水稻秸秆生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质的影响机制

作者：吴伟健; 陈艺杰; 李高洋; 张伟健; 林海虹; 蔺中; 甄珍^*

来源：农业环境科学学报, 2022, 41(03): 492-503.

• 生物炭
• 镉
• 番茄
• 产量
• 土壤理化性质

为探究不同比例生物炭对镉污染农田中番茄产量和品质及其体内镉累积的影响，以千禧番茄(Lycopersicon esculentum Mill.)为材料，设计4个处理(CK：不添加生物炭；T1:1%生物炭；T2:3%生物炭；T3:5%生物炭)，采用盆栽试验研究了不同处理下番茄根系、茎部和果实中镉的累积、产量与品质和土壤理化性质与酶活性的差异。结果表明：与CK处理相比，添加生物炭显著提高了番茄的产量和品质(维生素C、番茄红素、可溶性蛋白、可溶性糖含量和糖酸比)，其中T2处理的品质提升效果最显著，分别较CK处理提高了24.7%、114.4%、12.0%、37.4%和80.0%。添加生物炭可显著降低番茄体内(根系、茎部和果实)镉含量，其中T3处理的效果最显著，在生长末期，T3处理番茄根系、茎部和果实中的镉含量分别为1.31、0.33 mg·kg-1和0.03 mg·kg-1。此外，在番茄的整个生育期中添加生物炭可显著改善土壤理化性质(pH和腐殖质)，提高土壤养分含量(碱解氮、速效磷和速效钾)和酶活性(脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和纤维素酶)，其中在生长末期，T2处理的碱解氮、速效磷、速效钾含量和脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶和纤维素酶活性显著高于其余处理，依次为47.42、165.85、167.76 mg·kg-1和6.28 mg·g-1·d-1、3.20 mg·g-1·20 min-1、1.07 mg·g-1·d-1和2.13 mg·g-1·d-1;T3处理对pH、腐殖质含量提高效果最为明显，分别为7.15和24.56 g·kg-1，但与T2处理无显著差异。研究表明，添加生物炭可显著降低番茄体内镉含量，改善土壤理化性质并提高土壤养分含量，进而提高番茄的产量和品质，其中以3%生物炭处理效果最佳。同时，添加生物炭显著提高了土壤的酶活性，改善土壤的生态环境。

• 单位
  广东海洋大学