陸麗華 查金芳 張文滔 朱瑞鼎 王文青 施林林

（1蘇州市吳中區(qū)金庭鎮(zhèn)農林服務中心，江蘇蘇州 215111；2蘇州市吳江區(qū)同里鎮(zhèn)農村工作辦公室，江蘇蘇州 215222；3蘇州市吳中區(qū)果蔬園藝站，江蘇蘇州215103；4江蘇常熟國家農業(yè)科技園區(qū)管理委員會，江蘇常熟 215500；5蘇州市農業(yè)科學院，江蘇蘇州 215106）

不結球小白菜（Brassica chinensis L.）屬于十字花科蕓薹屬白菜亞種蔬菜，俗稱小白菜，是蘇南地區(qū)人們喜食的葉菜，富含多種重要的營養(yǎng)物質，如胡蘿卜素、VC、VB、鈣和鐵等物質[1-3]。小白菜屬于喜肥作物，在種植過程中需要投入大量的有機肥和化肥，常常導致小白菜糖度降低、硝酸鹽含量增加、口感變差等[4]。同時，大量施肥也容易導致蔬菜地氮、磷元素超標，在夏季降雨條件下，極易導致農業(yè)面源污染[5]。因此，解決小白菜生產過程中面臨的肥料問題是提高小白菜產業(yè)競爭力和農民收入的關鍵。

生物炭最早發(fā)現(xiàn)于亞馬遜雨林，在雨林中炭化物質對地上植被具有良好的生長促進作用[6]。同時，生物炭由于具有穩(wěn)定的理化性質、大量的孔隙和吸附性能，被越來越多地用作土壤調理劑和農業(yè)面源污染阻控劑[7-8]。俞映倞等[9]添加生物炭成功提高了小白菜種植地土壤pH值、產量和氮肥利用率，但未明確生物炭最優(yōu)投入量，同時也未對小白菜品質進行深入研究。本研究擬探討小白菜產量與品質協(xié)同提升下生物炭的適宜投入量。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗采用盆栽方式進行，盆缽上口徑16cm、高度11.5 cm、底直徑12 cm，容土量2 L。土壤（0～20 cm）取自常年蔬菜種植地，土壤理化性質如下：有機質32.1 g/kg、全氮 1.96 g/kg、堿解氮 97.0 mg/kg、有效磷60.2 mg/kg、速效鉀118.3 mg/kg，pH值為6.51。 生物炭來自稻麥秸稈，經過450℃煅燒，并經過機械粉碎至0.2 cm左右，含總碳50.2%、全氮10.22 mg/kg、硝態(tài)氮2.01 mg/kg、銨態(tài)氮4.21 mg/kg，比表面積6.84 m2/g，孔徑6.19 nm?；什捎媚蛩兀ê僋 46%）和三元復合肥（15-15-15）。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理，分別為正常施肥但不添加生物炭處理（B0）、添加 5%生物炭處理（B5）、添加 10%生物炭處理（B10）、添加 15%生物炭處理（B15）和不施肥對照（CK）。4次重復，盆缽隨機排布。

1.3 試驗過程

生物炭與土壤混勻，尿素在播種后分2～3次施入，磷鉀肥作為基肥一次性施入，施肥量參考當地常規(guī)施肥量（尿素 270 kg/hm2、鈣鎂磷肥 225 kg/hm2、硫酸鉀180 kg/hm2）。試驗于2020年5月下旬開展，小白菜種子采用點播方式，保證每個盆中為3顆，其余栽培措施參考當地露地蔬菜管理。

小白菜連續(xù)種植3季，每季為35～40 d，收取不同處理條件下盆中所有整株小白菜，稱取鮮重，計算單位面積產量。同時，挑選正常鮮葉葉片，采用2，4-二硝基苯肼比色法測定小白菜VC含量，采用蒽酮比色法測定可溶性糖含量，參考《食品安全國家標準食品中亞硝酸鹽與硝酸鹽的測定》（GB 5009.33—2016）測定小白菜硝酸鹽含量。

1.4 數據分析

數據收集和繪圖利用Excel 2013，統(tǒng)計分析利用SPSS 19.0軟件，并采用LSD法進行多重比較，采用Pearson法進行相關性分析。

2 結果與分析

2.1 生物炭對小白菜產量的影響

由表1可知，前季小白菜平均產量高于后季，處理B5和處理B10的小白菜產量顯著高于處理B0和CK。其中，處理B53季小白菜的平均產量為4 821 kg/hm2，處理B103季小白菜的平均產量為4 840 kg/hm2，處理B03季小白菜的平均產量為4 582 kg/hm2，而CK 3季小白菜的平均產量僅為3 683 kg/hm2，表明施肥和添加生物炭可顯著提高小白菜產量。

表1 不同處理小白菜產量 單位：（kg·hm-2）

2.2 生物炭對小白菜品質的影響

2.2.1 對VC含量的影響。由圖1可知，不同處理小白菜VC含量具有顯著差異，且在不同栽培季效應一致。處理B10小白菜VC含量最高，3季平均含量為 257.3 mg/kg，分別比處理 B0、B5、B15、CK 高 11.8%、1.9%、8.1%、7.1%。

2.2.2 對可溶性糖含量的影響。由圖2可知，不同生物炭投入水平下小白菜可溶性糖含量無顯著差異，但處理B5和處理B10可溶性糖含量相對較高，處理B0、B15和CK相對較低，三季間趨勢基本一致。處理B5和處理B103季平均可溶性糖含量分別為11.4、11.5 mg/kg，而處理B0、B15和CK的平均可溶性糖含量為10.0～10.3 mg/kg。

2.2.3 對硝酸鹽含量的影響。由圖3可知，不同處理小白菜硝酸鹽含量隨著生物炭投入量的增加有降低趨勢，且3季之間的趨勢一致。其中：處理B0、B5、B10之間無顯著差異，平均含量為768.0～886.7 mg/kg；處理B15顯著低于上述3個處理，3季平均硝酸鹽含量為 530.7 mg/kg，與 CK（492.3 mg/kg）相當。

3 結論與討論

試驗結果表明，合理添加生物炭能提高小白菜產量，但過高比例生物炭會抑制小白菜產量的提高。這與生物炭的自身性質密切相關，生物炭含有部分氮、磷、鉀以及微量元素養(yǎng)分，低比例生物炭投入土壤后能有效改良土壤結構，提高土壤養(yǎng)分物質的利用率[9]；高比例生物炭（高于15%）投入土壤抑制產量的提高，很可能是由于生物炭本身具有的吸附能力限制了土壤中速效養(yǎng)分的利用[10]。這種“雙刃劍”效應在生物炭堆肥過程中也有類似報道[11]。因此，從提高小白菜產量的角度來看，生物炭添加量應控制在10%以內。

VC不僅是重要的營養(yǎng)物質，同時也參與了植物體內氧化還原反應，還具有多種生理活性功能，是植物生長良好的重要指標。本研究發(fā)現(xiàn)，合理添加生物炭（添加比例5%、10%）能顯著提高小白菜VC含量，添加量過高（添加比例15%）或過低（不添加）會降低小白菜VC含量，究其原因可能與生物炭添加的“雙刃劍”效應有關。相關性分析表明，若不考慮不施肥處理，小白菜產量與VC含量具有顯著正相關關系（r=0.93，P<0.05）。

可溶性糖不僅可為植物提供養(yǎng)分和能量，幫助植物抵御逆境，同時也是提高小白菜口感的重要物質[12-13]。本研究中，添加不同比例生物炭的處理之間可溶糖含量無顯著差異。這可能與栽培季節(jié)處于夏季，植物呼吸旺盛，可溶性糖不易留存有關，但適量投入生物炭仍然能提高小白菜可溶性糖含量。

有研究表明，大量投入化肥常導致葉菜類硝酸鹽含量超標[14]。盡管硝酸鹽本身無毒，但人體食用后硝酸鹽易還原為亞硝酸鹽，亞硝酸鹽為致癌物。本研究表明，投入生物炭能顯著抑制小白菜中的硝酸鹽累積，且投入量越高抑制效應越顯著。導致這一效應的原因很可能是隨著生物炭投入量增加，土壤中被吸附的硝酸鹽顯著增加[15]。

綜上所述，在菜園土中適量添加生物炭能有效調節(jié)小白菜生長，添加5%～10%生物炭能有效提高小白菜產量和VC含量，降低硝酸鹽含量。同時筆者認為，各地土壤類型多樣，基礎地力不盡相同，生物炭來源和制備工藝不同，在實際生產過程中，應當根據當地實際情況，在本研究基礎上合理調配。