連續施用農用玉米芯炭的馬鈴薯生物學響應

農業部環境保護科研檢測所

來源：《農業環境科學學報》2020 年 08 期

作者：張偉明，吳迪，張鈜貴，黃玉威，管學超，陳溫福*

單位：沈陽農業大學農學院/遼寧省生物炭工程技術研究中心

摘 要

為進一步探明不同材質生物炭在馬鈴薯生產上的應用效果及潛力，利用玉米芯制備生物炭，測定其結構及主要理化特性變化，並采用大田試驗方法，研究該玉米芯炭對馬鈴薯生長發育、產量、品質及病害發生等生物學特征的影響。

結果表明：
玉米芯炭具有富碳、多微孔特征，含有多種養分元素及陽離子交換量（CEC），總孔體積、比表面積分別比炭化前提高了4.37 倍和3.89 倍，適於農業應用。在連作砂質土壤施用玉米芯炭後，馬鈴薯株高及葉、莖幹物質積累明顯提高，利於促進馬鈴薯早發快長，連續2 a 施炭的馬鈴薯中、大薯比例和小區產量分別比對照平均提高44.67%和29.01%，其中以C2 處理（按4 500 kg·hm-2 標准施用生物炭）的產量最高。同時，馬鈴薯塊莖幹物質、澱粉、可溶性蛋白、還原糖含量分別比對照平均提高7.78%、14.59%、19.53%、15.38%，商品、食用及營養品質有一定提升。此外，玉米芯炭處理的馬鈴薯瘡痂病、晚疫病發生率顯著降低，分別比對照平均降低93.43%和87.77%，抑制效應明顯。

研究表明，玉米芯生物炭對馬鈴薯具有“促長、增產、提質、抗病”的生物學作用特征，適於馬鈴薯生產應用。結 論：

（1）采用新炭化工藝制備的玉米芯生物炭，具有豐富多微孔結構及良好理化特性，是一種較為理想的農用生物炭材料，可用於馬鈴薯生產。

（2）玉米芯生物炭可促進馬鈴薯生長發育，在顯著提升中、大薯比例的基礎上，提高馬鈴薯產量，其中以4 500 kg·hm-2 施用量的增產效果最好。同時，可在一定程度上提高馬鈴薯商品、食用及營養品質，對馬鈴薯瘡痂病、晚疫病發生具有明顯抑制效應。

（3）玉米芯生物炭對馬鈴薯具有“促長、增產、提質、抗病”的生物學作用特征，且表現一定累積性、可持續性效應，利於促進馬鈴薯生產“低碳、綠色”可持續發展。

責任編輯：鄭慶祥

校對和審核：潘淑君 王農