园艺学报 ›› 2026, Vol. 53 ›› Issue (9): 2719-2732.doi: 10.16420/j.issn.0513-353x.2025-0392
王星月1,2, 张继宁1,3,4,*(
), 陆萍5, 蒋铮1,3,4, 孙会峰1,3,4, 张鲜鲜1,3,4, 王从1,3,4, 周胜1,3,4
收稿日期:2026-02-11
修回日期:2026-05-20
出版日期:2026-09-25
发布日期:2026-09-20
通讯作者:
基金资助:
WANG Xingyue1,2, ZHANG Jining1,3,4,*(
), LU Ping5, JIANG Zheng1,3,4, SUN Huifeng1,3,4, ZHANG Xianxian1,3,4, WANG Cong1,3,4, ZHOU Sheng1,3,4
Received:2026-02-11
Revised:2026-05-20
Published:2026-09-25
Online:2026-09-20
Contact:
摘要:
采用砂壤土盆栽试验,设置常规施肥(CF)为对照,采用完全随机区组设计,通过轮作不结球白菜(Brassica chinensis L.)和菠菜(Spinacia oleracea L.),对比秸秆、有机肥、草炭和生物炭对蔬菜产量、品质、土壤有机碳(SOC)、颗粒态有机碳(POC)和矿物结合态有机碳(MAOC)的影响。结果表明,在等碳量投入条件下,与常规施肥相比,生物炭处理提高了不结球白菜产量(47.4%)、可溶性糖含量(12.0%)和菠菜的维生素C含量(23.0%)。草炭处理显著增加了不结球白菜的维生素C含量(18.3%)、可溶性糖含量(13.0%)和菠菜的维生素C含量(35.4%),并显著降低了不结球白菜纤维素含量(27.1%)。轮作结束后,与常规施肥相比,草炭、生物炭和有机肥处理均显著提高了SOC含量,增幅分别为63.0%、59.8%和57.0%;土壤POC含量的增幅为109.6%、67.7%和115.1%;土壤MAOC的增幅为12.9%、26.1%和39.5%。有机肥和草炭处理的土壤MAOC/SOC比值低于50%,而生物炭处理则高于50%。研究表明,在常规施肥基础上配施草炭可提高蔬菜品质,稳定土壤碳库。
中图分类号:
王星月, 张继宁, 陆萍, 蒋铮, 孙会峰, 张鲜鲜, 王从, 周胜. 不同有机物料等碳量输入对蔬菜产量、品质及土壤碳库组分的影响[J]. 园艺学报, 2026, 53(9): 2719-2732.
WANG Xingyue, ZHANG Jining, LU Ping, JIANG Zheng, SUN Huifeng, ZHANG Xianxian, WANG Cong, ZHOU Sheng. Applying Equal Carbon Application from Organic Materials Improved Vegetable Yield,Quality and Soil Carbon Components[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2026, 53(9): 2719-2732.
| 供试材料 Material | pH | 电导率/(mS · cm-1) Electrical conductivity | 有机碳/(g · kg-1) Soil organic carbon | 总氮/(g · kg-1) Total nitrogen | C/N | 溶解性有机碳/(mg · kg-1) Dissolved organic carbon | 溶解性总氮/(mg · kg-1) Dissolved nitrogen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 土壤Soil | 6.95 | 0.93 | 20.6 | 0.37 | 55.6 | 118 | 215 |
| 秸秆Straw | 5.66 | 4.66 | 435.0 | 0.35 | 124.0 | 48 000 | 365 |
| 有机肥 Organic fertilizer | 6.75 | 6.62 | 234.0 | 2.33 | 10.1 | 2 496 | 6 400 |
| 草炭Peat | 4.81 | 3.22 | 255.0 | 1.47 | 17.4 | 1 071 | 103 |
| 生物炭Biochar | 8.00 | 0.41 | 637.0 | 1.20 | 53.1 | 238 | 84 |
表1 供试土壤及外源物料的理化性质
Table 1 Physicochemical properties of the experimental materials
| 供试材料 Material | pH | 电导率/(mS · cm-1) Electrical conductivity | 有机碳/(g · kg-1) Soil organic carbon | 总氮/(g · kg-1) Total nitrogen | C/N | 溶解性有机碳/(mg · kg-1) Dissolved organic carbon | 溶解性总氮/(mg · kg-1) Dissolved nitrogen |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 土壤Soil | 6.95 | 0.93 | 20.6 | 0.37 | 55.6 | 118 | 215 |
| 秸秆Straw | 5.66 | 4.66 | 435.0 | 0.35 | 124.0 | 48 000 | 365 |
| 有机肥 Organic fertilizer | 6.75 | 6.62 | 234.0 | 2.33 | 10.1 | 2 496 | 6 400 |
| 草炭Peat | 4.81 | 3.22 | 255.0 | 1.47 | 17.4 | 1 071 | 103 |
| 生物炭Biochar | 8.00 | 0.41 | 637.0 | 1.20 | 53.1 | 238 | 84 |
| 处理 Treatment | 酸碱度 pH | 电导率/(mS · cm-1) Electrical conductivity | 溶解性总氮/(mg · kg-1) Dissolved nitrogen | 有效磷/(mg · kg-1) Available phosphorous | 速效钾/(mg · kg-1) Available potassium |
|---|---|---|---|---|---|
| 常规施肥 Conventional fertilizer | 6.63 ± 0.02 a | 1.15 ± 0.08 c | 293.8 ± 43.1 ab | 236.9 ± 7.8 d | 125.0 ± 15.2 b |
| 秸秆Straw | 6.44 ± 0.06 b | 2.05 ± 0.21 a | 259.0 ± 50.9 bc | 342.4 ± 2.2 b | 172.5 ± 44.4 a |
| 有机肥 Organic fertilizer | 6.46 ± 0.04 b | 1.65 ± 0.27 ab | 360.6 ± 76.8 ab | 494.4 ± 13.6 a | 169.2 ± 6.3 a |
| 草炭Peat | 6.36 ± 0.03 b | 1.59 ± 0.42 abc | 385.0 ± 90.7 a | 228.1 ± 12.1 d | 106.7 ± 8.8 b |
| 生物炭Biochar | 6.49 ± 0.05 b | 1.20 ± 0.04 bc | 172.9 ± 38.4 c | 269.6 ± 19.3 c | 109.2 ± 12.6 b |
表2 不同有机物料处理下土壤理化性质
Table 2 Soil physicochemical properties under different organic material treatments
| 处理 Treatment | 酸碱度 pH | 电导率/(mS · cm-1) Electrical conductivity | 溶解性总氮/(mg · kg-1) Dissolved nitrogen | 有效磷/(mg · kg-1) Available phosphorous | 速效钾/(mg · kg-1) Available potassium |
|---|---|---|---|---|---|
| 常规施肥 Conventional fertilizer | 6.63 ± 0.02 a | 1.15 ± 0.08 c | 293.8 ± 43.1 ab | 236.9 ± 7.8 d | 125.0 ± 15.2 b |
| 秸秆Straw | 6.44 ± 0.06 b | 2.05 ± 0.21 a | 259.0 ± 50.9 bc | 342.4 ± 2.2 b | 172.5 ± 44.4 a |
| 有机肥 Organic fertilizer | 6.46 ± 0.04 b | 1.65 ± 0.27 ab | 360.6 ± 76.8 ab | 494.4 ± 13.6 a | 169.2 ± 6.3 a |
| 草炭Peat | 6.36 ± 0.03 b | 1.59 ± 0.42 abc | 385.0 ± 90.7 a | 228.1 ± 12.1 d | 106.7 ± 8.8 b |
| 生物炭Biochar | 6.49 ± 0.05 b | 1.20 ± 0.04 bc | 172.9 ± 38.4 c | 269.6 ± 19.3 c | 109.2 ± 12.6 b |
| 处理Treatment | 不结球白菜/g Pak choi | 菠菜/g Spinach |
|---|---|---|
| 常规施肥Conventional fertilizer | 116 ± 50 b | 46 ± 90 ab |
| 秸秆Straw | 119 ± 60 b | 39 ± 22 bc |
| 有机肥Organic fertilizer | 114 ± 11 b | 59 ± 14 ab |
| 草炭Peat | 111 ± 90 b | 34 ± 10 bc |
| 生物炭Biochar | 171 ± 15 a | 69 ± 13 a |
表3 不同有机物料处理下不结球白菜和菠菜的产量
Table 3 Yields of Pak Choi and spinach under different organic material treatments
| 处理Treatment | 不结球白菜/g Pak choi | 菠菜/g Spinach |
|---|---|---|
| 常规施肥Conventional fertilizer | 116 ± 50 b | 46 ± 90 ab |
| 秸秆Straw | 119 ± 60 b | 39 ± 22 bc |
| 有机肥Organic fertilizer | 114 ± 11 b | 59 ± 14 ab |
| 草炭Peat | 111 ± 90 b | 34 ± 10 bc |
| 生物炭Biochar | 171 ± 15 a | 69 ± 13 a |
图1 不同有机物料处理下不结球白菜和菠菜的品质指标 CF:常规施肥,ST:秸秆,OM:有机肥,PT:草炭,BC:生物炭。不同小写字母表示不同处理间存在显著性差异P < 0.05。下同
Fig. 1 Quality indicators of pak choi and spinach under different organic material treatments CF:Conventional fertilization,ST:Straw,OM:Organic manure,PT:Peat,BC:Biochar. Different lowercase letters indicate significant differences among treatments at P < 0.05. The same below
| 处理 Treatment | 土壤碳库指数 Carbon pool index (CPI) | 碳库活度 Lability (L) | 碳库活度指数 Lability index (LI) | 碳库管理指数/% Carbon pool management index (CPMI) |
|---|---|---|---|---|
| 常规施肥Conventional fertilizer | 1.0 ± 0.0 b | 0.2 ± 0.0 a | 1.0 ± 0.1 a | 100.1 ± 9.0 b |
| 秸秆Straw | 1.2 ± 0.1 b | 0.3 ± 0.1 a | 1.4 ± 0.4 a | 166.0 ± 46.4 b |
| 有机肥Organic fertilizer | 1.6 ± 0.3 a | 0.2 ± 0.1 a | 1.1 ± 0.4 a | 162.3 ± 52.1 b |
| 草炭Peat | 1.6 ± 0.0 a | 0.3 ± 0.1 a | 1.6 ± 0.3 a | 263.7 ± 48.2 a |
| 生物炭Biochar | 1.6 ± 0.2 a | 0.2 ± 0.1 a | 1.1 ± 0.3 a | 176.2 ± 64.8 b |
表4 不同有机物料处理下土壤碳库管理指数相关指标
Table 4 Soil carbon pool management index related indicators under different organic material treatments
| 处理 Treatment | 土壤碳库指数 Carbon pool index (CPI) | 碳库活度 Lability (L) | 碳库活度指数 Lability index (LI) | 碳库管理指数/% Carbon pool management index (CPMI) |
|---|---|---|---|---|
| 常规施肥Conventional fertilizer | 1.0 ± 0.0 b | 0.2 ± 0.0 a | 1.0 ± 0.1 a | 100.1 ± 9.0 b |
| 秸秆Straw | 1.2 ± 0.1 b | 0.3 ± 0.1 a | 1.4 ± 0.4 a | 166.0 ± 46.4 b |
| 有机肥Organic fertilizer | 1.6 ± 0.3 a | 0.2 ± 0.1 a | 1.1 ± 0.4 a | 162.3 ± 52.1 b |
| 草炭Peat | 1.6 ± 0.0 a | 0.3 ± 0.1 a | 1.6 ± 0.3 a | 263.7 ± 48.2 a |
| 生物炭Biochar | 1.6 ± 0.2 a | 0.2 ± 0.1 a | 1.1 ± 0.3 a | 176.2 ± 64.8 b |
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