施用生物質(zhì)炭對桃園土壤肥力及黃桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

錢九盛，謝文逸，何中華，劉曉雨，張旭輝*，鄭聚鋒，李戀卿，潘根興

（1.南京農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)業(yè)資源與生態(tài)環(huán)境研究所，南京 210095；2.蘇州太龍生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司，江蘇 蘇州 215000）

聯(lián)合國糧農(nóng)組織統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2020 年我國桃種植面積和產(chǎn)量均居世界第一位[1]。鮮食黃桃是我國桃產(chǎn)業(yè)的重要發(fā)展方向之一，其果實營養(yǎng)豐富、口味濃郁、耐貯運，市場需求逐年上升。然而，隨著我國農(nóng)業(yè)集約化的發(fā)展，目前果園普遍存在化肥使用比例偏高、有機肥投入不足的問題，不僅導(dǎo)致肥料利用率下降，還造成土壤酸化、板結(jié)，果實產(chǎn)量和品質(zhì)也下降[2]。生物質(zhì)炭是生物質(zhì)廢棄物在無氧或缺氧環(huán)境下低溫?zé)崃呀庵苽涞姆€(wěn)定富碳物質(zhì)[3]。生物質(zhì)炭結(jié)構(gòu)疏松多孔，具有堿性特征，且含豐富的有機碳和養(yǎng)分元素。其施用到土壤中可以通過改善土壤結(jié)構(gòu)來緩解土壤酸化，提高土壤養(yǎng)分及養(yǎng)分有效性，促進有益微生物定殖，為作物根系提供良好的生長環(huán)境，進而促進作物生長，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)[4?5]。如葛順峰等[6]發(fā)現(xiàn)，將生物質(zhì)炭施用到果園土壤中可通過降低土壤容重和增加土壤保肥能力，提高蘋果樹對氮肥的利用率，從而促進地上部生物量的增加。在湖北宜昌，Wu 等[7]發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)炭施用顯著緩解了土壤酸化，土壤pH中和后，土壤養(yǎng)分有效性、土壤微生物活性和土壤酶活性均顯著提高，土壤質(zhì)量大幅提升，最終改善了柑橘果實品質(zhì)。Wei 等[8]則發(fā)現(xiàn)，施用接種假單胞菌的生物質(zhì)炭顯著增加了土壤有效養(yǎng)分含量，提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性，土壤肥力的提升又促進了芽單胞菌、放線菌等根際促生菌的定殖，為根系提供了更好的生長環(huán)境，進而提高了葡萄單果質(zhì)量、縱橫徑、硬度和可溶性蛋白含量。在浙江臺州，Zhang 等[9]也發(fā)現(xiàn)，施用小麥秸稈炭后，柑橘園土壤酸堿度改善，有機質(zhì)和養(yǎng)分含量增加，土壤細菌豐度、均勻度和多樣性提高，促進了腐生真菌定殖，進而提升了柑橘的可食性、可溶性固形物含量和固酸比。劉濤等[10]發(fā)現(xiàn)，施用適量生物質(zhì)炭（2、4 kg·m?2）可以增加桃樹葉片養(yǎng)分，提高水蜜桃的坐果數(shù)和單株產(chǎn)量，但對品質(zhì)無顯著提升作用。張曉穎[11]通過為期1 a 的盆栽試驗發(fā)現(xiàn)，生物質(zhì)炭施用可以顯著增加連作土中有機質(zhì)、速效鉀含量，顯著提高土壤pH 值和胞外酶活性，促進毛桃幼苗對養(yǎng)分的吸收，緩解連作障礙。而Sorren?ti 等[12]的盆栽試驗則發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)炭施用（16.4 g·kg?1）降低了油桃根系的存活率，對土壤性質(zhì)和地上部生長無顯著影響。

生物質(zhì)炭的性質(zhì)主要受制備原料和熱裂解溫度的影響，相同熱裂解條件下，以不同原料生產(chǎn)的生物質(zhì)炭在理化性質(zhì)上有較大差異[13?14]。目前，不同原料生物質(zhì)炭施用對桃園土壤肥力和桃產(chǎn)量及品質(zhì)的研究尚鮮有報道。因此，本研究以黃桃為研究對象，選取3 種常見農(nóng)林廢棄物制備的生物質(zhì)炭，通過田間試驗研究其對桃產(chǎn)量及品質(zhì)、不同時期植株養(yǎng)分含量、成熟期土壤理化性質(zhì)和土壤胞外酶活性的影響，探究不同原料生物質(zhì)炭對桃園土壤肥力提升與桃產(chǎn)量和品質(zhì)改善的潛力，為優(yōu)化生物質(zhì)炭在我國長江中下游地區(qū)桃園合理施用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于江蘇省蘇州市相城區(qū)迎湖村后薛巷（31°42′N，120°43′E）。該地區(qū)屬亞熱帶季風(fēng)氣候，年均降雨量1 100 mm，年平均氣溫16 ℃，年平均相對濕度76%，年無霜期300 d。供試樹種為“錦繡”黃桃，樹齡3 a，株行距為3.8 m×3.8 m，面積約700 m2。土壤類型為水稻土，后改種桃樹，土壤質(zhì)地為粉砂質(zhì)黏壤土（表1）。

1.2 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置4個處理，包括常規(guī)施肥對照（CK）及施用水稻秸稈生物質(zhì)炭（RB）、小麥秸稈生物質(zhì)炭（WB）和杉木生物質(zhì)炭（FB）處理。常規(guī)施肥處理：每株基施2.5 kg 商品有機肥、0.2 kg 尿素，追施0.4 kg 復(fù)合肥。生物質(zhì)炭處理：在常規(guī)施肥基礎(chǔ)上每株基施11.7 kg（以干基計）生物質(zhì)炭，生物質(zhì)炭施用量折合20 t·hm?2。基肥于2020 年11 月30 日施用，沿樹冠滴水線處挖施肥溝，均勻施入肥料和生物質(zhì)炭后，用土覆蓋。2021 年6 月12 日追施復(fù)合肥。選取桃樹長勢一致的6 個連排小區(qū)，每個小區(qū)隨機排列4 株不同施肥處理的桃樹，1株樹為一個重復(fù)，共6個重復(fù)。桃樹生長期間各施肥處理農(nóng)藝措施相同。商品有機肥由江蘇立華生物肥料有限公司生產(chǎn)，pH 為6.51，總養(yǎng)分含量（N+P2O5+K2O）≥5%，有機質(zhì)含量≥45%；尿素N≥46%；復(fù)合肥N、P2O5、K2O 比例為17∶17∶17。本試驗所用生物質(zhì)炭購自南京勤豐秸稈科技有限公司，由水稻秸稈、小麥秸稈和杉木枝條在厭氧條件下熱裂解（550 ℃）制得，其基礎(chǔ)理化性質(zhì)見表2。

表1 供試土壤基礎(chǔ)理化性質(zhì)Table 1 Basic physicochemical properties of the experimental soils

1.3 樣品采集與指標測定

1.3.1 生物質(zhì)炭理化性質(zhì)

按照柯賢林等[13]的方法測定生物質(zhì)炭基本性質(zhì)及養(yǎng)分含量。采用比表面積和孔徑分析儀（麥克ASAP2460）測定生物質(zhì)炭比表面積；按照炭水比1∶20（m/V）制備懸液，浸提后使用pH 計（FE28，F(xiàn)ive Easy Plus）測定生物質(zhì)炭pH 值（水浸提）；采用重鉻酸鉀容量法測定有機碳含量；濃硫酸消解制備待測液，采用流動分析儀（Seal AA3）測定生物質(zhì)炭中氮含量，ICP?OES（Agilent 710）測定磷和鉀含量。

1.3.2 土壤理化性質(zhì)及酶活性

土壤樣品采集于2021 年8 月1 日（成熟期），清除地面枯枝落葉后，在施肥溝內(nèi)側(cè)區(qū)域用土鉆采集0～20 cm 深度的土壤。土樣一部分于室內(nèi)自然風(fēng)干，研磨分別過20 目和100 目篩，用于土壤理化性質(zhì)測定；另一部分鮮土過篩混勻，保存于4 ℃冰箱用于土壤胞外酶活性、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮的測定。

采用三氯化六氨合鈷浸提?分光光度法測定土壤陽離子交換量；根據(jù)鮑士旦[15]的方法測定其余土壤理化指標：用pH 計測定（稱取10 g 土，水土質(zhì)量比2.5∶1）pH 值；用環(huán)刀法測定土壤容重；采用外加熱重鉻酸鉀容量法測定土壤有機質(zhì)含量；采用2 mol·L?1氯化鉀溶液浸提土壤，流動分析儀（型號Seal AA3）測定土壤銨態(tài)氮及硝態(tài)氮含量；采用半微量凱氏法測定全氮含量（濃硫酸消煮，流動分析儀測定）；采用0.5 mol·L?1碳酸氫鈉溶液浸提，鉬銻抗比色法測定有效磷含量；采用2 mol·L?1硝酸浸提，火焰光度計測定速效鉀含量。

土壤酶活性測定[16]：稱取2.4 g 新鮮土樣，放入離心管中，加入7 mL 緩沖液和8～10 粒小玻璃珠過夜。第2 天將離心管中土壤樣品漩渦分散均勻（30 s）后，全部轉(zhuǎn)移至燒杯中，再加入緩沖液使燒杯中緩沖液體積為300 mL，在磁力攪拌器上攪拌1 min 以上使其充分混勻。用多通道移液器將土壤樣品懸濁液（200μL）、標準物（200μL）和相應(yīng)底物（200μL）依次加入到黑底96 微孔板中，培養(yǎng)3 h 后，使用多功能酶標儀（Scientific Fluoroskan Ascent FL，Thermo）在激發(fā)波長為365 nm、發(fā)射波長為450 nm 的條件下檢測熒光，測定α?葡糖苷酶、β?葡糖苷酶、纖維二糖水解酶、木糖苷酶、β?N?乙酰氨基葡萄糖苷酶和酸性磷酸酶的活性。

1.3.3 植株養(yǎng)分含量測定

于2021 年5 月13 日（膨大一期，P1）、6 月17 日（硬核期，P2）、7月16日（膨大二期，P3）和8月1日（成熟期，P4）4 個生育時期分別采集葉片和果實樣品。每株樹按東、西、南、北4 個方向采集新梢中部葉片8片、果實4 個用于養(yǎng)分含量測定。植株樣品用去離子水洗凈，105 ℃殺青30 min，在70 ℃下烘干至恒質(zhì)量。干樣粉碎后用濃硫酸?過氧化氫消煮，流動分析儀測定全氮含量；用濃硝酸?高氯酸消煮，ICP?OES法測定全磷、全鉀含量。

表2 供試生物質(zhì)炭基本理化性質(zhì)Table 2 Physicochemical properties of the biochar

1.3.4 產(chǎn)量和品質(zhì)

于2021 年8 月2 日（果實成熟期）測定桃產(chǎn)量。將每株無機械損傷、無病蟲害的果實全部摘下并稱總質(zhì)量，計桃產(chǎn)量。在每株樹東、南、西、北4 個方位采集4 個黃桃，每個處理共24 個黃桃，測定黃桃品質(zhì)。單果質(zhì)量用百分之一天平稱取，縱、橫徑用游標卡尺測定；可溶性固形物采用電子折光儀（PAL?1型）測定；可溶性糖含量采用蒽酮比色法測定；可滴定酸含量采用氫氧化鈉滴定法測定[17]；果形指數(shù)計算公式如下：

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

參照葉少萍等[18]的方法，基于主成分分析對土壤肥力進行綜合評價。由于需要選取多種指標數(shù)據(jù)進行綜合分析，而土壤肥力指標在單位和數(shù)量級上存在差異，因此通過下列公式將評價土壤肥力所選指標的測定值歸一化為0～1間的無量綱值，用于后續(xù)進行多指標的主成分分析及綜合評價：

式中：U為函數(shù)的上限值，本研究選取每一個測定指標中的最大值；L為函數(shù)的下限值，選取每一測定指標中的最小值；X為測定值。

綜合考慮所有土壤指標，酸性磷酸酶用戒下型函數(shù)進行標準化，其余指標采用戒上型函數(shù)進行標準化。對標準化后的數(shù)據(jù)集進行主成分分析，以各項獨立公因子方差除以全部公因子方差得到各項指標權(quán)重，最后用下列公式進行各項指標的權(quán)重數(shù)值及其對應(yīng)標準歸一化數(shù)據(jù)的計算，獲得土壤肥力的綜合評價指數(shù)：

式中：Wi為各項指標權(quán)重；Si為各項指標的歸一化數(shù)值；n為所選數(shù)據(jù)集中指標的個數(shù)。

采用Excel 2013 和Origin 2018 進行數(shù)據(jù)整理和繪圖，采用SPSS 25.0進行主成分分析和方差分析。數(shù)據(jù)經(jīng)方差齊性檢驗后，處理間差異顯著性分析采用單因素方差分析（LSD檢驗，P<0.05）。采用Pearson相關(guān)系數(shù)表征地上部生長狀況與土壤肥力間的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃桃產(chǎn)量及品質(zhì)

由表3 可知，WB 處理較常規(guī)施肥單果質(zhì)量顯著降低了12.7%，可滴定酸含量顯著降低了13.8%；在對產(chǎn)量和其他品質(zhì)的影響上，生物質(zhì)炭處理和常規(guī)施肥沒有顯著差異。

表3 不同生物質(zhì)炭處理對桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響Table 3 Effects of different biochar on peach yield and quality

2.2 葉片和果實養(yǎng)分含量

圖1 為不同生長時期葉片和果實養(yǎng)分含量。不同生物質(zhì)炭處理對各個時期葉片氮含量無顯著影響，而在P1 時期，F(xiàn)B 處理果實氮含量較CK 顯著提高7.0%，RB 處理果實氮含量在P2 時期較CK 顯著降低8.3%，其他時期各處理果實氮含量無顯著差異。FB處理葉片磷含量在P3 時期較CK 顯著提高26.1%，在其他時期各處理無顯著差異；WB和FB處理果實磷含量在P1 時期較CK 分別顯著提高6.5%和7.8%，F(xiàn)B 處理在P4 時期較CK 顯著提高30.3%，各處理果實磷含量在P2 和P3 時期無顯著變化。施用生物質(zhì)炭在P1～P3時期對葉片鉀含量無顯著影響，但WB和FB處理葉片鉀含量在P4 時期較CK 分別顯著提高34.7%和27.5%；與葉片鉀含量變化不同，WB 處理果實鉀含量在P1 時期和P2 時期較CK 分別顯著提高7.7%和7.5%，P3 和P4 時期各處理間果實鉀含量無顯著差異?？傮w上，WB和FB處理促進了地上部對養(yǎng)分的吸收，WB 處理顯著提升了部分生育時期葉片鉀含量和果實磷、鉀含量，F(xiàn)B 處理則顯著提升了部分生育時期葉片磷、鉀含量和果實氮、磷含量。

圖1 不同生物質(zhì)炭處理對葉片及果實中氮、磷、鉀含量的影響Figure 1 Effects of different biochar on N、P、K contents in leaves and fruits

2.3 桃園土壤理化性質(zhì)

不同生物質(zhì)炭處理對土壤性質(zhì)的影響程度各異。由表4 可知，WB 較CK 處理土壤pH 顯著提高了6.7%，而其余處理則無顯著差異。WB 處理較CK 處理顯著提高了土壤陽離子交換量，增幅為15.4%。RB、WB、FB 處理較CK 處理均顯著提高了土壤有機質(zhì)含量，增幅分別為29.5%、19.9% 和21.6%。WB 處理土壤全氮含量較CK 處理顯著提高了17.6%。生物質(zhì)炭處理土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有效磷含量均顯著低于CK 處理。各處理土壤速效鉀含量無顯著差異。

表4 不同生物質(zhì)炭處理對土壤理化性質(zhì)的影響Table 4 Effects of different biochar treatments on soil physicochemical properties

2.4 桃園土壤胞外酶活性

表5 為不同處理下的土壤酶活性，生物質(zhì)炭處理下土壤歸一化酶活性均顯著高于CK 處理，增幅為80.0%～96.0%。WB 和FB 處理土壤α?葡糖苷酶活性較CK 處理分別顯著提高了224.7%和375.8%。與CK 相比，RB、WB 和FB 處理土壤β?葡糖苷酶活性分別提高了50.5%、42.1%和50.2%，纖維二糖水解酶活性分別提高了165.4%、187.2%和171.3%。RB和WB 處理較CK 處理顯著提高了土壤木糖苷酶和β?N?乙酰氨基葡萄糖苷酶活性，RB 處理分別提高了119.8% 和77.6%，WB 處理分別提高了183.5% 和44.8%。土壤酸性磷酸酶活性在RB 和FB 處理下較CK處理分別顯著提高了34.5%和30.8%。

表5 不同生物質(zhì)炭處理對土壤酶活性的影響（nmol·g?1·h?1）Table 5 Effects of different biochar on soil enzyme activities（nmol·g?1·h?1）

2.5 地上部生長和果實品質(zhì)與土壤肥力關(guān)系

相關(guān)性分析（表6）顯示，不同處理下桃產(chǎn)量、單果質(zhì)量、可溶性固形物、糖酸比、葉片氮含量變化與土壤各肥力指標及酶活性均無顯著相關(guān)性。果實可溶性糖含量與α?葡糖苷酶活性呈極顯著負相關(guān)，可滴定酸含量與土壤全氮含量呈顯著負相關(guān)。葉片磷和土壤速效鉀含量呈顯著正相關(guān)；葉片鉀含量與α?葡糖苷酶和木糖苷酶活性呈顯著正相關(guān)，而與土壤銨態(tài)氮含量呈顯著負相關(guān)；果實氮含量和土壤有效磷含量呈顯著負相關(guān)，而與α?葡糖苷酶活性呈顯著正相關(guān)；果實磷和土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有效磷含量呈顯著負相關(guān)，而與α?葡糖苷酶和纖維二糖水解酶活性呈顯著正相關(guān)；果實鉀含量與木糖苷酶活性呈顯著正相關(guān)。土壤有效氮、磷的減少與葉、果氮含量及果實磷含量的增加密切相關(guān)。

表6 土壤養(yǎng)分、酶活性與葉、果養(yǎng)分及果實品質(zhì)之間相關(guān)性Table 6 Correlations between soil nutrients，enzyme activities，leaf and fruit nutrients and fruit qualities

2.6 土壤肥力綜合評價

各處理土壤肥力指數(shù)從高到底依次為小麥秸稈炭處理（0.53）>水稻秸稈炭處理（0.50）>杉木炭處理（0.49）>常規(guī)施肥處理（0.45），不同生物質(zhì)炭處理對土壤肥力的影響程度不同，RB 和FB 處理對土壤肥力無顯著影響，而WB 處理較CK 處理顯著提高了土壤肥力（圖2）。

圖2 不同生物質(zhì)炭處理土壤綜合肥力指標變化Figure 2 Changes of the comprehensive evaluation of soil fertility under different biochar treatments

3 討論

本研究發(fā)現(xiàn)施用生物質(zhì)炭改善了土壤肥力，尤其提高了土壤酶活性，與前人研究結(jié)果[7?8]類似。土壤肥力提升不同程度影響黃桃果實養(yǎng)分吸收和品質(zhì)，但短期內(nèi)對桃產(chǎn)量無顯著影響。

3.1 生物質(zhì)炭施用對土壤肥力的影響

生物炭是一種孔隙結(jié)構(gòu)豐富的富碳物質(zhì)，因其特殊的理化性質(zhì)，施入土壤后可以改變養(yǎng)分有效性，影響土壤肥力。張良英等[19]研究發(fā)現(xiàn)雞糞配施草炭顯著提高了桃園土壤有機質(zhì)、有效磷和速效鉀等養(yǎng)分含量。而本研究結(jié)果顯示，配施生物質(zhì)炭處理土壤有機質(zhì)含量較對照顯著提高，而土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮和有效磷含量較對照顯著降低。土壤有機質(zhì)是指示土壤肥力的重要指標，以往研究認為生物質(zhì)炭施用提升土壤有機質(zhì)含量的主要原因在于其本身含有大量的惰性碳成分，這些惰性碳成分可以有效地對農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)起到固碳效果，而且可以維持幾十年甚至幾百年[20]。而土壤有效氮的降低則與Nguyen 等[21]通過薈萃分析（多數(shù)研究為短期試驗）得出的結(jié)果一致，生物質(zhì)炭的高C/N 特性及帶入的活性物質(zhì)會引起微生物對土壤礦質(zhì)氮的固定，降低氮素有效性。在對土壤磷有效性的影響上，相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，酸性土壤中生物質(zhì)炭施用對土壤磷有效性的影響與土壤磷肥水平密切相關(guān)[22]。在磷肥充足時，生物質(zhì)炭土壤對磷素的吸附作用顯著，會降低有效磷含量，而當(dāng)土壤磷肥較少時，生物質(zhì)炭吸附的磷則會解吸出來，提高土壤有效磷含量。桃樹對磷肥的需求較低，桃園土壤有效磷含量處于較高水平，生物質(zhì)炭的吸附作用可能是有效磷降低的主導(dǎo)因素。此外，本研究結(jié)果顯示成熟期生物質(zhì)炭處理葉片、果實中氮含量和果實中的磷含量相比CK處理均有所增加（圖1），這可能是因為生物質(zhì)炭的施用可以改善土壤結(jié)構(gòu)，促進根系穿插生長，從而提高了樹體的養(yǎng)分吸收能力[19，23]。而地上部養(yǎng)分的提高也會導(dǎo)致土壤殘留養(yǎng)分的降低。相關(guān)性分析（表6）結(jié)果也顯示，葉片、果實中氮含量與土壤有效氮含量呈負相關(guān)，果實磷含量與土壤有效磷含量呈極顯著負相關(guān)。

3.2 生物質(zhì)炭施用對土壤酶活性的影響

土壤胞外酶活性與土壤肥力密切相關(guān)，本研究中α?葡糖苷酶、β?葡糖苷酶、纖維二糖水解酶和木聚糖苷酶與土壤碳循環(huán)相關(guān)，β?N?乙酰氨基葡萄糖苷酶與土壤氮循環(huán)相關(guān)，酸性磷酸酶與土壤磷循環(huán)相關(guān)。一般認為，生物質(zhì)炭施用主要通過生物因素影響土壤酶活性。張莉等[24]的研究顯示，尿素混合生物質(zhì)炭穴施顯著提高了土壤中與碳、氮、磷相關(guān)的酶活性，并且認為生物質(zhì)炭含有的可利用碳源和氮源是促進微生物繁殖、提高胞外酶活性的重要因素。除提供能源物質(zhì)外，生物質(zhì)炭豐富的孔隙結(jié)構(gòu)為微生物提供的良好微生境也可以促進微生物的繁殖，進而提高土壤酶活性[25]。還有研究認為新鮮生物質(zhì)炭中含有的促微生物活性物質(zhì)是生物質(zhì)炭施用影響土壤酶活的主要因素[26]。本研究結(jié)果表明，各生物質(zhì)炭施用處理均提高了土壤胞外酶活性，說明本研究選取的幾種生物質(zhì)炭均可促進土壤碳、氮、磷循環(huán)，對土壤肥力的提升有積極作用。基于主成分分析的土壤綜合肥力評價結(jié)果（圖2）也顯示生物質(zhì)炭施用均提升了土壤綜合肥力指數(shù)，且以WB 處理的提升最為顯著，與歸一化酶結(jié)果一致。這說明生物質(zhì)炭施用均提升了土壤肥力，其中常規(guī)施肥配施20 t·hm?2小麥秸稈生物質(zhì)炭為提高桃園土壤肥力的最佳處理。

3.3 生物質(zhì)炭施用對桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

本研究中生物質(zhì)炭施用并未顯著提高桃產(chǎn)量，且FB 處理下桃產(chǎn)量有所下降，其原因可能是生物質(zhì)炭施用導(dǎo)致土壤C/N 提高，微生物同化氮素量提升，與作物競爭氮素的吸收，不利于產(chǎn)量的增加[21]。FB 處理較CK 產(chǎn)量有所下降可能與杉木炭較高的C/N 有關(guān)。本研究中，生物質(zhì)炭處理土壤銨態(tài)氮、硝態(tài)氮含量低于對照，且成熟期葉片、果實氮含量相較對照無顯著提高也驗證了這一點。此外，在田間試驗中，生物質(zhì)炭施用后在接下來的數(shù)年內(nèi)對作物的影響不同。Major 等[27]在玉米地4 a 單施生物質(zhì)炭的研究結(jié)果顯示，第1年玉米產(chǎn)量無顯著提高，但是在第2、3年和第4年的產(chǎn)量分別比對照提高了28%、30%和140%。本試驗開展時間較短，生物質(zhì)炭施用對黃桃產(chǎn)量的影響還有待進一步觀察。桃品質(zhì)主要與果實中氮、鉀含量相關(guān)，土壤中充足的有效氮有利于果實中總糖含量的增加，鉀素在植物體內(nèi)能激活各種酶活性，在促進果實成熟、提高果實品質(zhì)方面起著極其重要的作用[28?29]。許多關(guān)于鉀營養(yǎng)對油桃品質(zhì)影響的研究結(jié)果顯示，在一定范圍內(nèi)，隨著鉀肥施用量的提升，油桃的可溶性固形物、可溶性糖、可滴定酸和糖酸比等內(nèi)在品質(zhì)均有所改善[30?31]。而在本研究中，生物質(zhì)炭施用對果實品質(zhì)的影響較小，可能是因為生物質(zhì)炭施用后成熟期果實氮、鉀含量的提升較?。▓D1），均未達顯著水平（P>0.05）。WB處理顯著降低可滴定酸含量則是因為在該處理下果實鉀含量的升幅最高，且在膨大一期和膨大二期顯著高于CK 處理。而WB 處理下黃桃單果質(zhì)量下降可能是由于小麥秸稈炭施用降低了土壤部分微量元素的有效性。相關(guān)研究認為生物質(zhì)炭施入可使土壤pH提高，會引起微量元素缺乏癥，從而影響作物正常生長[32]，而WB 處理下土壤pH 的提高最為顯著。

4 結(jié)論

（1）各生物質(zhì)炭處理均顯著增加了桃園土壤有機質(zhì)含量，降低了土壤有效氮和有效磷含量，均顯著提高了土壤歸一化酶活性。小麥秸稈炭處理顯著提升了土壤肥力。

（2）生物質(zhì)炭處理可促進桃樹地上部養(yǎng)分的吸收，小麥秸稈炭和杉木炭處理顯著提高了黃桃部分生育時期葉片和果實養(yǎng)分含量。

（3）生物質(zhì)炭施用短期內(nèi)對黃桃產(chǎn)量和品質(zhì)的影響較小。