【目的】探究不同原料、炭化温度和生物质炭不同组分对植物生长的影响，进而揭示生物质炭的增产机制。【方法】分别以木屑和玉米秸秆为原料，在350、450、550℃下裂解得到生物质炭。采用热水浸提法将生物质炭中的可溶性组分（浸提液）与难溶性组分（炭骨架）分离。通过盆栽试验，研究不同生物质炭及组分对小白菜生长的影响。【结果】添加玉米秸秆生物质炭及其各组分处理下，小白菜地上部生物量平均为16.1 g/盆，显著高于添加木屑生物质炭及其各组分（13.0g/盆）和对照处理（13.5 g/盆）。与地上部生物量类似，添加玉米秸秆生物质炭及其各组分处理下小白菜根长、根表面积、根体积和根尖数等形态学指标较木屑生物质炭和对照处理显著改善。添加炭骨架处理下小白菜地上部生物量平均为16.5 g/盆，较添加原状生物质炭和浸提液分别提高26.9%和17.9%。添加炭骨架处理下小白菜根长、根表面积、根体积和根尖数较添加浸提液处理分别提高64.1%、51.1%、38.3%和80.0%。不同炭化温度裂解得到的生物质炭对小白菜地上部生物量和根系生长无显著影响。与添加原状生物质炭处理相比，添加炭骨架处理下小白菜地上部氮含量提高25.9%，而磷和钾含量分别降低39.7%和14.1%。添加玉米秸秆生物质炭及其各组分处理下土壤pH、有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量较添加木屑生物质炭处理分别提高0.1个单位、20.3%、19.1%、29.1%和189.2%。与添加原状生物质炭相比，添加生物质炭骨架处理下土壤有机碳、全氮、速效磷和速效钾含量分别降低14.6%、6.6%、41.3%和55.1%，土壤pH升高0.13个单位；而添加生物质炭浸提液处理下土壤有机碳、全氮和速效磷含量分别降低49.8%、18.9%和24.2%，土壤pH和速效钾含量无显著变化。相关分析表明，不同处理下小白菜地上部生物量与根长、表面积、平均直径、根体积、根尖数等根系形态指标和土壤pH呈正相关，与小白菜地上部磷含量呈负相关。【结论】生物质炭制备原料和组成是影响植物生长的重要因素，玉米秸秆生物质炭较木屑生物质炭有更好的增产效果；玉米秸秆生物质炭经热水浸提后再添加至土壤中有更好的增产效果。生物质炭中可溶性组分对根系生长的促进作用是生物质炭增产的主要机制，而可溶性组分对根系促生作用与原料、制备温度和其本身物质组成密切相关。

红壤是我国南方典型的酸性土壤,具有pH值低,活性铝含量高等特点。生物炭作为新型土壤改良剂,对提高土壤肥力与pH,缓解铝毒具有明显的效果。为了研究生物炭对红壤铝形态及小白菜生长的影响,采用盆栽试验,并设置0%C(CK),1%C,2%C和3%C共4个处理,每个处理4次重复,进行土培种植小白菜。结果表明:施用生物炭会显著提高小白菜的出苗率,且生物炭处理的小白菜出苗率较CK处理提高10.8%25.0%。另外,施用生物炭显著改善了小白菜的生长状况,提高了小白菜的生物量,且小白菜铝含量降低68.3%82.2%。此外,

[目的]本文旨在揭示生物质炭施用对作物产量和品质的影响机制。[方法]通过热水浸提法,将生物质炭中以有机碳为主的"炭骨架"(水洗生物质炭,washed biochar)和以小分子有机物为主的"类植物生长激素"(生物质炭浸提液,biochar extracts)分离,再通过燃烧法将以氮、磷、钾等营养元素为主的"速效养分"(生物质炭灰分,biochar ash)分离。将这些不同的组分添加到高、低2种肥力土壤中,研究其对不结球白菜(简称小白菜)产量、品质及土壤性质的影响。[结果]添加不同生物质炭组分对小白菜地上部生物量和根系生物量没有显著影响,但添加生物质炭浸提液和水洗生物质炭显著提高了高肥力土壤中小白菜的根冠比。添加生物质炭不同组分均显著降低了收获期小白菜地上部硝酸盐含量,不同处理硝酸盐含量降低41%～84%。添加水洗生物质炭提高了高肥力土壤中小白菜地上部维生素C含量;而添加生物质炭浸提液增加了低肥力土壤小白菜地上部维生素C含量。添加生物质炭不同组分均显著提高了收获期小白菜地上部钾含量,不同处理钾含量增加43%～88%。小白菜地上部硝酸盐含量与钾含量呈极显著负相关关系。[结论]添加秸秆生物质炭不同组分对小白菜产量没有显著影响,但降低了小白菜地上部硝酸盐含量,同时提高了钾含量。添加秸秆生物质炭后小白菜地上部钾吸收量的增加可能是硝酸盐含量降低的重要原因。

以"上海青"小白菜为材料,研究滴灌、喷灌两种施肥方式和沼液浓度对小白菜生长和品质的影响,以更好地将沼液与节水灌溉设施结合应用在叶菜有机基质栽培.结果表明:浇灌适宜浓度的沼液可以改善小白菜的品质,提高产量;滴灌处理中,滴灌沼液比(沼液与水的体积比)以1∶5(D4处理)的效果最好,小白菜产量为3.09 kg·m-2,V C含量显著高于滴灌营养液的对照,增加25.23%;喷灌处理中,喷灌沼液比以1∶4(S3处理)的效果最好,产量为2.80 kg·m-2,V C含量显著高于喷灌营养液的对照,增加18.98%;D4和S3的亚硝酸盐、硝酸盐和重金属含量均低于无公害蔬菜安全标准(GB18406.1-2001...

采用水培方法研究了聚-γ-谷氨酸对小白菜地上部生长、叶片叶绿素含量、光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间CO2浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr)的影响。结果表明,随着养分含量的降低,聚-γ-谷氨酸处理小白菜较对照叶片Pn、Gs、Tr和Ci均有提高;在90%养分含量下施加聚-γ-谷氨酸显著提高了叶片中叶绿素a的含量;在70%～100%养分含量范围内,小白菜地上部产量较对照均有所提高,说明聚-γ-谷氨酸可通过降低气孔限制值、增加叶绿素含量和提高吸收光强的能力,从而促进小白菜对光能的捕获及其转化,提高其光能利用效率。

【目的】氮素（N）是调控蔬菜作物生长的重要因子，探究氮形态对小白菜根系生长及细胞壁组分的影响，明确根区pH变化与质膜（PM）H~+-ATPase的关系，为进一步研究氮素调控植物根系生长发育提供理论基础。【方法】以小白菜（‘华王’）为试材，设置3个N素形态（硝态氮（NO_3~--N）、铵态氮（NH_4~+-N）、甘氨酸态氮（Gly-N）），采用营养液水培法，探究无机氮和有机氮调控小白菜根区pH和根细胞壁组分对根系生长的影响，同时探讨氮营养对小白菜根系生长素（IAA）和PM H~+-ATPase酶的影响。用根系扫描法和生理试验等方法，测定小白菜的总根长、总根体积、总根表面积和根尖数等根系形态指标以及介质pH、PM H~+-ATPase酶活性、IAA含量、细胞壁及其主要组分含量、果胶甲酯酶（PME）、扩张素（EXP）含量等生理指标，并分析根系形态和各生理指标之间的相关性。【结果】Gly-N和NO_3~--N均碱化介质pH，且Gly-N碱化介质pH的能力高于NO_3~--N处理，NH_4~+-N酸化介质pH。与NO_3~--N处理相比，Gly-N处理显著降低小白菜地上部（40.23%）和根系干物质含量（21.74%）、主根长（55.15%）、总根长（58.63%）、总根表面积（53.12%）、总根尖数（73.07%）、根分叉数（65.39%）、内部链接数（40.91%）和外部链接数（73.94%），提高了根系细胞壁提取率（22.00%）、果胶（47.74%）、纤维素（25.30%）、EXP(109.53%)、PM H~+-ATPase酶活性（15.42%）、根冠比（30.33%）、拓扑指数（11.43%）和分形维数（4.32%）;NH_4~+-N处理植株地上部干物质含量、主根长、根分叉数、内部链接数、外部链接数、根系PME活性和IAA含量分别显著降低22.98%、34.30%、35.32%、26.22%、29.02%、36.38%和8.74%，根系PM H~+-ATPase酶活性、细胞壁提取率、果胶和半纤维素分别显著提高14.60%、19.38%、22.98%、74.33%。根系形态指标与生理指标之间的相关分析结果表明，总根表面积与总根长、总根尖数、外部链接数、根分叉数呈极显著正相关（P<0.01），与主根长、内部链接数、叶干重呈显著正相关（P<0.05）；总根表面积与根直径、扩张素、拓扑指数呈极显著负相关（P<0.01），与果胶、纤维素和分形维数呈显著负相关（P<0.05）。根直径与扩张素、纤维素、分形维数、拓扑指数呈极显著正相关（P<0.01），与果胶呈显著正相关（P<0.05）。【结论】Gly-N和NH_4~+-N均增加了小白菜根系细胞壁含量，抑制了小白菜根系的伸长生长；Gly-N更有利于果胶和纤维素的积累，NH_4~+-N有利于半纤维素的积累。

采用0,15,20,25,30d5种不同春化处理天数对5份大白菜和5份小白菜抽薹和开花的影响进行了研究。结果表明,对大白菜而言,冬性强的和较强的材料(B,D,E),春化时间以20d为宜,冬性弱的材料(A,C)以15d为佳,冬性强的材料初花天数为50d左右,冬性弱的材料为37d。对小白菜而言,春化天数以15d为佳,冬性强的材料初花天数为46d,其他为38d左右。春化天数长,开花略早,但差异不显著。在试验中,小白菜除J的冬性较强外,其他各材料冬性相差不大,不易分开,这可能与小白菜现蕾和开花需一定光照有关。可见小白菜在春化天数满足条件下,光照才是影响现蕾和开花的关键因子。

为探讨镉(Cd)污染土壤对蔬菜作物的影响,以小白菜为试验材料,采用盆栽试验方法,研究了土壤含镉3,6 mg/kg对小白菜产量、小白菜食用部位Cd含量及营养元素含量的影响。结果表明:3,6 mg/kg Cd污染土壤不影响或促进小白菜植株生长,但小白菜基因型间存在很大差异;小白菜地上部Cd含量和Cd积累量随着土壤中Cd浓度的增加而显著增加,且基因型间存在显著差异。Cd影响小白菜地上部营养元素含量,这种影响依元素种类、品种及Cd处理浓度而不同。

以24个小白菜品种为材料,通过在NLN培养基中添加不同浓度活性炭,研究其对游离小孢子培养的影响。结果表明:在NLN-13培养基中添加活性炭(0.5 g/L),有利于小孢子胚的诱导和形成,供试材料(N4,N8)添加活性炭处理胚诱导率较未添加活性炭的处理分别提高19,66.5倍。采用添加活性炭(0.5 g/L)的NLN培养基对24份小白菜品种进行游离小孢子培养,有20份材料诱导出胚,培养成功率为83.3%。表明添加活性炭的培养基对小白菜游离小孢子培养有较好的效果。不同基因型间胚诱导率差别较大,每花蕾诱导胚数为0.4~86.7个。依据胚诱导率的高低可将其分为极易诱导、易诱导、难诱导和不能诱导出胚4类...

[目的]畜禽粪便安全低碳绿色处理是我国畜禽养殖业和农业资源环境管理面临的重大挑战。本文旨在研究不同处理猪粪施用对蔬菜生长及品质的影响,为猪粪安全处理及资源化农业利用提供科学依据。[方法]采用温室盆栽试验,对比分析等量施用猪粪(PM)、猪粪有机肥(MOF)、猪粪生物质炭(PBC)3种处理的抗生素残留及其施用下小白菜生长和品质的变化。[结果]与新鲜猪粪、猪粪有机肥对比,炭化处理几乎100%去除了土霉素。与对照(CK,不施用任何猪粪)相比,3种处理均提高了小白菜地上部和地下部总生物量,幅度分别介于77%188%

为解决目前沼气工程存在的沼液处理难、现代农业化肥施用过量的问题，将不同稀释比例的沼液进行微生物菌剂预处理，获得不同浓度沼液液体肥，探究不同浓度沼液及其施用方式（叶面喷施和浇灌）对盆栽小白菜生长指标、光合指标和品质指标的影响。结果表明：1）低浓度沼液通过叶面喷施可以促进小白菜的生长发育，施用稀释15～20倍的沼液效果最优；2）高浓度沼液通过浇灌方式能够明显提高小白菜的各项生长品质指标，效果优于仅施尿素的化肥处理组，最佳施用方案为稀释1.5倍；3）在相同氮素水平下，高浓度沼液浇灌对小白菜生长和品质的促进效果明显优于低浓度沼液叶面喷施。高浓度沼液具有可替代化肥的潜力，低浓度沼液可作为追肥施用，对作物养分起到一定的补充作用。利用微生物菌剂处理后的沼液液体肥栽培小白菜不仅可以显著提高其生长品质，还能够部分代替化肥施用，对农作物增收和保护环境都具有重要的现实意义。

【目的】研究LED不同光强对不结球小白菜生长、光合特性及光源能耗的影响,探讨适合不结球小白菜生长的节能高效的光强参数。【方法】以"四季"和"鸡毛"2个不结球小白菜品种为材料,在4个LED光强处理(153,229,287和330μmol/(m2·s))下栽培不结球小白菜,处理48d后测定不结球小白菜的形态指标、生物量、光合指标及LED耗电量。【结果】随光强增加,不结球小白菜茎粗、叶片数、叶面积、生物量均有所增加;株高先降低后增高。除高强光处理(330μmol/(m2·s))外,叶绿素含量均随光强的降低而增加。净光合速率(Pn)、光系统Ⅱ的实际光化学效率(ΦPSⅡ)、光化学量子效率(Fv/Fm)、...

[目的]探讨磷、硒配施对小白菜生长及磷吸收的影响,为提高土壤中磷的利用率提供理论依据。[方法]采用土培盆栽试验以及两因素三水平设计,两因素分别为磷酸盐和硒酸盐,其中硒酸盐选择亚硒酸钠(Na_2SeO_3)和硒酸钠(Na_2SeO_4)2种,设置0,1.0,2.5 mg/kg 3个水平;磷酸盐选择磷酸氢二铵((NH_4)_2HPO_4)和磷酸二氢铵(NH_4 H_2PO_4)2种,设置0,75,150 mg/kg 3个水平,进行完全交互设计,共36个处理,分析不同磷硒配施处理对小白菜生长、地上部和地下部磷含量以及土壤有效P含量的影响。[结果]单施磷肥时,随着磷含量的增加,小白菜的株高、根长、生物量以及小白菜地上部、地下部磷含量均增大。单施硒肥时,随着硒含量的增加,小白菜的株高、生物量总体增加,根长先降低后增加,地上部磷含量减小,地下部磷含量先降低后上升。磷硒配施处理时,相同磷水平下,随着硒含量的增加,小白菜株高、生物量均增大,地上部磷含量总体减小,地下部磷含量总体先减小后增大;施硒处理土壤的有效P含量总体均较无硒处理增大。磷硒配施处理时,相同硒含量下,随着磷含量的增加,小白菜的株高、根长、生物量以及小白菜地上部、地下部磷含量变化规律不明显,土壤有效P含量显著增加(P<0.05)。[结论]磷硒配施时,施用硒肥会增强磷对小白菜株高、生物量的促进作用,但也会抑制磷对小白菜磷吸收的促进作用,促进土壤中磷的释放,提高土壤有效P含量。

[目的]探究外施苹果酸对紫色小白菜生长、生理与品质的影响,筛选最适的外施苹果酸质量浓度,为紫色小白菜的优质培育以及高产栽培奠定理论基础。[方法]以‘京研’紫色小白菜为试验材料,采用水培技术,设置外施苹果酸0 mg/L(对照,CK)、0.5 mg/L(T1)、1.5 mg/L(T2)、3.0 mg/L(T3)、5.0 mg/L(T4)、10.0 mg/L(T5)共6个处理,研究不同质量浓度外施苹果酸对紫色小白菜叶片和根系形态学指标、根系显微结构及相关品质指标的影响。[结果](1)随苹果酸质量浓度的增大,紫色小白菜叶片和根系形态指标均呈现先上升后下降的趋势,其中T1、T2处理显著优于对照,叶片表面积、体积较大,且可促进植株根系增长、面积增大、侧根增粗,而T5处理因苹果酸质量浓度过高阻碍了根系伸展。(2)根系显微结构观察发现,T1、T2、T3处理紫色小白菜新生侧根根尖1 cm处直径均显著高于对照,维管束和木质部区域直径增大,有助于运输更多的营养物质和水分。T5处理根系皮层细胞层数较少,细胞体积较大且排列疏松。(3)紫色小白菜叶片可溶性蛋白和维生素C含量随处理时间延长逐渐增高,随苹果酸质量浓度的增大呈先上升后下降的趋势,以T2处理最优。紫色小白菜叶片可溶性糖和总有机酸含量9 d时整体下降,且随苹果酸质量浓度的增大呈先上升后下降趋势,T1、T2处理显著高于对照。(4)苹果酸、丙二酸、琥珀酸和酒石酸含量随苹果酸质量浓度的增加呈先上升后下降的趋势,而柠檬酸含量呈先下降后上升的趋势。T1、T2、T3处理苹果酸、丙二酸、琥珀酸含量较高,对照、T4、T5处理柠檬酸含量较高。[结论]外施苹果酸能够影响紫色小白菜的生长及生理状况,施用适宜质量浓度(1.5 mg/L)的苹果酸可有效促进紫色小白菜地上部和根系生长,提高苹果酸、丙二酸、琥珀酸含量,提升植株营养品质。

[目的]本文旨在研究热解温度和原料对生物质炭化学性质及官能团的影响，为优化生物质炭的化学性能提供科学依据。[方法]以小麦、水稻和玉米秸秆为原料，在3种温度(350、450和550℃)下进行热解，分别得到小麦秸秆生物质炭(WB350、WB450和WB550)、水稻秸秆生物质炭(RB350、RB450和RB550)和玉米秸秆生物质炭(CB350、CB450和CB550)。分析这些生物质炭的pH值、灰分含量、阳离子交换量(CEC)、全碳和全氮含量，采用红外光谱法和~(13)C核磁共振波谱法分析生物质炭化学结构。[结果]当温度从350℃升至550℃时，小麦、水稻和玉米秸秆炭的pH值和C/N值均显著提高，全氮含量均显著降低；水稻和玉米秸秆炭的灰分含量显著提高，而CEC显著降低。从不同原料来看，当温度为350和550℃时，水稻、玉米和小麦秸秆生物质炭的灰分含量依次递减。同一温度下，玉米秸秆炭的CEC显著高于小麦和水稻秸秆炭的CEC。同一温度下小麦、玉米和水稻秸秆炭的全碳含量依次递减；玉米、水稻和小麦秸秆炭的全氮含量依次递减；小麦、水稻和玉米秸秆生物质炭的C/N值依次递减。随着温度的升高，生物质炭中各种芳香族官能团含量增多，脂肪族官能团含量减少。温度为550℃时，水稻秸秆生物质炭的—CH_2和SiO_2的吸收振动强于玉米和小麦生物质炭，水稻、小麦和玉米秸秆炭的芳香性指数依次递减；当温度为350℃时，水稻、玉米和小麦秸秆炭的烷基指数依次递减。[结论]不同温度和原料制备的生物质炭中，550℃热解温度下的生物质炭具有较高的pH值，故推荐施用550℃热解的生物质炭来改良酸性土壤；玉米秸秆生物质炭的CEC较高，有利于提高土壤的肥力水平；而水稻秸秆生物质炭在350℃热解温度下含有较高的灰分含量和较多的脂肪族官能团，而在550℃热解温度下芳香性指数较大，其可能是同时增强土壤肥力和实现土壤固碳减排的潜在良好材料。