连续施用农用玉米芯炭的马铃薯生物学响应

为进一步探明不同材质生物炭在马铃薯生产上的应用效果及潜力,利用玉米芯制备生物炭,测定其结构及主要理化特性变化,并采用大田试验方法,研究该玉米芯炭对马铃薯生长发育、产量、品质及病害发生等生物学特征的影响。结果表明:玉米芯炭具有富碳、多微孔特征,含有多种养分元素及阳离子交换量(CEC),总孔体积、比表面积分别比炭化前提高了4.37倍和3.89倍,适于农业应用。在连作砂质土壤施用玉米芯炭后,马铃薯株高及叶、茎干物质积累明显提高,利于促进马铃薯早发快长,连续2 a施炭的马铃薯中、大薯比例和小区产量分别比对照平均提高44.67%和29.01%,其中以C2处理(按4 500 kg·hm~(-2)标准施用生物炭)的产量最高。同时,马铃薯块茎干物质、淀粉、可溶性蛋白、还原糖含量分别比对照平均提高7.78%、14.59%、19.53%、15.38%,商品、食用及营养品质有一定提升。此外,玉米芯炭处理的马铃薯疮痂病、晚疫病发生率显著降低,分别比对照平均降低93.43%和87.77%,抑制效应明显。研究表明,玉米芯生物炭对马铃薯具有"促长、增产、提质、抗病"的生物学作用特征,适于马铃薯生产应用。