生物质炭施用量对旱作娃娃菜光合及水肥利用效率的影响
2024-06-04曹少娜吴利晓王克雄张建虎杨娇
曹少娜 吴利晓 王克雄 张建虎 杨娇
摘 要：旨在确定出适合宁南山区旱作娃娃菜的最佳秸秆生物质炭添加量，为宁南山区雨养菜地土壤培肥和蔬菜安全生产提供理论依据。从2020年开始，以娃娃菜为参试作物，采用随机区组试验设计，连续2年采用大田试验，以不施任何肥料和生物质炭为完全空白对照CK，研究不同生物质炭施用量（0、10、20、30 t·hm?2）与氮肥配施对旱作娃娃菜生长、光合、产量和品质、水肥利用效率及土壤理化性质、土壤酶活性的影响。结果表明：施用生物质炭与否对于根系无显著影响，但对于旱作娃娃菜而言，生育期的降水量会影响整个娃娃菜的生长和产量；添加生物质炭处理净光合速率累计值高于不添加生物质炭处理；添加30 t·hm?2生物质炭并陈化一年可显著提高蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶活性分别在2.12%、1.19%、13.68%以上，提高产量8.11%以上，节水9.84%以上，增收4316.85元·hm?2以上。因此，综合考量品质指标、生产成本、经济效益、水肥利用效率及生物质炭的陈化效应，确定出配施氮肥条件下，添加30 t·hm?2生物质炭为宁南山区雨养旱作娃娃菜的最佳秸秆生物质炭添加量，一定程度上可实现节水增产增效，同时得出生物质炭添加量越大，陈化对其效果发挥影响越小。
中图分类号：S634.3文献标志码：A文章编号：0253?2301（2024）02?0020?11
DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2024.02.004
Effects of Biochar Dosage on Photosynthesis and Water and Fertilizer Use Efficiency of
Baby Vegetables in Dryland
CAO Shao-na， WU Li-xiao， WANG Ke-xiong ， ZHANG Jian-hu， YANG Jiao
（Guyuan Branch， Ningxia Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Guyuan， Ningxia 756000， China）
Abstract： The aim of this study was to determine the optimal amount of straw biochar added to the dry-farming baby cabbage in the mountainous area of southern Ningxia， and to provide a theoretical basis for soil fertilization and safe production of vegetables in the rain-fed vegetable fields in the mountainous area of southern Ningxia. Starting from 2020， by using the baby cabbage as the tested crop， the randomized block experiment design was adopted， and the field experiments were conducted for two consecutive years with no fertilizer and biochar as a complete blank contrast （CK）， in order to study different biochar application rates （0 t·hm?2， 10 t·hm?2， 20 t·hm?2， and 30 t·hm?2） combined with the application of nitrogen fertilizer on the growth， photosynthesis， yield and quality， water and fertilizer utilization efficiency， soil physicochemical properties and soil enzyme activities of the dry-farming baby cabbage. The results showed that： the application of biochar or not had no significant effect on the root system， but the amount of precipitation during the growth period could affect the growth and yield of the whole baby cabbage in dry farming. The cumulative value of net photosynthetic rate in the treatment of adding biochar was higher than that without adding biochar. The addition of 30 t·hm?2biochar and aging for one year could significantly increase the activities of sucrase， alkaline phosphatase and urease by more than 2.12%， 1.19% and 13.68%， respectively， increase the yield by more than 8.11%， save water by more than 9.84%， and increase the income by more than 4316.85 yuan·hm?2. Therefore， comprehensively considering the quality index， production cost， economic benefit， water and fertilizer utilization efficiency and the aging effect of biochar， it was determined that under the condition of combined application of nitrogen fertilizer， the addition of 30 t·hm?2biochar was the optimum addition amount of straw biochar for the rain-fed dry-farming baby cabbage in the mountainous area of southern Ningxia， which could achieve water saving and yield & efficiency increasing to a certain extent. At the same time， it was concluded that the greater the addition amount of biochar， the smaller the effect of aging on it was.
Key words： Baby cabbage；Biochar；Dry farming；Photosynthesis；Water and fertilizer use efficiency
作為宁夏回族自治区“六特”产业之一，冷凉蔬菜产业是宁南山区乡村振兴的重要产业。截至2022年固原市冷凉蔬菜种植面积已达3.33万hm2，年蔬菜总产量达到240万t以上，总产值40亿元。然而由于农民蔬菜种植过程中常年连作和盲目施肥用药，易造成菜地土壤板结、次生盐渍化、缓冲性差、生产能力下降、经济效益降低等问题。
生物质炭（生物炭或生物黑炭，英文是biological charcoal的缩写biochar）是一种由植物生物质（或生物有机材料）在无氧或者部分缺氧情况下经高温热裂解后产生的一类高度芳香化难溶性固体产物，具有富碳、高孔隙、高比表面积、强吸附性等特点[1]。近年来，常被用于土壤改良，且在粮食作物和偏酸性土壤上应用较为广泛。农作物秸秆炭化还田可以实现废弃秸秆的资源化利用，达到固碳作用，减少面源污染。研究表明，添加适量生物质炭可以减小土壤容重、增加孔隙度，提高土壤保水保肥能力，活化土壤，提高土壤微生物丰度，维持土壤稳定状态，促进作物生长、提高产量[2?6]。也有学者认为，施用生物质炭对作物生长和产量并无显著影响，当超过阈值后，就会呈现明显负相关[7]。因此，明确生物质炭的合理施用量，探究其施用效果及其各土壤理化性质与产量之间的相关关系，对旱作娃娃菜种植具有十分重要的意义。
为此，本研究以娃娃菜为供试作物，黑垆土为研究对象，分析不同生物质炭施用量对娃娃菜生长、光合、产量和品质、水肥利用效率及土壤理化性质、土壤酶活性的影响规律，明确旱作区蔬菜种植的最优生物质炭施用量，为西北冷凉菜地水土资源和农作物秸秆的高效利用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验区选择宁夏农林科学院固原分院隆德观庄试验基地（北纬 106°16'，东经35°72'），占地64.67 hm2，属于大陆性季风气候区，是中温带半湿润向半干旱过渡的地带，年均日照时数 2 578 h，年平均气温5.1℃，年平均日照时数2 228 h，无霜期124 d，年均降水量745.4 mm，主要集中在7～9月份。耕地多为山地，土壤以黑垆土为主，质地较黏重，有机质含量丰富。
1.2 试验设计
试验于2021年开始在固原分院隆德观庄基地内进行，以娃娃菜为研究对象，采用随机区组试验设计，共设8个处理：空白对照（CK，不施任何肥料和生物质炭）；T1（不施N肥，添加生物炭10 t·hm?2）；T2（不施N肥，添加生物炭20 t·hm?2）；T3（不施N肥，添加生物炭30 t·hm?2）；T4（施N肥，不添加生物炭）；T5（施N肥，添加生物炭10 t·hm?2）；T6（施N肥，添加生物炭20 t·hm?2）；T7（施N肥，添加生物炭30 t·hm?2）。每处理设3次重复，共计18个小区。种植前将生物质炭和化肥（注：T1～T3处理，每处理折算磷（P2O5）和钾（K2O）肥的施用量分别为0.07 kg和1.22 kg；T4～T7处理，每处理折算氮（N）、磷（P2O5）和钾（K2O）肥的施用量分别为1.08 kg、0.07 kg和1.22 kg。磷肥和钾肥作为基肥一次性施入土壤，氮肥分为不同生育期施入，其中基肥：结球期=4∶6）混匀后，均匀撒施在小区表面，利用旋耕机使生物质炭、化肥与小区 0～20 cm 土层土壤充分均匀混合，最后利用机械起垄覆膜。每个小区起四垄，垄宽80 cm，沟宽50 cm，采用一垄三行栽培模式，其中，株距25 cm，行距30 cm，每小区定植204株。整个生育期病虫害防治等田间管理措施与当地传统管理措施保持一致。
供试土壤为黑垆土，试验区耕层土壤（0～20 cm）的主要理化性状：pH为7.71，容重为1.21 g·cm?3，CEC值为14.90 cmol·kg?1，总孔隙度为59.53%，有机质为39.61 g·kg?1，碱解氮102.17 mg·kg?1，速效磷12.98 mg·kg?1，速效钾140.21 mg·kg?1。供试玉米秸秆生物质炭购于宁夏荣华生物质新材料科技有限公司，制备方式为在无氧条件下450℃ 高温裂解，主要理化性状：pH 9.50，容重0.47 g·cm?3，CEC值13.83 cmol·kg?1，总碳69.57 g·kg?1，总氮3.98 g·kg?1，碱解氮167.67 mg·kg?1，速效磷284.33 mg·kg?1，速效钾661.00 mg·kg?1。供试肥料：氮肥为尿素（含N 46%），磷肥为过磷酸钙（含P2O512%），钾肥为硫酸钾（含K2O 52%）。供试娃娃菜品种为金皇后，由固原丰乐园农业科技有限公司提供种苗。
1.3 测定指标和方法
（1）土壤理化性质和土壤酶活性。施基肥前和收获后用S法采0～20 cm 混合土样，风干，过0.25 mm 筛测定土壤基础理化性质（主要是碱解氮、速效磷、速效钾、容重、有机质、总孔隙度、pH和CEC）和土壤酶活性（脲酶、过氧化氢酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶）。
（2）娃娃菜光合指标。莲座期，选择无风晴天，在 9：00～17：00选择不同处理的同一方位植株的同方位叶片3片，并在叶片的相同部位每间隔2 h测定1次，分析其叶片光合参数的日变化。
（3）娃娃菜的生长指标。采收时，每处理随机选择3株，采用根系扫描仪 EpsonPerfectionV850 Pro 进行扫描，并用根系扫描仪和形态学和结构分析应用系统 WinRHIZO，来分析娃娃菜根系[8]。
（4）娃娃菜品质指标。在娃娃菜采收期，每小区选择长势一致的娃娃菜5株进行测定：用钼蓝比色法测定抗坏血酸（Vc）含量；用蒽酮比色法测定可溶性糖；用酸碱滴定法测定有机酸；用酚二磺酸法测定硝酸盐[9]；用手持式数显糖度计测定可溶性固形物。
（5）娃娃菜产量指标和构成因素。在采收时每小区随机选取20株娃娃菜测其单株重、单株净重、生物产量和经济产量，最后计算各小区经济系数。
经济系数 = 经济产量/生物产量×100%
（6）娃娃菜的水肥利用效率。水分利用效率：是指作物经济产量与耗水量之比，其公式为WUE=Yd/ET，式中，WUE为水分利用效率（kg·hm?2·mm?1）；Yd为作物经济产量（kg·hm?2）；ET为作物总耗水量，其计算采用农田水分平衡法计算（E=C×ρ×H×10，式中，E为贮水量（mm），C为土壤水分质量分数（%），ρ为土壤容重（g·cm?3），H为土层深度（cm）；ET=P+ΔW，式中， ET为阶段耗水量（mm），P为降水量（mm），ΔW为时段内土壤贮水量的变化（mm）[10]。
氮素吸收量 = 氮素含量（%）×干物质质量
氮素吸收效率= 植株氮素吸收量/施氮量
氮素利用效率= 经济产量/植株氮素吸收量
氮肥农学效率（NUE）=（施氮处理经济产量?不施氮处理经济产量）/施氮量。
取娃娃菜全株，分为地上部和地下部，分别在105℃杀青0.5 h后75℃烘干再用高氯酸-硫酸消煮，测定氮养分含量。
2 结果与分析
2.1 生物质炭施用量对娃娃菜根系参数的影响
由表1可知，各处理间娃娃菜根平均直径和根总体积无显著差异，根平均直径范围为0.72～1.25 mm，根总体积范围为4.40～7.17 cm3；T1处理根总长达1 583.95 cm，显著高于其他处理，但与T5处理、T6处理间无显著差异；T1处理根总面积为334.97 cm2，显著高于其他处理，但与T5处理间无显著差异。 可见，T1处理根系更为健壮，其次是T5处理。
2.2 生物质炭施用量对娃娃菜光合指标的影响
由表2可知，各处理间娃娃菜净光合速率呈先增后减趋势，11：00 时各处理出现峰值，11：00时不同处理净光合速率为：T7＞T2＞CK＞T3＞T5＞T1＞T4＞T6。可见，随着温度升高、光照增强，净光合速率逐渐增大。T1处理、T2处理和T5处理则在17：00时呈现上升趋势。总体而言，9：00～17：00 T1处理的净光合速率累计值最大（62.16 μmol·m?2·s?1），其次是T5处理（61.57 μmol·m?2·s?1），最小的是T4处理（55.32 μmol·m?2·s?1）。但是各处理随着中午温度升高，蒸腾速率逐渐增大，在13：00时达到峰值，其中T6处理和T7处理由于土壤水分较多，叶片所含水量较多，蒸腾速率变化较小；T5处理番茄叶片蒸腾速率相对较小。但9：00～17：00 T4处理蒸腾速率累计值最大（21.13 mmol·m2·s?1），与净光合速率正好相反。
各处理对娃娃菜叶片胞间CO2摩尔分数日变化的影响总体呈现出先降低后升高的趋势，在11：00时各处理均达到了最小值，且CK胞间CO2摩尔分数较小。9：00～13：00娃娃菜叶片净光合速率和胞间CO2摩尔分数呈相反趋势，说明9：00～13：00娃娃菜叶片净光合速率的变化是由非气孔因素引起。气孔导度的日变化呈现先减后增再减曲线，在15：00时达到最大，之后逐渐减小，17：00时达到最小。其中，CK处理气孔导度变化幅度最大，可能是由于CK处理土壤水分较少，随温度逐渐升高，叶片有效含水量蒸腾变化也较大的缘故。
2.3 生物质炭施用量对娃娃菜叶球品质的影响
由表3可知， CK处理和T2处理娃娃菜可溶性固形物显著高于其他處理，但两者之间无显著差异；T6处理可溶性总糖含量最高为1.31%，T7处理可溶性总糖含量最低为1.18%，T6处理显著高于其他处理，但与T1处理、T2处理无显著差异；CK处理可溶性蛋白含量显著低于其他处理，仅为0.23%；T2处理和T3处理维生素C含量显著高于其他处理，但这两者之间并无显著差异；硝酸盐含量是蔬菜的重要品质指标，T4处理硝酸盐含量最高，T6处理硝酸盐含量最低，显著低于其他处理，仅为544.00 mg·kg?1。说明施氮肥并添加生物质炭20 t·hm?2可提高娃娃菜的可溶性糖含量、有效降低娃娃菜的硝酸盐含量，达到改善娃娃菜品质的作用。
2.4 生物质炭施用量对娃娃菜产量及经济系数的影响
由表4可知，各处理娃娃菜的经济系数之间差异不显著，经济系数依次为T3＞T4＞T7＞T1＞T6＞T2＞CK＞T5；T7处理的单株重、生物产量均达到了最大，分别为1627.50 g和130.26 t·hm?2，显著高于其他处理，其次是T6处理和T4处理，但与后两者之间无显著差异；T7处理的单株净重和经济产量均达到了最大，分别为1 106.65 g和88.58 t·hm?2，显著高于其他处理，其次是T4处理、T6处理和T3处理，但与后三者之间无显著差异，表明在本试验条件下，施同样氮肥添加20 t·hm?2或30 t·hm?2生物质炭与只施氮肥不添加生物质炭娃娃菜产量差异并不显著。
2.5 生物质炭施用量对娃娃菜产量、总耗水量及水分利用效率的影响
由表5可知，T7处理娃娃菜的经济产量最大，达88 576.39 kg·hm?2，其次是T6处理，T7处理与其他处理（CK～T6）相比，分别增产43.45%、53.68%、27.21%、23.59%、8.11%、32.54%、9.13%；在整个生育期降水量一定的情况下，总耗水量并无显著差异，其中T6处理总耗水量最大，为78.25 mm，其次是T5处理，总耗水量最小的是CK处理；T7处理WUE最大，达1 181.00 kg·hm?2·mm?1，比其他处理（CK～T6）分别提高了42.66%、58.53%、30.85%、26.53%、9.84%、36.95%、13.87%。
2.6 生物质炭施用量对娃娃菜氮素吸收效率、氮素利用效率和氮肥农学效率（NUE）的影响
由表6可知，各处理间植株氮素吸收量和氮素吸收效率无显著差异，范围分别在1.67～4.05 kg和1.55～1.91 kg·kg?1，T4处理氮素利用效率和氮肥农学效率均达到了最大，分别为375.79 kg·kg?1和143.40 kg·kg?1，其次是T7处理，但这两者之间无显著差异。
2.7 生物质炭施用量对土壤理化性质的影响
由表7可知，各处理间的土壤理化性质变化比较复杂，CK处理pH和总孔隙度达到最大，但pH与T1处理却无显著差异；T3处理速效磷、速效钾均显著高于其他处理；T6处理碱解氮和有机质含量最大，其中碱解氮显著高于其他处理；T5处理CEC值最大，但是与其他处理间并无显著差异。
2.8 土壤理化性质、产量、总耗水量及水分利用效率的相关关系
由表8可知，碱解氮与有机质呈显著正相关，却与pH呈极显著负相关；速效钾与速效磷、总耗水量与容重呈显著正相关；水分利用效率与pH也呈极显著负相关；产量与碱解氮和有机质含量呈显著正相关，与水分利用效率呈极显著正相关，但与pH呈极显著负相关。说明碱解氮含量越高、水分利用效率越高、有机质含量越高，作物产量也越高。土壤容重越大，总耗水量越多，pH越高则会限制娃娃菜的生长。
2.9 生物质炭施用量对土壤酶活性的影响
由表9可知，土壤酶活性是土壤生物学活性的总体现，它可表征土壤肥力的综合特征、变化状况以及土壤养分的转化进程，可作为评价土壤肥力水平的指标。T7处理脲酶含量最高为2.16 mg·g?1，显著高于T6处理，但与其他处理无显著差异；各处理之间过氧化氢酶活性无显著差异，活性依次为CK＞T6＞T1＞T3＞T5＞T4＞T2＞T7；T7处理蔗糖酶活性最大，为64.20 mg·g?1，其次是T6处理，显著高于CK处理和T1处理；T7处理碱性磷酸酶活性最大，为1.70 mg·g?1·min?1，显著高于T2处理，但与其他处理无显著差异，整体来看，T4～T7处理的蔗糖酶和碱性磷酸酶要高于CK～T3处理，说明施氮肥可提高蔗糖酶活性19.26%～51.50%，碱性磷酸酶活性6.12%～107.41%。
2.10 土壤酶活性与土壤理化性质之间的相关关系
由表10可知，碱性磷酸酶与碱解氮呈显著正相关，但与土壤容重却呈极显著负相关；蔗糖酶与碱解氮呈极显著正相关，但与pH却呈极显著负相关，说明pH越高，蔗糖酶活性越低，容重越小，碱性磷酸酶活性越高。脲酶和过氧化氢酶与土壤理化性质之间无显著相关关系。这可能与土壤酶活性都有最适的pH范围有关，在pH过高或过低的环境中，酶活性就会不可逆地失活。
2.11 生物质炭施用量对旱作娃娃菜经济效益的影响
由表11可知，T7处理的产量和产值均达到最大，分别为88 576.39 kg·hm?2和70 861元·hm?2，其次是T4处理，但与T4处理无显著差异。因为化肥用量及人工不同，导致成本不同，所产生的纯利润也不同。T7處理的纯利润最大为42 916.63元·hm?2。由于是第二茬试验，未施新的生物质炭，所以成本较第一年低一些，考虑到生物质炭的综合效益，以及生物质炭对娃娃菜品质、土壤理化性质、水分利用效率的影响，用2～3年的试验数据来综合评价不同处理的经济效益更为客观准确。
3 讨论
3.1 生物质炭施用量对娃娃菜根系参数和品质指标的影响
本试验研究中，施生物质炭与否对娃娃菜根系参数几乎无差异性影响，这与前人研究得出的增施生物质炭可显著增加植株根系体积、根表面积和根系长度的结论并不相符[11?13]，但生物质炭陈化一年后对娃娃菜根平均直径、根总长、根总面积有一定影响。
硝酸盐含量是蔬菜的重要品质指标，T4处理硝酸盐含量最高，T6处理硝酸盐含量最低，且显著低于其他处理，仅为544.00 mg·kg?1，说明氮肥与20 t·hm?2生物质炭配施可显著降低娃娃菜的硝酸盐含量，这与张登晓、牛亚茹等[14?15]试验结果一致，分析原因可能有两方面：一是施用生物质炭后，土壤中氮素释放缓慢，作物对硝态氮的吸收来源减少，因而不会因短期内吸收过多氮素而造成硝酸盐积累；二是可能植株体内钾含量的增加促进了作物体内硝酸盐的还原同化，从而降低了娃娃菜中硝酸盐的含量。也有文献表明，随着生物质炭陈化年限的增长，部分改善作用有所减小，但只要生物质炭添加量大于20 t·hm?2，降低硝酸盐的效果依然显著，这与前人研究结果完全吻合[16?18]。
3.2 生物质炭施用量对娃娃菜水肥利用效率的影响
在降水量一定的情况下，T7处理娃娃菜的产量和WUE均达到了最大，分别为88 576.39 kg·hm?2和1 181.00 kg·hm2·mm?1，显著高于CK處理和T1处理，但与T4处理、T6处理未达到显著水平。可见，对于旱作蔬菜而言，生育期降水量严重影响产量和WUE[19]。在配施氮肥条件下，添加20～30 t·hm?2生物质炭，可实现节水增效，提高水分利用效率9.84%～58.53%，这与前人研究结果相同，可能是与生物质炭表面具有丰富的亲水官能团有关。
在施同样量氮肥条件下，氮素利用效率最大的分别为T4处理和T7处理，本研究表明，随着陈化时间的不断延长，氮素的利用效率整体逐渐减弱，相对来说，添加量越大的处理减弱程度越小，但这一推断还需要进一步验证。
3.3 生物质炭施用量对娃娃菜土壤理化性质和酶活性的影响
生物质炭对土壤理化性质和酶活性的影响总体变化比较复杂。相比较CK，施生物质炭的处理pH降低了0.38～0.62个单位，提高土壤的CEC值、碱解氮和速效钾含量[20]。pH降低的原因可能是由于本试验地为盐碱地，土壤中存在大量的钙、镁阳离子，这些金属阳离子可能会与生物质炭表面羧基官能团中的H+发生置换，还可能是施加生物质炭会通过吸附作用或对土壤中反硝化作用产生抑制作用使土壤中大量 NO3?N累积，从而导致土壤pH降低。T3处理速效磷和速效钾显著高于其他处理，T6处理碱解氮和有机质含量最大，其中碱解氮显著高于其他处理；T5处理CEC值最大、容重也最大，但是与其他处理间并无显著差异。而生物质炭可不同程度提高土壤脲酶、蔗糖酶、碱性磷酸酶的活性，这与姚钦、王雪玉[21?22]等研究结果相吻合。相比于CK～T3处理，T4～T7处理可提高蔗糖酶活性19.26%～51.50%，碱性磷酸酶活性6.12%～107.41%，且碱性磷酸酶与碱解氮呈显著正相关，但与土壤容重却呈极显著负相关；蔗糖酶与碱解氮呈极显著正相关，但与pH却呈极显著负相关，说明pH越高，蔗糖酶活性越低，容重越小，碱性磷酸酶活性越高。由于生物质炭中高含量的 Ca2+和 Mg2+以及钙质物质的存在可以形成磷酸钙和磷酸镁，可减少植物对磷的吸收，得出生物质炭施用量越多。
通过相关性分析得出，娃娃菜产量与碱解氮和有机质含量呈显著正相关，与水分利用效率呈极显著正相关，但与pH呈极显著负相关。说明碱解氮含量越高、水分利用效率越高、有机质含量越高作物产量也越高。土壤容重越大，总耗水量越多，pH越高则会限制娃娃菜的生长。
3.4 生物质炭施用量对娃娃菜产量和经济效益的影响
生物质炭用量对娃娃菜产量和产值的影响总体差异较大，T7处理的产量、产值和纯利润均达到了最大，分别较其他处理提高了9.13%～43.45%，其次是T4处理。纯利润最大也为T7处理，达到42 916.63元·hm?2。分析出现以上结果的原因：一是两年试验中，生物质炭施用量、人工不同，导致成本不同，所产生的纯利润也不同；二是可能与生物质炭在土壤中的陈化时间有关系，生物质炭添加量越大陈化后发挥作用时间越长[23]。因此，可以考虑在后期隔年补充添加适量生物质炭，以维持其使用效果。
4 结论
综上，在配施氮肥条件下，添加30 t·hm?2生物质炭并陈化一年后，可提高蔗糖酶、碱性磷酸酶、脲酶活性分别在2.12%、1.19%、13.68%以上，提高产量8.11%以上，节水9.84%以上，增收4 316.85元·hm?2以上。因此，综合考量品质指标、生产成本、经济效益、水肥利用效率及生物质炭的陈化效应，确定出配施氮肥并添加30 t·hm?2生物质炭为宁南山区雨养旱作娃娃菜的最佳秸秆生物质炭添加量，可实现节水增产增效。
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（责任编辑：柯文辉）
