生物炭对砂糖桔叶果和土壤理化性状的影响

蒋 惠，郭雁君，张小凤，郭丽英，彭抒昂，姜存仓，吉前华*

1. 肇庆学院生命科学学院，广东 肇庆 526061；2. 华中农业大学园艺林学学院，湖北 武汉 430070；3. 华中农业大学资源与环境学院，湖北 武汉430070

生物炭对砂糖桔叶果和土壤理化性状的影响

蒋 惠1，郭雁君1，张小凤1，郭丽英1，彭抒昂2，姜存仓3，吉前华1*

1. 肇庆学院生命科学学院，广东 肇庆 526061；2. 华中农业大学园艺林学学院，湖北 武汉 430070；3. 华中农业大学资源与环境学院，湖北 武汉430070

通过田间试验，开展生物炭对砂糖桔（Citrus reticulate Blanco cv. Shatangju）园土壤理化性质和叶片养分及果实产量品质的影响研究，以期为生物炭在砂糖桔园的培肥改土及合理农用方面提供理论依据。以10年生砂糖桔为试材，于2014—2015年在广东云浮采用沟施生物炭的方法，设置6个处理，分别施加0（CK）、1.2（T1）、2.4（T2）、3.6（T3）、4.8（T4）、6.0（T5） kg·plant-1生物炭，每个处理3个重复，1个重复2株树，随机排列。收获后分析土壤理化性质和叶片养分，比较各处理果实产量和品质。结果表明：砂糖桔园施生物炭可显著降低土壤容重，提高土壤含水量、田间持水量、毛管孔隙度；施用生物炭能显著提高土壤pH值和有机质，且随着施用量增加而升高，生物炭处理pH值提高1.72～2.49个单位，T1、T2、T3、T4和T5有机质含量分别比对照增加93.76%、151.99%、201.53%、254.21%和465.24%；施用生物炭可以提升土壤中碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锌、有效硼和CEC含量，还可不同程度提高砂糖桔产量，改善果实品质，当施炭量为2.4 kg·plant-1和3.6 kg·plant-1时，产量分别比CK提高了153.68%和163.84%，果实品质也优于其他处理。因此，砂糖桔园施用生物炭对土壤理化性质和叶片营养及果实产量品质有较大影响，且不同生物炭用量间存在较大差异，当施炭量为2.4 kg·plant-1和3.6 kg·plant-1时，对土壤理化性质、叶片营养、果实产量和品质等方面的改善效果最好。

生物炭；柑桔园；土壤理化性质；叶片养分；产量；品质

广东省西江流域柑桔产业带（肇庆市和云浮市）是中国砂糖桔（Citrus reticulate Blanco cv.Shatangju）原产地，也是砂糖桔的主产区。酸性红壤是该地区的主要土壤类型，桔园土壤普遍偏酸，有机质含量低，土壤贫瘠，肥效低下，经常缺乏钙、镁等元素，从而使砂糖桔果园出现大面积叶片黄化现象（蒋惠等，2015）。目前果农大多利用石灰进行改良，但大量或长期施用石灰会引起土壤板结，有损土壤有益微生物、降低土壤有机碳，而且易引起土壤钙、钾、镁等元素的平衡失调，土壤容易返酸（张祥等，2013a）。

桔园每年都有大量枝条被修剪下来，这些枝条除了被当作柴禾燃烧外，大部分都堆放在果园内或路旁，不仅影响果园环境，浪费有机资源，还可能成为病虫害传播及引发火灾的隐患。合理利用果树枝条，已成为果园管理和研究的重要内容之一。生物炭是目前国际上的一个研究热点，是有机物料资源化利用的途径之一。它是由秸秆、稻壳、竹木和动物粪便等农业固体废弃物在高温厌氧条件下热解产生的一类稳定、难溶芳香化固态物质，呈碱性，且具有多孔性。将生物炭作为土壤改良剂还田，效果突出（Glaser，1998）。相关研究表明，生物炭可以提高土壤保水、保肥能力，降低养分淋溶及固定损失，促进植物对养分的吸收，改善土壤物理性质，提高肥料利用率，为土壤有益生物提供庇护场所，在多数作物表现出促进生长发育的作用，并能够规避使用石灰造成的弊端等（Laird et al.，2010；Magrini-Bair et al.，2009；陈温福等，2013；王典等，2012；张祥等，2013b）。潘全良等（2017）通过连续6年微区定位试验发现生物炭比秸秆还田和施猪厩肥更能有效地降低土壤容重、提高田间持水量、增大毛管孔隙度。杜国栋等（2016）发现，生物炭能够减缓干旱胁迫下土壤水分损耗，提高秋子梨（Pyrus ussuriensis）植株对干旱胁迫的适应能力。陈伟等（2013）研究发现，果园土壤中添加 3%和6%生物炭，使平邑甜茶（Malus hupehensis）根系的吸收根表面积高于对照3倍以上。张祥等（2013a）通过盆栽试验发现，生物炭对酸性红壤有明显改良作用，能够提高土壤pH值、有机碳和速效钾含量，增强保肥能力，增大脐橙苗茎粗，与底肥配施还可提高抽梢批次和叶片总量。盆栽条件下，郭昌勋（2016）同样发现，施加 3%和 5%的生物炭能够显著促进柑橘幼苗枳的生长势，增强光合作用，提升生物量的积累，提升土壤pH、SOC和速效矿质营养元素的含量。朱盼等（2016）通过模拟降水发现，生物炭不仅能使土壤中速效钾和速效磷含量提高，且能够减少土壤中钾和磷的淋出率。张玲等（2015）研究发现施用生物炭可提高苹果园土壤含水量，土壤速效氮、速效磷、速效钾含量，叶片全氮、全磷、全钾含量。

可见近些年国内外有关生物炭的研究逐渐增多，但主要是针对生物炭的自身特性、环境行为和效应等，且大多为盆栽模拟试验，虽然有关其对田间作物产量和品质方面的影响已有报道，但多集中在小麦（Triticum aestivum）、玉米（Zea mays）、水稻（Oryza sativa）、萝卜（Raphanus sativus）和番茄（Lycopersicon esculentum）等农作物（Novak et al.，2009；Van et al.，2010；房彬等，2014；勾芒芒等，2013），目前生物炭在大田柑桔上的应用研究较少，尤其有关中国特有的地方柑橘品种砂糖桔的研究未见报道。本研究以修剪下来的砂糖桔枝条为原料，炭化处理后，将其施用在大田砂糖桔园，以探讨生物炭对桔园土壤和叶片营养以及果实产量、品质等方面的影响，以期为果园废弃物资源化利用和生物炭的培肥改土、合理农用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

试验于 2014—2015年在广东省云浮市云安区南盛镇上贡岭村（22°53'N，112°3'E，高度363.9 m，山坡地，坡度 25°）进行，属南亚热带季风气候，雨量充沛、阳光充足，气候温和，年平均气温20～21.5 ℃，最高达36 ℃，最低6 ℃，年均降雨量为1418～1705 mm。

1.2 试验材料

供试对象为 10年生砂糖桔树，酸桔砧，树势基本一致，行株距2.5 m×2.5 m。试验园粘性红壤土，0～40 cm 土层土壤速效磷 23.09 mg·kg-1，碱解氮110.61 mg·kg-1，速效钾 153.61 mg·kg-1，有机质 20.71 g·kg-1，pH 4.6，CEC 6.28 cmol·kg-1。以修剪柑桔枝条为原料，在炭化炉（狮子山牌，华中农业大学工学院提供）500～550 ℃缺氧情况下热解8 h制备生物炭，过20目筛，其主要性状如下：pH 8.68，全氮 17.38 g·kg-1，全磷 3.67 g·kg-1，全钾 7.27 g·kg-1，有机碳 389.56 g·kg-1。

1.3 试验方法

设置6个生物炭试验处理，分别施加0（CK）、1.2（T1）、2.4（T2）、3.6（T3）、4.8（T4）和 6（T5）kg·plant-1生物炭，每个处理重复3次，每个重复种植2株砂糖桔，小区四周设置空白处理的果树为保护行。于2014年6月，在树滴水线处，分别从南北方向各挖1条长80 cm、宽30 cm、深30 cm施肥沟，将生物炭与土混匀后施入（对照仅挖施肥沟，土回填）。试验处理除施生物炭外，水肥药管理同果园常规管理，全年撒施复合肥（17-17-17）2次，每次每株施400 g，施肥时间为4月上旬和7月中旬，全年喷药7次。

于果实成熟期（2015年12月25日）从每株树的施炭处随机选取2处，均匀采集0～30 cm土层土壤，每个重复小区土壤混匀，四分法对角留取0.5 kg土壤样品。在树冠中部外侧的4个方位采集生长中等的当年生营养春梢顶部向下第2～4叶完整无病虫叶，每个方向采3片叶子，同一重复小区24片叶样混合后装入塑料袋带回实验室，测定养分含量；果实成熟时，于每株树树冠中上部外围4个方向随机各取3个，共12个砂糖桔，按照重复进行单果重和品质测定，单株测产。

1.4 样品测定方法

土壤样品：土壤含水量采用烘干法测定；田间持水量采用威尔科克斯法测定；容重采用环刀法测定（杜森等，2006）。pH值测定采用电位法(土水比为1∶2.5) ；有机质测定采用油浴加热重铬酸钾氧化容量法；阳离子交换量（CEC）测定采用EDTA-乙酸铵交换法；速效氮测定采用碱解扩散法；速效磷测定采用氟化铵-盐酸浸提钼锑抗比色法；速效钾测定采用中性醋酸铵浸提火焰光度法；交换性钙和交换性镁测定采用醋酸铵浸提原子吸收分光光度法；有效锌测定采用DTPA浸提原子吸收光度法；有效硼测定采用沸水浸提姜黄素比色法（鲍士旦，2005）。标准土壤样品为 GBW07417a（ASA-6a），广东水稻土。

叶片样品：全氮测定采用 H2SO4-H2O2消化凯氏定氮法；全磷测定采用 H2SO4-H2O2消化钼锑抗比色法；全钾测定采用 H2SO4-H2O2消化火焰光度法；全钙、全镁和全锌测定采用干灰化-稀盐酸溶解原子吸收分光光度法；全硼测定采用干灰化-稀盐酸溶解姜黄素比色法（鲍士旦，2005）。

果实样品：果实均匀度以中果（直径 36.5～42 mm）所占比例进行判定（王兆兵等，2012），果皮的色差值de、亮度值L、红色度a和黄色度b值采用Minolta CR-300型全自动测色色差计进行测定，以白板为标准进行颜色值校正，每个果实于果实赤道面测2个点。果形指数为果实纵径、横径比值；果皮厚度用游标卡尺以赤道线横断面为准测量；可溶性固形物含量采用RA-250WE数显糖度计（日本KEM公司）测量；可滴定酸含量用NaOH中和滴定法测定（GB/T 12456—2008）；还原糖和总糖采用 3, 5-二硝基水杨酸比色法测定（NY/T 2742—2015；李合生，2000）；维生素C含量采用2, 6-二氯酚靛酚滴定法测定（GB/T 6195—1986）。

1.5 数据分析

运用Excel 2007进行数据整理，SAS 9.0进行单因素方差分析，不同处理之间多重比较采用Duncan新复极差方法，显著性水平P=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同施用量生物炭对桔园土壤物理性质的影响

如表1所示，施用生物炭处理的容重始终比对照处理低，这说明施加生物炭可以显著降低土壤容重，且随着生物炭施用量增加而逐渐降低。其中T1、T2、T3、T4和T5处理土壤容重与对照相比分别降低7.55%、13.21%、18.22%、22.56%和26.12%。

施用生物炭对土壤含水量、田间持水量和毛管孔隙度影响规律具有一致性，随着生物炭施用量比例的增加，三者均显著提高。与对照相比，T1、T2、T3、T4和T5处理的土壤含水量分别提高了12.74%、25.84%、32.07%、40.93%和 47.31%，田间持水量分别提高了 17.28%、28.10%、39.15%、53.93%和67.08%，毛管孔隙度分别提高 8.75%、11.42%、14.10%、19.56%和 23.61%。由此表明，施用生物炭能够疏松土壤、提高土壤保水性，可作为降低红壤土质黏重障碍的重要措施。

2.2 不同施用量生物炭对桔园土壤化学性质的影响

表1 不同施用量生物炭处理土壤物理性质的变化Table1 Changes of soil physical properties with different amounts of biochar amendments

表2 不同施用量生物炭处理土壤化学性质的变化Table2 Changes of soil chemical properties with different amounts of biochar amendments

生物炭处理的土壤pH值始终比对照处理高，说明生物炭能显著提高土壤 pH，且随着生物炭施用量增加而升高，处理间变化较显著。T1、T2、T3、T4和T5处理土壤pH分别达到6.54、6.86、7.13、7.27、7.31，与对照相比分别升高1.72、2.04、2.31、2.45和2.49（见表2）。这表明生物炭对土壤酸化改良具有明显效果。

施用生物炭后，土壤有机质含量随生物炭施用比例的增加而显著提高，各处理间变化显著，较大施用量条件下土壤有机碳含量增幅较为明显。T1、T2、T3、T4和T5处理土壤有机质与对照相比分别增加 93.76%、151.99%、201.53%、254.21%和465.24%（见表2）。说明生物炭的施用对土壤有机碳含量的提高有显著的作用。生物炭的施用不仅提高了土壤肥力，而且有效抑制了碳排放，实现了节水保肥与固碳减排的综合效应。

增施生物炭使收获后土壤碱解氮、有效磷、速效钾的含量均显著提高。碱解氮、有效磷随着生物炭施用量增加而逐渐升高，处理间变化较显著；速效钾含量随着生物炭施用量的增加呈现先增加后减小的趋势，当施炭量低于3.6 kg·plant-1时，速效钾含量随着生物炭施用量增加而逐渐升高，而当施炭量大于3.6 kg·plant-1时，其随施用量增加呈逐渐降低趋势（见表2）。这表明生物炭可提高红壤土对氮、磷、钾的吸附保持作用，有利于满足柑橘整个生长期对养分的需求。

增施生物炭后，土壤交换性钙、交换性镁、有效锌和有效硼含量均显著提高。当施用量低于 2.4 kg·plant-1时，交换性钙、交换性镁、有效锌含量随生物炭施用量增加而逐渐升高，而当施炭量大于2.4 kg·plant-1时，其随着施用量增加而逐渐降低；有效硼含量变化趋势与速效钾一致（见表2）。

增施生物炭后，CEC始终比对照处理高，这说明生物炭可以显著提高土壤的 CEC。当施炭量为2.4 kg·plant-1时，CEC 最大，为 10.08 cmol·kg-1，比对照提高25.95%（见表2）。

2.3 不同施用量生物炭对柑桔叶片养分含量的影响

如表3所示，施用生物炭后，叶片氮含量均降低，T2、T3和T4生物炭处理与对照差异显著。磷含量也呈降低趋势，但各处理间差异不显著。钾含量也显著降低，当施炭量为3.6 kg·plant-1时，钾含量最低，为7.42 g·kg-1，比对照减少了21.31%。钙、镁和硼含量也呈下降趋势，当施炭量为2.4 kg·plant-1时，与对照差异显著，含量最低，分别为23.08 g·kg-1、2.31 g·kg-1和 43.60 mg·kg-1，分别比对照降低11.71%、17.5%和26.46%。生物炭可显著提高叶片中锌含量，T1、T2、T3、T4和T5处理锌含量分别提高了 111.19%、111.95%、117.04%、112.08%和107.19%。

2.4 不同施用量生物炭对柑桔产量、生长发育及果实品质的影响

如图1所示，施用生物炭单株产量均高于对照组，表明添加生物炭有利于柑桔产量的提高。单株产量随着生物炭用量的增加而提高，其中 T2、T3和T4处理与对照差异显著，分别提高了153.68%、163.84%和142.24%，但三者间差异不显著，从提高作物产量角度考虑，2.4 kg·plant-1生物炭施用量是最适宜的。

图1 不同施用量生物炭处理砂糖桔产量的变化Fig.1 Changes of Shatangju yield with different amounts of biochar amendments

砂糖桔中型果实的卖价高且贮藏效果好，有利于保持果实的营养与风味。如表4所示，施用不同比例生物炭均可显著提高砂糖桔中果所占比例，与对照相比，T1、T2、T3、T4和T5中果数所占比例分别增加了 48.48%、30.30%、24.24%、36.36%和27.27%；施用生物炭可减小果皮厚度，其中，T2和T3处理与对照差异显著，分别减小了0.31 mm和0.25 mm；但对单果重、果形指数无明显影响。

表3 不同施用量生物炭处理叶片养分含量的变化Table3 Changes of leaf nutrient contents with different amounts of biochar amendments

表4 不同施用量生物炭处理柑桔果实生长发育的变化Table4 Changes of fruit growth with different amounts of biochar amendments

不同生物炭施用量对砂糖桔果皮色泽的影响如表5所示，施用不同比例生物炭均可显著改善砂糖桔果实的着色（de），增大红色度 a值，但效果不显著，对黄色度b值、果面亮度（L）和a/b值影响亦不明显。

由表6可知，施用生物炭可不同程度提高砂糖桔固酸比、总糖、还原糖、可食率、含水率，降低可滴定酸含量；除个别处理外，施用生物炭也可不同程度提高可溶性固形物含量、维生素C含量、出汁率。其中，当施炭量为 2.4 kg·plant-1和 3.6 kg·plant-1时，果实品质优于其他处理，与对照相比，可溶性固形物含量分别提高了4.96%和 5.79%，可滴定酸分别降低了16.67%和8.33%，固酸比分别提高了24.48%和15.24%，维生素C含量分别提高了13.30%和 18.18%，总糖分别提高了 11.36%和13.21%，还原糖分别提高了7.37%和22.35%，可食率分别提高了2.96%和3.79%，出汁率分别提高了8.96%和5.86%，含水率分别提高了0.52%和0.63%。这表明适量施用生物炭在提高果实品质方面具有较明显的效果。

3 讨论

本研究比较了施不同比例生物炭对土壤理化性质、叶片营养及砂糖桔产量与品质的影响。结果表明，施用生物炭后柑桔园0～30 cm土层土壤容重显著降低，土壤含水量、田间持水量和毛管孔隙度显著提高，且随着生物炭施用量增加而逐渐变化，这与前人研究结果一致（战秀梅等，2015；曾爱等，2013；Glaser，1998；王成己等，2012；李昌见等，2014）。这是由生物炭物理特性决定的，生物炭具多微孔和较大的比表面积，其密度远远小于土壤（Spokas et al.，2009）；较大的吸附力促使土壤团聚体的形成，加之生物炭本身具有较强的亲水性，因此生物炭施入土壤后可使土壤容重降低，增大毛管孔隙度，改善土壤结构，使其保持更多的水分、空气和养分，对农业水土环境和作物生长产生积极的影响（战秀梅等，2015；朱盼等，2015a；Downie et al.，2009）。生物炭的高稳定性还能在土壤中长期保持，持续改良土壤结构。

本试验中，田间施用生物炭能显著提高土壤pH值、有机质含量、碱解氮、有效磷、速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锌、有效硼和CEC，已有大量盆栽模拟试验发现类似规律并对相关原因进行分析（张祥等，2013a；赵倩雯等，2015；Kimetu et al.，2010；高海英等，2012；韩光明等，2012；张晗芝等，2010；张祥等，2013c；朱盼，2015b），但未对施炭量进行完整设计。本研究发现，施加1.2～6 kg·plant-1生物炭后可使 pH 值提高 1.72～2.49个单位，当施炭量超过 3.6 kg·plant-1时，土壤 pH值大于 7，已不利于砂糖桔生长。本试验条件下，pH值、有机质含量、碱解氮和有效磷随施炭量的增加而增加，而速效钾、交换性钙、交换性镁、有效锌、有效硼和CEC仅当施炭量大于2.4 kg·plant-1时，随着施用量的增加呈逐渐降低趋势。因此，生物炭在大田中的施用量需根据土壤、品种、树龄等进行研究和评估才能确定，并不是用量愈大，效果愈好。本试验条件下，施用 2.4～3.6 kg·plant-1生物炭对土壤的改良效果最好。

生物炭在提高作物对养分的吸收方面也有一定影响，有研究表明生物炭的应用可提高作物对土壤氮、磷、钾等养分的吸收量，且随着生物炭用量的增加而增加，但当超过一定量时，反而抑制作物对养分的吸收（Chan et al.，2008；李晓等，2014）。本试验结果表明，与对照处理相比，施用生物炭砂糖桔叶片氮、磷、钾、钙、镁和硼含量降低，这与张祥等（2013a）研究结果一致。其原因可能是增施生物炭后提高了土壤养分效率，进而提高作物吸收养分的效率，植株的生物量和挂果量增大，光合作用产生的碳水化合物增加同时养分发生转移，使叶片养分出现稀释效应，元素含量下降。

表5 不同生物炭施用量下柑桔果皮色泽的变化Table5 Changes of fruit color and luster with different amounts of biochar amendments

表6 不同生物炭施用量下柑桔果实品质的变化Table6 Changes of fruit quality with different amounts of biochar amendments

施加生物炭提高了砂糖桔的产量和品质。前人研究（战秀梅等，2015；勾芒芒等，2013；张娜等，2014；房彬等，2014）表明，施用生物炭可以改良土壤理化性质，提高磷、钾、钙和镁等养分元素的有效性，显著促进作物生长，增加作物地上部干物质的积累量，提高作物产量，但对作物品质方面的影响，少有提及。本试验也证明了生物炭在砂糖桔生产上的应用效果，施用不同比例生物炭均可不同程度提高砂糖桔产量，还发现，施用不同比例生物炭能提高中果所占比例，改善果实的着色，减小果皮厚度，增加果实固酸比、维生素C含量、总糖、还原糖、可食率、含水率，降低可滴定酸含量；除个别处理外，也可不同程度提高可溶性固形物含量、维生素C含量、出汁率。

一般认为，生物炭对作物生长和产量品质的影响与生物炭施用量和土壤性质等诸多因素有关。Asai et al（2009）研究发现，水稻产量随生物炭用量的增加而增加，但当生物炭施用量达16 t·hm-2时，水稻因氮素缺乏其产量不再增加。Vaccari et al.（2001）进行的砂壤土盆栽试验结果表明，当生物炭施用量为 30 t·hm-2和 60 t·hm-2时，黑麦草（Lolium perenne）生物量分别较不施生物炭处理增加20%和52%，但当生物炭施用量增至100 t·hm-2和200 t·hm-2时，其生物量反而较对照降低。本试验中，随着生物炭施用量的增加，砂糖橘产量和品质呈先提高后降低趋势，当施炭量为 2.4 kg·plant-1和 3.6 kg·plant-1时，果实产量和品质优于其他处理。这可能与生物炭用量对土壤理化性质，砂糖桔养分的吸收利用效率的影响和砂糖桔生长习性有关，从结果看，在生物炭施用量为2.4～3.6 kg·plant-1时，土壤酸碱度（柑橘生长最适pH值在5.5～6.5之间）、有机质含量、大中微量元素含量和叶片中的元素含量均适宜砂糖桔的生长和发育。

4 结论

将废弃的砂糖桔树枝条炭化处理后还田，有利于改善桔园酸性红壤理化性质，尤其可显著降低土壤容重，提高土壤含水量、田间持水量、孔隙度、pH值和有机质以及土壤中氮、磷、钾、钙、镁和硼等多种矿质养分，进而提高砂糖桔产量以及品质，特别是可提高中果所占比例、固酸比、总糖、还原糖、可食率、含水率，降低可滴定酸含量，改善果实的着色（de）。本试验中，当砂糖桔园田间施用 2.4 kg·plant-1和 3.6 kg·plant-1生物炭时，其土壤理化性质、叶片营养及果实产量和品质等方面的改善效果最好。

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Effects of Biochar on Leaf, Fruit and Soil Physicochemical Properties in Citrus reticulate Blanco cv .Shatangju Orchard

JIANG Hui1, GUO Yanjun1, ZHANG Xiaofeng1, GUO Liying1, PENG Shuang2, JIANG Cuncang3, JI Qianhua1*
1. College of Life Science, Zhaoqing university, Zhaoqing 526061, China;2. College of Resource and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China;3. College of Horticulture and Forestry Sciences, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China

The effects of biochar on physical and chemical properties of soil and leaf compositions and fruit quality of citrus orchard(Citrus reticulate Blanco cv. Shatangju) were studied in a field trial in 2014—2015, in order to provide a theoretical basis for the fertilizer modification and reasonable agricultural usage of biochar in citrus orchard field. In this study, Shatangju trees of ten years old were treated with different amounts of biochar: 0(control), 1.2(T1), 2.4 (T2), 3.6 (T3), 4.8(T4) and 6.0(T5) kg·plant-1,respectively (three batches of independent experiments, with each condition using two trees). After harvest, the soil physicochemical properties, leaf compositions, fruityield and fruit quality were characterized. The results showed biochar significantly reduced soil weight, while increased soil moisture content and capillary porosity. Biochar also helped to increase pH value significantly, with the value increased by 1.72～2.49 for T1 to T5 over the control, and organic matter, were also enhanced as well with the application of biochar. Biochar application also increased organic matter, and there weresignificant changes in each treatment. T1, T2, T3, T4 and T5, were improved by 93.76%, 151.99%, 201.53%, 254.21% and 465.24% compared with the control, respectively. The contents of alkali solution nitrogen (SAN), available phosphorus (SAP), available potassium (SAK), exchangeable calcium (Exc-Ca),exchangeable magnesium (Exc-Mg), available zinc (Avail. Zn), available boron (Avail. B) and cation exchange capacity(CEC), were also enhanced as well with the application of biochar. In addition, applying biochar could improve the yield and fruit quality of citrus orchard. When the amounts of biochar was 2.4 and 3.6 kg·plants-1, the yield of sugar orange was increased by 153.68% and 163.84%respectively compared with the control, and the fruit quality was also higher than other treatments. Therefore, application of biochar can enhance soil physical and chemical properties, leaf nutrition, fruit yield and quality. In particular, it works best when the amounts of biochar is 2.4 and 3.6 kg·plants-1.

biochar; citrus orchard; soil physicochemical properties; leaf nutrient; yield; quality

10.16258/j.cnki.1674-5906.2017.12.009

S156; X171.4

A

1674-5906（2017）12-2057-07

蒋惠, 郭雁君, 张小凤, 郭丽英, 彭抒昂, 姜存仓, 吉前华. 2017. 生物炭对砂糖桔叶果和土壤理化性状的影响[J].生态环境学报, 26(12): 2057-2063.

JIANG Hui, GUO Yanjun, ZHANG Xiaofeng, GUO Liying, PENG Shuang, JIANG Cuncang, JI Qianhua. 2017. Effects of biochar on leaf, fruit and soil physicochemical properties in Citrus reticulate Blanco cv. Shatangju orchard [J]. Ecology and Environmental Sciences, 26(12): 2057-2063.

公益性行业（农业）科研专项（201303095）；现代农业（柑桔）产业技术体系建设专项（CARS-27）；肇庆学院柑桔产业技术应用与创新团队建设项目

蒋惠（1986年生），女，硕士，从事果树养分管理与栽培研究。E-mail: jianghui_042@163.com

*通信作者：吉前华（1972年生），女，教授，从事果树学研究和生物学教学工作。E-mail: qhgee@163.com

2017-09-22