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| 同源番茄秸秆热裂解炭与水热炭对设施番茄生长和果实品质的差异化调控效应 |
| Distinct regulatory effects of homologous pyrochar and hydrochar from tomato straw on greenhouse tomato growth and fruit quality |
| 投稿时间：2026-05-13 修订日期：2026-07-01 |
| DOI： |
| 中文关键词: 番茄秸秆 热裂解炭 水热炭 农产品品质 主成分分析 |
| 英文关键词: tomato straw pyrochar hydrochar agricultural product quality principal component analysis |
| 基金项目:四川省自然科学基金(2024NSFSC0840)(2025NSFSC2111) |
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| 中文摘要: |
| 【目的】对比分析番茄秸秆热裂解炭与水热炭的理化性质差异，明确两种生物炭对设施番茄栽培基质、植株生长及果实品质的调控效应，以期为番茄秸秆的资源化循环利用提供理论依据和技术支撑。【方法】以废弃番茄秸秆为原料，分别采用中温慢速热裂解和水热炭化法制备热裂解炭（pyrochar, PC）和水热炭（hydrochar, HC）。以不同质量比例（5%和10%）将生物炭添加至泥炭基栽培基质，通过盆栽试验，系统比较两种生物炭对“京番101”番茄生长、光合生理指标、果实产量及品质的影响。【结果】与未添加生物炭的对照（CK）相比，PC处理下植株株高和地上、地下部鲜重均显著增加（P < 0.05），并在部分生育期维持较高的叶片净光合速率、蒸腾速率和气孔导度。添加质量比为10%的PC（10% PC）处理使番茄平均单果质量和单株产量较CK分别提高19%和21%，果实番茄红素、维生素C、可溶性固形物含量及糖酸比分别提高32%、29%、25%和22%（P < 0.05）。与PC不同，HC对植株生长和果实品质表现出一定的抑制趋势。其中，添加质量比为10%（10% HC）时株高和地下部鲜重显著低于CK和PC处理，平均单果质量和单株产量较PC分别下降17%~30%和18%~27%。HC处理使果实中可滴定酸含量大幅增加，同时导致多数品质指标下降、糖酸比降低。主成分分析显示，10% PC处理综合得分最高，在提高番茄产量的同时可有效改善果实品质。相关性分析表明，生物炭类型与基质理化性质、番茄产量和果实品质间均呈显著相关（P < 0.05）。【结论】同源热裂解炭呈碱性、灰分含量高，可有效提升基质养分，促进番茄生长并改善果实品质；水热炭为弱酸性，矿质养分含量低，对植株生长和果实品质产生负面影响。本试验条件下，添加比例为10%的热裂解炭具有良好的基质改良和促生潜力，但其在不同基质类型、番茄品种和栽培条件下的适用性尚需进一步验证。 |
| 英文摘要: |
| 本研究的亮点在于以同源番茄秸秆为原料，排除了原料差异干扰，重点比较热裂解和水热炭化两种工艺制备生物炭在设施番茄泥炭基栽培中的应用效果。研究系统揭示了两类生物炭对基质环境、番茄生长、产量和品质的差异化影响，并通过综合评价明确10%热裂解炭处理具有较好的基质改良和促生提质潜力。 |
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