胡曉飄，韓佳琳，夏宏蕾，王 蕾，方朝儲(chǔ)，王敏艷，張 進(jìn),3，單勝道,3

（1.浙江科技學(xué)院 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310023；2.浙江農(nóng)林大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 311300；3.浙江科技學(xué)院 浙江省廢棄生物質(zhì)循環(huán)利用與生態(tài)處理技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310023）

生物質(zhì)炭是一類新型環(huán)境功能材料，具有發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)、較高的比表面積、豐富的表面官能團(tuán)和良好的吸附性能[1]。諸多研究證實(shí)：生物質(zhì)炭可改善土壤孔隙結(jié)構(gòu)、持水性、生態(tài)功能[2]，具有緩釋營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的作用，在促進(jìn)植物生長(zhǎng)的同時(shí)還能減少農(nóng)業(yè)面源污染。因此，生物質(zhì)炭研究是目前全球研究的熱點(diǎn)之一[3]。然而生物質(zhì)炭制備原料大多是農(nóng)林業(yè)殘留物、畜禽糞污等廢棄生物質(zhì)，其中可能含有重金屬等污染物[4]，其制備過(guò)程會(huì)將原料中的污染物濃縮，并產(chǎn)生有機(jī)酸、焦油、多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物[5]，生物質(zhì)炭對(duì)環(huán)境存在潛在威脅，在土壤中大規(guī)模應(yīng)用可能會(huì)對(duì)土壤-植物-微生物系統(tǒng)產(chǎn)生毒害作用[6-7]。因此，在生物質(zhì)炭應(yīng)用于土壤前有必要對(duì)其安全性進(jìn)行評(píng)估，明確其對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育的影響，從而科學(xué)、合理利用生物質(zhì)炭。

作物種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)狀況決定著作物的產(chǎn)量[8]。無(wú)土培養(yǎng)法可評(píng)估生物質(zhì)炭對(duì)植物的毒害效應(yīng)，適用于早期植物毒性檢測(cè)[9]。蘿卜Raphanussativus在中國(guó)各地普遍栽培，具有生長(zhǎng)周期短、抗病害能力強(qiáng)等特點(diǎn)?；诖耍狙芯坷貌煌镔|(zhì)炭浸提液培養(yǎng)蘿卜種子，探究浸提液對(duì)蘿卜種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，揭示不同種類生物質(zhì)炭對(duì)蘿卜的潛在危害，為典型廢棄生物質(zhì)炭化農(nóng)業(yè)應(yīng)用潛力篩選及安全利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試蘿卜購(gòu)自北京大一韓日國(guó)際種苗有限公司。供試生物質(zhì)炭分別是水稻秸稈炭(RB)、豬糞沼渣炭(PB)和廚余垃圾炭(KB)，水稻秸稈采自杭州市富陽(yáng)區(qū)生物質(zhì)炭農(nóng)田科學(xué)施用研究示范基地，豬糞沼渣采自浙江省一景生態(tài)牧業(yè)有限公司，廚余垃圾采自浙江科技學(xué)院西和公寓食堂。

采用管式熱解氣氛爐制備生物質(zhì)炭。制備條件：熱解終溫為400 ℃，停留2 h，升溫速率為10 ℃·min-1。全程通氮?dú)獗ＷC無(wú)氧環(huán)境[10]。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 生物質(zhì)炭浸提液制備 3 種生物質(zhì)炭分別與去離子水按m(炭)∶V(水)=1∶20、1∶50、1∶100 的比例混合，在室溫(約25 ℃)下振蕩24 h，抽濾得生物質(zhì)炭浸提液。浸提液中砷(As)、納(Na)、鉀(K)等典型重金屬，鈣(Ca)、鉀(K)、鎂(Mg)、鈉(Na)等礦質(zhì)元素和無(wú)機(jī)鹽總量見(jiàn)表1。浸提液中多環(huán)芳烴等有機(jī)污染物低于檢出限，后續(xù)不再分析。

表1 生物質(zhì)炭浸提液中總無(wú)機(jī)鹽、重金屬和礦質(zhì)元素Table 1 Concentrations of the total inorganic salts, the typical toxic metals and mineral elements in de-ionized water elutent from biochars

1.2.2 蘿卜種子萌發(fā)實(shí)驗(yàn) 選取20 粒飽滿、大小均一的蘿卜種子置于培養(yǎng)皿中，分別加入10 mL 上述浸提液，對(duì)照組添加10 mL 去離子水(ck)，每個(gè)處理重復(fù)3 次，置于恒溫光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行培養(yǎng)。培養(yǎng)溫度為25 ℃，光照為3 000 lx，光照時(shí)間為12 h·d-1。以芽長(zhǎng)超過(guò)1 mm 為發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，每天9:00 統(tǒng)計(jì)蘿卜種子的發(fā)芽數(shù)，連續(xù)7 d，計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)。

1.2.3 蘿卜幼苗表觀及生理指標(biāo)測(cè)定 在育苗桶內(nèi)放置育苗籃，每桶加入20 粒催好芽的、發(fā)育狀態(tài)一致的蘿卜種子，分別加入20 mL 上述生物質(zhì)炭浸提液，對(duì)照組添加20 mL 去離子水，每天觀察育苗桶內(nèi)干濕度，補(bǔ)充浸提液或去離子水3～5 mL，各處理添加量維持相同，持續(xù)15 d。

1.3 樣品分析與指標(biāo)測(cè)定

種子發(fā)芽勢(shì)為日發(fā)芽種子數(shù)達(dá)到最高峰時(shí)的發(fā)芽種子占比；種子發(fā)芽率為萌發(fā)第7 天時(shí)種子萌發(fā)比例；種子發(fā)芽指數(shù)(GI)計(jì)算：GI=Σ(Gt/Dt)，其中Gt為在第t天的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)的發(fā)芽日數(shù)。

隨機(jī)選取育苗盆中長(zhǎng)勢(shì)較為平均的9 株蘿卜幼苗，用直尺測(cè)量其根長(zhǎng)、苗高、葉寬，用游標(biāo)卡尺測(cè)量其莖粗，取平均值，未發(fā)芽種子的幼苗不做記錄。

生理指標(biāo)主要包括蘿卜幼苗組織內(nèi)葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)、超氧化物歧化酶(SOD)活性、丙二醛(MDA)質(zhì)量摩爾濃度、根系活力、過(guò)氧化氫酶(CAT)活性。葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)測(cè)定采用乙醇提取法，SOD 活性測(cè)定采用氮藍(lán)四唑法(NBT 法)，CAT 活性測(cè)定采用紫外吸收法，MDA 質(zhì)量摩爾濃度測(cè)定采用硫代巴比妥酸法，根系活力測(cè)定采用TTC 法。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Excel 2019 整理數(shù)據(jù)，應(yīng)用SPSS 26 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用單因素方差分析和Waller Duncan’s 多重比較評(píng)價(jià)不同處理對(duì)蘿卜種子的萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的顯著性影響，使用Origin 2021 制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜種子萌發(fā)的影響

按照GB 8978—1996《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》最高允許排放質(zhì)量濃度：As 限值為0.5 mg·L-1，Zn 限值為5.0 mg·L-1，Cu 限值為2.0 mg·L-1。本研究表明：m(炭)∶V(水)=1∶20 的廚余垃圾炭中As 超標(biāo)；m(炭)∶V(水)=1∶50 的豬糞沼渣炭中Cu、Zn 超標(biāo)，水稻秸稈炭中As、Zn 超標(biāo)(表1)。

由表2 可知：浸提液對(duì)種子萌發(fā)有顯著抑制作用(P＜0.05)，浸提液質(zhì)量體積比越大，對(duì)蘿卜種子萌發(fā)越不利。m(炭)∶V(水)=1∶100 處理下，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)與對(duì)照差異不顯著。m(炭)∶V(水)=1∶20 的廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭浸提液培養(yǎng)的種子發(fā)芽率分別比對(duì)照降低了56.41%、23.07%、35.90%，不同種類生物質(zhì)炭之間差異顯著(P＜0.05)，作用從大到小依次為廚余垃圾炭、水稻秸稈炭、豬糞沼渣炭。m(炭)∶V(水)=1∶50 的廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭浸提液培養(yǎng)的種子發(fā)芽率分別降低了10.26%、10.26%、5.13%。相比于對(duì)照，m(炭)∶V(水)=1∶20 的浸提液處理下種子發(fā)芽勢(shì)顯著降低(P＜0.05)，但不同種類生物質(zhì)炭之間無(wú)顯著差異；m(炭)∶V(水)=1∶50 的豬糞沼渣炭發(fā)芽勢(shì)與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，其他處理的發(fā)芽勢(shì)均顯著低于對(duì)照(P＜0.05)。

表2 不同生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜種子萌發(fā)的影響Table 2 Effects of different biochar extract solutions on the seed germination of radish

種子發(fā)芽指數(shù)綜合反映了堆肥的植物毒性，被認(rèn)為是最敏感、最可靠的堆肥腐熟度評(píng)價(jià)指標(biāo)。一般情況下，發(fā)芽指數(shù)大于50 可認(rèn)為堆肥對(duì)種子基本無(wú)毒性。由表2 可知：m(炭)∶V(水)=1∶100 的浸提液培養(yǎng)的蘿卜種子發(fā)芽指數(shù)均超過(guò)50，且與對(duì)照相比無(wú)顯著差異，表明m(炭)∶V(水)=1∶100 的浸提液對(duì)種子發(fā)芽基本無(wú)毒副影響。m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下蘿卜種子發(fā)芽指數(shù)為46.55～49.45，略低于50，顯現(xiàn)出輕微的毒害效應(yīng)。m(炭)∶V(水)=1∶20 條件下蘿卜種子發(fā)芽指數(shù)為21.45～34.25，遠(yuǎn)低于50，毒性顯著(P＜0.05)。

2.2 生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗生長(zhǎng)的影響

2.2.1 生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗表觀指標(biāo)的影響 從表3 可見(jiàn)：m(炭)∶V(水)=1∶20 條件下，水稻秸稈炭浸提液培育的蘿卜幼苗存活率為11.67%，豬糞沼渣炭和廚余垃圾炭浸提液培育的蘿卜幼苗存活率分別僅為6.67%和3.33%，這導(dǎo)致后續(xù)表觀指標(biāo)與生理指標(biāo)測(cè)定無(wú)法進(jìn)行，故育苗實(shí)驗(yàn)只探討m(炭)∶V(水)為1∶50 和1∶100 條件下生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗的影響。

表3 不同生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗存活率的影響Table 3 Effects of different biochar extracts on radish seedling survival rate

由表4 可知：生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗葉片數(shù)無(wú)顯著影響，說(shuō)明蘿卜幼苗發(fā)育程度基本一致。m(炭)∶V(水)=1∶100 條件下蘿卜幼苗長(zhǎng)勢(shì)與對(duì)照接近，m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育抑制作用明顯，不同生物質(zhì)炭之間差異顯著(P＜0.05)，作用從大到小依次為廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭。與對(duì)照相比，m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭浸提液處理下的蘿卜幼苗的鮮質(zhì)量分別降低了65.98%、29.55%、51.89%；苗長(zhǎng)分別降低了56.01%、37.73%、48.68%；根長(zhǎng)分別降低了76.04%、20.77%、53.16%。

表4 生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗生長(zhǎng)的影響Table 4 Effect of biochar extract solutions on the growth of seedling radish

廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭浸提液處理下均出現(xiàn)死苗現(xiàn)象。觀察發(fā)現(xiàn)：廚余垃圾炭浸提液培育的蘿卜幼苗先是出現(xiàn)爛根，在莖葉交匯處出現(xiàn)莖桿自上而下干枯，后幼苗死亡的現(xiàn)象；類似地，水稻秸稈炭浸提液培育的幼苗也是先在莖葉交匯處出現(xiàn)莖桿失水，短時(shí)間內(nèi)莖桿自上而下干枯，后幼苗死亡的現(xiàn)象；豬糞沼渣炭浸提液培育的幼苗則是先出現(xiàn)葉片莖桿發(fā)蔫，后出現(xiàn)蘿卜幼苗死亡，且蘿卜幼苗葉片顏色偏黃。m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下豬糞沼渣炭浸提液培育的幼苗表觀與對(duì)照最接近，但死苗率高達(dá)31.65%。結(jié)合表1 和表2 可判斷：高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的Cu、Zn 對(duì)植物幼苗起毒害作用；廚余垃圾炭浸提液中過(guò)高的無(wú)機(jī)鹽總量不僅降低植物幼苗存活率，對(duì)植物幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育也有明顯的抑制效應(yīng)；水稻秸稈炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗的毒害機(jī)理與廚余垃圾炭相似，但無(wú)機(jī)鹽總量低于廚余垃圾炭，對(duì)蘿卜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的抑制效果減輕，幼苗存活率也提高。

2.2.2 生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗生理指標(biāo)的影響 與對(duì)照相比，m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜種子萌發(fā)、幼苗生長(zhǎng)的影響顯著(P＜0.05)，m(炭)∶V(水)=1∶100 的生物質(zhì)炭浸提液影響不顯著(表2 和表4)，故只探究m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下生物質(zhì)炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗生理指標(biāo)的影響。

m(炭)∶V(水)=1∶50 的廚余垃圾炭浸提液、豬糞沼渣炭浸提液、水稻秸稈炭浸提液培育的蘿卜幼苗葉綠素總量較對(duì)照相比分別降低了21.85%、12.00%、24.32%；葉綠素a 分別降低了21.55%、11.44%、24.51%；葉綠素b 分別降低了21.85%、13.27%、24.32%，變化趨勢(shì)一致。廚余垃圾炭和水稻秸稈炭浸提液處理無(wú)顯著差異(圖1)，說(shuō)明兩者對(duì)幼苗生長(zhǎng)發(fā)育影響機(jī)理接近。浸提液培養(yǎng)對(duì)蘿卜幼苗葉綠素的影響與對(duì)蘿卜幼苗表觀(鮮質(zhì)量、苗長(zhǎng)、根長(zhǎng))的影響趨勢(shì)基本一致。廚余垃圾炭和豬糞沼渣炭浸提液培育的蘿卜幼苗SOD 活性相比于對(duì)照分別降低了71.95%、19.04%，水稻秸稈炭浸提液培育下提高了37.85% (圖2A)。廚余垃圾炭浸提液培育的蘿卜幼苗CAT 活性相比于對(duì)照降低了63.09%，水稻秸稈炭浸提液培育下提高了9.87%，而豬糞沼渣炭浸提液培育下CAT 活性相比于對(duì)照差異不顯著(圖2B)，變化趨勢(shì)與葉寬一致。廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭浸提液培育的蘿卜幼苗根系活力相比于對(duì)照分別降低了83.57%、39.95%、65.93% (圖2C)，降低趨勢(shì)與根長(zhǎng)接近。廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭浸提液培育的蘿卜幼苗MDA 質(zhì)量摩爾濃度相比于對(duì)照分別增加了59.46%、17.49%、30.58% (圖2D)，變化趨勢(shì)與根系活力相反。

圖1 不同生物質(zhì)炭浸提液對(duì)幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)的影響Figure 1 Effects of different biochar extracts on chlorophyll content in seedlings

圖2 不同生物質(zhì)炭浸提液對(duì)幼苗生理指標(biāo)的影響Figure 2 Effects of different biochar extracts on physiological indexes of seedlings

2.3 浸提液內(nèi)物質(zhì)與蘿卜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的相關(guān)性分析

生物質(zhì)炭浸提液pH、無(wú)機(jī)鹽總量、As 與蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)發(fā)育均呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)(圖3)，是抑制蘿卜生長(zhǎng)發(fā)育的重要環(huán)境因子，也是影響蘿卜幼苗存活率的主要因素。除生物質(zhì)炭浸提液的pH、無(wú)機(jī)鹽總量外，蘿卜幼苗苗長(zhǎng)、葉綠素與K 呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)；根長(zhǎng)、葉寬、CAT 和SOD 活性與Na 呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)；MDA 與Na 呈顯著正相關(guān)(P＜0.05)。

圖3 浸提液內(nèi)物質(zhì)與蘿卜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的相關(guān)性Figure 3 Correlation analysis of extracts with seed germination and seedling growth of radish

3 討論

3.1 生物質(zhì)炭與蘿卜種子萌發(fā)的關(guān)系

pH 對(duì)植物的營(yíng)養(yǎng)代謝有較大的影響，生物質(zhì)炭pH 和無(wú)機(jī)鹽總量，生物質(zhì)炭制備原料、溫度、升溫速率有關(guān)[11]。本研究所制備的生物質(zhì)炭pH 為堿性，高質(zhì)量體積比條件下浸提液為堿性高鹽環(huán)境，會(huì)對(duì)種胚細(xì)胞結(jié)構(gòu)造成破壞，從而抑制種子萌發(fā)[12-13]，因此蘿卜種子萌發(fā)與生物質(zhì)炭浸提液的pH、無(wú)機(jī)鹽總量呈極顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.01)。蘿卜種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽指數(shù)均與As 呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，這與符佳豪等[14]的研究結(jié)果一致。As 對(duì)種子萌發(fā)有明顯的抑制作用，且As 質(zhì)量分?jǐn)?shù)越大抑制作用越強(qiáng)。K、Mg 是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，但本研究中，蘿卜種子發(fā)芽指數(shù)與K、Mg 呈顯著負(fù)相關(guān)(P＜0.05)，說(shuō)明浸提液中K、Mg 質(zhì)量分?jǐn)?shù)過(guò)高，已對(duì)蘿卜種子的萌發(fā)造成脅迫。

本研究設(shè)置的3 個(gè)處理中，隨著質(zhì)量體積比的降低，浸提液pH 降低，對(duì)蘿卜種子萌發(fā)的抑制作用減輕，浸提液對(duì)蘿卜種子的毒害作用減輕。生物質(zhì)炭種類不同，浸提液的pH、無(wú)機(jī)鹽總量和種類存在差異，發(fā)芽過(guò)程中種子從浸提液吸收的水分和有害物質(zhì)存在差異，故發(fā)芽率存在差異。生物質(zhì)炭種類對(duì)蘿卜種子毒害作用從大到小依次為廚余垃圾炭、水稻秸稈炭、豬糞沼渣炭。

3.2 生物質(zhì)炭與蘿卜幼苗表觀生長(zhǎng)發(fā)育的關(guān)系

蘿卜種子萌發(fā)期主要靠種子胚提供營(yíng)養(yǎng)，而幼苗期生長(zhǎng)發(fā)育則需從外界吸收營(yíng)養(yǎng)，因此生物質(zhì)炭浸提液對(duì)幼苗的影響強(qiáng)于對(duì)種子的影響。m(炭)∶V(水)=1∶20 條件下，較高的pH 不僅破壞種胚細(xì)胞結(jié)構(gòu)，抑制蘿卜種子萌發(fā)，還嚴(yán)重破壞蘿卜幼苗輸導(dǎo)組織與分生組織，導(dǎo)致幼苗死亡[15-16]。

As 在環(huán)境中易累積、難降解，是強(qiáng)毒性環(huán)境污染的重金屬元素，對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育有明顯的抑制作用[17-18]。K、Na、Ca 離子在植物中具有復(fù)雜的信號(hào)功能，是植物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，但當(dāng)浸提液中K、Na、Ca 過(guò)高時(shí)會(huì)改變滲透勢(shì)，因此影響植物生長(zhǎng)發(fā)育。本研究生物質(zhì)炭浸提液中的K、Na、Ca 等元素已對(duì)蘿卜幼苗生長(zhǎng)發(fā)育造成脅迫。

蘿卜幼苗的根部比冠部對(duì)有害物質(zhì)更敏感，受抑制作用影響也更明顯[19]。廚余垃圾炭、水稻秸稈炭浸提液處理下，有害物質(zhì)通過(guò)抑制幼苗根部細(xì)胞有絲分裂過(guò)程進(jìn)而影響幼苗根部生長(zhǎng)[20]。當(dāng)幼苗根部受抑制程度達(dá)一定閾值時(shí)，幼苗組織內(nèi)的水分、養(yǎng)分運(yùn)輸就會(huì)受阻，影響幼苗冠部生長(zhǎng)發(fā)育[21]。廚余垃圾炭浸提液較高的pH 和無(wú)機(jī)鹽導(dǎo)致幼苗的根部無(wú)法進(jìn)行正常的養(yǎng)分吸收[22]；水稻秸稈炭浸提液中無(wú)機(jī)鹽稍低于廚余垃圾炭，蘿卜幼苗根部可以吸收營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)供幼苗生長(zhǎng)發(fā)育，但水稻秸稈炭浸提液中較高的K+、Na+，會(huì)影響幼苗信號(hào)傳遞功能，阻礙幼苗生長(zhǎng)發(fā)育[23-25]。豬糞沼渣炭浸提液中有害物質(zhì)并未抑制蘿卜幼苗根部的有絲分裂，但較高的重金屬元素抑制了蘿卜幼苗的生長(zhǎng)發(fā)育[26]。

3.3 生物質(zhì)炭對(duì)蘿卜幼苗生理指標(biāo)的影響

葉綠素減少會(huì)導(dǎo)致幼苗光合作用效率降低[27]。生物質(zhì)炭浸提液降低了蘿卜幼苗葉綠素質(zhì)量分?jǐn)?shù)，因此減弱了幼苗光合作用效率，從而抑制了蘿卜冠部生長(zhǎng)發(fā)育。

與對(duì)照相比，m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下，生物質(zhì)炭浸提液增加了蘿卜幼苗MDA 質(zhì)量摩爾濃度，植物處于受脅迫環(huán)境時(shí)會(huì)啟動(dòng)抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)，減輕外界對(duì)植物的損傷[28]。表明蘿卜幼苗正處于逆境脅迫中。幼苗MDA 質(zhì)量摩爾濃度增長(zhǎng)趨勢(shì)與根系活力降低趨勢(shì)一致，進(jìn)一步證明浸提液對(duì)幼苗根部細(xì)胞有絲分裂過(guò)程有抑制作用。

m(炭)∶V(水)=1∶50 條件下，廚余垃圾炭浸提液培育的蘿卜幼苗MDA 質(zhì)量摩爾濃度增加最顯著(P＜0.05)，同時(shí)SOD、CAT 活性最低，表明蘿卜幼苗在廚余垃圾炭浸提液形成的高鹽脅迫環(huán)境下抗氧化保護(hù)酶系統(tǒng)受到了嚴(yán)重?fù)p傷，無(wú)法自主調(diào)節(jié)抗氧化酶活性。水稻秸稈炭浸提液培育的幼苗MDA 質(zhì)量摩爾濃度增加量低于廚余垃圾炭，但SOD、CAT 活性均高于對(duì)照，表明水稻秸稈炭浸提液雖對(duì)幼苗造成鹽脅迫，但幼苗可通過(guò)自主調(diào)節(jié)抗氧化酶活性，增強(qiáng)幼苗清除活性氧的能力，減輕環(huán)境對(duì)幼苗造成的損傷[29]。豬糞沼渣炭浸提液培育的幼苗MDA 質(zhì)量摩爾濃度增加量最少，CAT 活性與對(duì)照差異不顯著，SOD活性低于對(duì)照，表明豬糞沼渣炭浸提液對(duì)蘿卜幼苗幾乎不造成鹽脅迫，但依然對(duì)蘿卜幼苗有毒害作用。

4 結(jié)論

本研究表明：廚余垃圾炭、豬糞沼渣炭、水稻秸稈炭浸提液在m(炭)∶V(水)＞1∶50 條件下，對(duì)蘿卜種子萌發(fā)及幼苗生長(zhǎng)發(fā)育均存在顯著抑制作用，抑制作用從大到小依次為廚余垃圾炭、水稻秸稈炭、豬糞沼渣炭，且在蘿卜幼苗生長(zhǎng)過(guò)程中均存在氧化應(yīng)激。這表明以上3 種生物質(zhì)炭對(duì)蘿卜種子萌發(fā)和幼苗生長(zhǎng)存在潛在危害。因此，在每種生物質(zhì)炭廣泛應(yīng)用于農(nóng)田改良之前，應(yīng)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的植物響應(yīng)分析研究，以確保其科學(xué)合理使用。