莲藕高产栽培技术方法范文

导语：如何才能写好一篇莲藕高产栽培技术方法，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

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关键词 莲藕；高产；栽培技术；陕西石泉

中图分类号 S645.104+.7 文献标识码 B 文章编号 1007-5739（2017）11-0081-01

石泉县地处陕南中部，属亚热带季风湿润气候，土壤肥沃，适宜莲藕的生长。自2002年石泉县引进鄂莲四号、鄂莲五号示范种植成功后，在川道地区种藕面积逐年增加，广大种藕户也获得了较好的经济效益。为了进一步增加莲藕产量，促进农业增效、农民增收，结合石泉县莲藕种植实际，对莲藕高产栽培技术进行总结。

1 选田消毒，施足底肥

莲藕是一种水生蔬菜，生长期间需要保持一定的水层。因此，种藕宜选择水源充足、水质良好、保水性好、排灌方便、阳光充足、土质疏松肥沃、保肥水性能好的水田，春季浅耕2～3次，耕深30 cm并耙平。

整田时，最好将田坎周围铺1层地膜，以增强藕田的保水性能。同时，除尽杂草和残茬，并用生石灰1 500 kg/hm2进行消毒。整田r，底肥施农家肥 60～75 t/hm2、磷酸二铵450～600 kg/hm2、硫酸钾225～300 kg/hm2。

2 品种选择与种子处理

根据近几年实践，石泉县宜选用推广鄂莲四号、鄂莲五号等优质高产新品种。种藕要求适当带泥、无损伤、不带病，随挖随栽、保持新鲜，种芽无碰伤。一般要求最小种藕藕枝具有3节完整的藕、2个节间、1个顶芽并带有1～2个子藕，从挖种至定植以不超过3 d为宜，若不能及时栽种，应浸水保存或覆草浇水湿润保存[1]。栽植前先对种藕进行药剂处理，用50%多菌灵可湿性粉剂或甲基托布津可湿性粉剂+75%百菌清可湿性粉剂800倍液喷雾加闷种（铺1层藕喷1层药，然后再铺1层藕再喷1层药，依次进行），覆盖塑料薄膜密封24 h，晾干后栽植。

3 适时早栽，合理密植

莲藕栽植一般应掌握气温稳定在12 ℃以上时进行，时间一般在4月上旬后。莲藕栽植要求行距2.0～2.5 m，穴距1.5～2.0 m，栽植3 000窝/hm2左右，用种量7 500 kg/hm2左右，种藕藕枝呈20° 斜插泥中5～10 cm。基部外露出泥，藕头向内，不同行间定植交叉呈梅花形。

4 田间管理

4.1 科学管水

莲藕田用水需符合标准，田间应长期保持水层。在调节水位时应按照“浅―深―浅”的原则。即前期苗小，在栽藕10 d内，保持浅水5 cm左右，以提高地温，促进早发芽、早生叶。随着莲藕立叶及分枝的旺盛生长和气温升高，水层应逐渐加深，7―8月高温季节可灌深水20 cm左右，9―10月再降低水位至5～10 cm。进入冬季，田间也应保持一定深度水层，以免莲藕发生冻害。

4.2 科学施肥

莲藕追肥要早、勤、稳。即在莲藕栽植后25 d（立叶已开始出现）追施第1次提苗肥，一般追施尿素225 kg/hm2或腐熟水粪22.5～30.0 t/hm2，再加入硫酸钾150～225 kg/hm2；第2次追肥在栽植后莲藕叶即将封行时（莲藕长有5～6片立叶），追施复合肥300～375 kg/hm2、尿素150～225 kg/hm2；第3次追肥于最后一片叶出现时进行，也称催藕肥，施尿素225 kg/hm2或水粪30 t/hm2，若肥力较高、长势旺，则第3次肥可以不追施。

4.3 中耕除草

栽后20 d，赶在藕叶封行之前进行2次人工除草，拔出的杂草可就近堆入田中，盖上薄膜，封闭6～8 d，杂草即可彻底死亡，再及时把腐烂的杂草撒入田中。藕田慎用除草剂除草[2]。

5 病虫害防治

石泉县莲藕生长过程中主要病虫害有蚜虫、食根金花虫、莲藕腐败病、莲藕褐斑病，其中，莲藕腐败病是直接影响莲藕产量和品质的关键病害。莲藕腐败病也叫莲藕枯萎病，俗称藕瘟。一般在6月上旬始发，7月中旬至8月上旬为盛发期。主要侵染莲藕地下部分，造成地下茎变褐腐烂，并导致地上部枯萎，故称腐败病或枯萎病。发病严重时，全田一片枯黄，似火烧状，导致莲藕大幅度减产甚至绝产。

蚜虫的发生危害主要在5月中下旬夏收时节，大量的蚜虫迁入藕田危害，严重时在叶柄处形成一个黑色的“蚜棒”并使藕叶卷缩[3]。

对于上述病虫害建议选用化学防治、生物防治以及物理防治相结合的综合防治方法。实行轮作倒茬；选用无病种藕，以防病害传播，播种前对种藕进行药剂处理。适时进行化学药剂防治，以施用低毒高效的药剂为基本原则，做好化学药剂防治工作。蚜虫可用20%先飞一号乳油1.05～1.20 kg/hm2或10%吡虫啉粉剂300～450 g/hm2兑水750 kg/hm2喷雾，因藕叶蜡粉层较厚，故配药时须加入少许洗衣粉，以提高药液的黏附能力。对于莲藕腐败病，应在发病初期，及时拔除病株带出田外销毁，同时，用70%百菌清粉剂800～1 000倍液+20%荸藕病绝粉剂800～1 000倍液喷雾；或最好用以上2种混合好的杀菌剂37.5 kg/hm2拌细土375 kg/hm2，堆闷3～4 h后，撒入浅水层，隔7～10 d喷施1次，连防2～3次。

6 采收与留种

挖藕前10 d左右可将藕叶全部割下，因通气组织中断而使地上茎停止呼吸，促使藕皮脱锈，提高藕的外观品质。留种藕应在地下越冬[4]。

7 参考文献

[1] 陆秀兰，王玉露.莲藕栽培技术[J].农技服务，2009（1）：38.

[2] 周爱民.莲藕早春栽培技术[J].现代农业科技，2013（13）：96-97.

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关键词：莲藕；节水；栽培技术

襄汾县位于山西省南部，汾河由北向南纵贯县境中部，沿河大片滩地使其拥有得天独厚的莲藕种植条件。近几年，襄汾县充分发挥这一自然资源优势，着力建设沿河万亩丁村白莲基地，每667 m2经济效益近万元，使莲藕成为农民增收的新亮点，同时还促进了全县农业生态观光旅游产业的快速增长。现将节水莲藕栽培技术要点介绍如下。

1?莲池建造

选好种植地块后下挖40 cm，挖出的土堆在四周形成70 cm深的池子（可建造成混凝土砖池，也可采用防渗塑料布铺在池中），然后在池内铺40 cm厚的土。

2?备耕备种（3月底前）

2.1?种藕选择

可选择泰国花奇莲、鄂莲五号、鄂莲六号等优良品种。应挑选无病地块的藕作为种藕，选择藕头饱满、顶芽完整、藕身肥大、藕节细小、后把粗壮、色泽光亮、整齐一致、无畸形、无病虫害的整藕，做到随挖随选随种。另外，应尽量选择本地种藕，避免长途调种。

2.2?备肥

莲藕需肥量大，施足底肥是莲藕丰产的关键措施之一，每667 m2需施腐熟农家肥3 m3，有机无机复合肥25～30 kg或生物菌肥20～25 kg。

2.3?备耕

一是要进行土壤杀菌。首先将莲藕的枯枝烂叶、残体全部清除出莲池，然后在栽植前10～15 d结合施肥，每667 m2用50%多菌灵可湿性粉剂1.5～2.5 kg加适量细土均匀撒施后翻耕整田，使药剂与土壤充分拌匀。二是要整平地块，保证各处高度差不超过5 cm，以利于进行水层管理。

3?种植（4月中旬）

3.1?种植时间

春季当气温上升到15 ℃以上，10 cm处地温达到12 ℃以上时开始种植。一般襄汾县于清明后即可种植，最佳播期为4月10-20日，适期早播有利于获得高产。

3.2?种藕处理

将种藕放置于阴凉处，用50%多菌灵或50%甲基硫菌灵可湿性粉剂800倍液加75%百菌清可湿性粉剂800倍液对种藕喷雾，随即覆盖塑料薄膜密封24 h，揭膜稍晾后即可播种。

3.3?种植密度

大田栽培密度因品种、种藕大小、环境条件、上市时间不同而异，早熟品种浅水栽培且早上市的，种植密度可相对大些，反之则相对小些。一般种植行距为1.5 m，株距1.0 m，每667 m2种植400穴左右，用种量400 kg左右，芽头以600个为宜。

3.4?种植要求

定植穴在行间呈三角形排列，将种藕按10°～20°倾角斜插入泥土中，藕头入泥5～10 cm，藕梢翘露于泥面。田块四周边行定植穴内的藕头应全部朝向田块内，田内定植行中的种藕分别从两边起相对排放，最中间两条定植行的行距加大至3～4 m。实践证明，湿栽法优于干栽法，即在定植前5～10 d先在莲藕池中放水，待水渗下后播种，播种后再加水至3～5 cm深的水层，此法有利于提高地温，促芽早发。

4?生产管理

4.1?前期管理（4月中旬至5月下旬）

此期管理的核心是促苗早发。在水层管理上，应掌握少浇水、勤浇水的原则，水深以3～5 cm为宜，有利于水温、土温的升高，从而促进莲藕萌芽生长。对于播种较早的莲藕，应特别关注天气情况，如遇寒流应及时加水，以防止冻伤幼芽嫩叶；待寒流过去后，再排水至3～5 cm的水层。当浮叶出现后，应保持6～7 cm的水层。此期一般不需要追肥，主要是清除杂草，莲藕出苗后由于前期水浅，杂草生长较快，妨碍莲藕生长，应及时清除杂草，直到立叶封行为止。

4.2?中期管理（5月下旬至8月下旬）

此期管理的核心是促进藕鞭伸长，多出立叶。在水层管理上，当莲藕长出2～3片立叶时，将水层升至10 cm；6-8月保持水深10～20 cm。暴雨后要及时排水、降低水位，防止烂茎、烂叶，同时提高水温地温，以利地下根茎生长。在追肥管理上，要掌握少量多次的原则，一般于5月下旬进行第1次追肥，每667 m2追施尿素5 kg；6月中旬进行第2次追肥，追施尿素15 kg；然后再分别于7月中旬、8月上旬、8月下旬追肥3次，追施中氮低磷高钾三元复合肥（15-5-20或16-9-20）15～20 kg。追肥前可适当排水降低水位，施肥后应及时冲冼叶片上留存的肥料，以防止肥料灼伤叶片。施肥后1～2 d再恢复水层，有利于提高肥料利用率。

在病虫害防治上，莲藕的主要病害是病毒病和褐斑病，主要虫害是蚜虫。防治病毒病一是要及时防治蚜虫（传毒媒介），二是在发病初期用1.5%植病灵乳剂1 000倍液或10%宁南霉素可湿性粉剂1 500倍液喷雾防治；褐斑病与蚜虫可同时防治，一般在6月上旬、下旬用50%百菌清可湿性粉剂600倍液或50%多菌灵可湿性粉剂800倍液加20%丁硫克百威乳油1 500倍液或50%抗蚜威可湿性粉剂3 000倍液喷雾防治。另外，还应注重叶面喷肥，可结合防病治虫用0.5%～1%的尿素水溶液（中后期可使用磷酸二氢钾、海藻酸钾等）进行叶面喷雾，注意莲叶上附有蜡质层，喷药时应加入粘着剂或渗透剂，以利吸收，增强药效。

4.3?后期管理（8月下旬至10月中旬）

此期管理的核心是保护莲叶，延长莲叶的功能期，提高产量。在水层管理上，当后把叶出现后应将水层落至10 cm左右，促进结藕。在追肥管理上，可在9月中旬进行最后1次追肥，每667 m2追施中氮低磷高钾三元复合肥（15-5-20或16-9-20）20 kg。在病虫害防治上，主要病害是腐败病，可在连阴雨前用75%百菌清或80%代森锰锌可湿性粉剂800倍液喷雾防治，或在连阴雨后用50%多菌灵或50%甲基硫菌灵可湿性粉剂600倍液喷雾防治。

4.4?冬季管理

对于越冬的藕田，应保持不低于30 cm深的水层，以防止莲藕受冻。

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1 我国水生蔬菜研究与生产简史

①奠基阶段 从20世纪50年代开始，以江苏农学院为主的老一辈水生蔬菜专家曹侃、赵有为等开始研究水生蔬菜，为我国水生蔬菜的研究奠定了坚实基础。

②起步阶段 20世纪80年代开始，随着国家对水生蔬菜的重视，农业部下达了江苏、湖北、浙江三省的水生蔬菜协作项目，重点研究莲藕和茭白的新品种选育与栽培技术。同时，中国科学院武汉植物研究所开始了莲研究，我国子莲传统省份湖南、江西、福建等地开始子莲的新品种选育工作，湖北武汉等地开始了水生蔬菜种质资源的收集工作。

③发展阶段 1990年，由农业部批准的国家种质武汉水生蔬菜资源圃在武汉市蔬菜科学研究所挂牌成立，标志着我国水生蔬菜研究与生产进入新的发展时期。20世纪90年代初，武汉市蔬菜科学研究所选育的鄂莲1～4号莲藕新品种比传统地方品种增产30%～50%，这些新品种在全国的推广，极大促进了我国莲藕产业的发展，并带动其他水生蔬菜的发展。1999年，武汉市蔬菜科学研究所的“水生蔬菜种质资源的征集、评估与应用研究”科研成果获得国家科技进步奖二等奖，标志着我国水生蔬菜研究和生产获得国家关注。

④快速发展阶段 进入21世纪以来，农业部、科技部相继下达国家农作物种质资源保护项目、国家自然科技资源共享平台项目，在加强种质资源收集保护的同时，促进了育种和生产的发展。“十五”和“十一五”期间，国家下达的水生蔬菜科研项目主要有：种质资源保护项目“水生蔬菜种质资源保护”、国家科技基础条件平台工作项目“水生蔬菜资源标准化整理、整合及共享试点”、农业部“948”项目“水生蔬菜优质品种资源及安全生产关键技术引进”、国家公益性行业（农业）科研专项“水生蔬菜产业技术体系研究与示范”等。“十二五”期间，科技部下达了国家科技支撑计划项目“水生蔬菜高效生产技术研究与示范”等。2001-2013年，中国园艺学会、武汉市蔬菜科学研究所联合举办了7届全国水生蔬菜学术及产业化研讨会，并于2007年获批成立了中国园艺学会水生蔬菜分会。这些交流平台的搭建，有力推动了我国水生蔬菜产、学、研的紧密结合，促进了我国水生蔬菜的快速发展。通过几十年的发展，我国水生蔬菜种质资源保护、发掘创新与利用、育种、栽培、病虫害防治、保鲜与加工等方面取得一大批成果。

2 水生蔬菜科研和生产队伍简述

2000年以前，我国从事水生蔬菜科研的单位及高校主要分布在湖北、江苏、浙江、江西、福建、湖南等省，总数不足10家。进入21世纪以来，随着国家及地方水生蔬菜项目的实施，不仅水生蔬菜产业得到发展，而且水生蔬菜科研、生产和推广队伍也得到发展壮大。目前我国从事水生蔬菜研究的单位已发展到30多家，各单位建立起良好的科研平台，其中，国家级平台近10个、省部级平台20多个。不仅长江流域和珠江流域的研究队伍得到壮大，而且黄河流域也有单位加入到水生蔬菜研究的行列。另外，当地政府和农业推广部门也高度重视水生蔬菜的发展，形成了一支实力雄厚的水生蔬菜推广队伍。同时，各地还成立了各具特色的水生蔬菜农民专业协会、合作社等。保鲜加工业的发展带动了种植业的发展，不断壮大的水生蔬菜科研和生产队伍为我国水生蔬菜的发展提供了强大的技术支撑，有力地促进了我国水生蔬菜产业的发展。

3 我国水生蔬菜特色产区概述

莲是我国水生蔬菜中栽培面积最大的作物，藕莲全国栽培面积40万hm2，主要集中在湖北、江苏等长江中下游地区，其中，湖北8万hm2，全国第一。近年来，黄河流域及我国西部地区藕莲发展较快，如四川、陕西、山东等地莲藕种植面积在1.33万hm2以上。子莲全国栽培面积10万hm2，湖北4万hm2，面积最大，其中武汉市江夏区子莲6 700 hm2;江西2.33万～2.67万hm2，其中广昌种植太空莲5 300 hm2;湖南1万～1.33万hm2，福建0.67万～1万hm2。茭白全国栽培面积7.33万hm2，其中浙江2.67万～3.33万hm2，面积最大，浙江的黄岩、缙云、余姚、桐乡等地为主产区，黄岩为我国最大的设施茭白生产基地;安徽岳西县高山茭白0.33万hm2。芋全国栽培面积约5.33万hm2，其中山东胶东半岛1.33万hm2，面积最大;广西荔浦种植荔浦芋3 300 hm2，江西铅山、江苏泰州各种植红芽芋6 700 hm2。荸荠全国栽培面积5万hm2，其中广西2万hm2，面积最大，主要分布在广西的贺州、荔浦等地;湖北团风县、沙洋县共0.33万hm2。蕹菜全国各地都有栽培，其中栽培面积较大的地区有江西吉安、广西灵山等，水蕹在我国西南地区栽培较多。水芹全国栽培面积

2.67万hm2，主要集中在江苏、安徽等长江中下游地区及海南等，其中江苏2万hm2。芡实全国栽培面积1万hm2，主要栽培地区有江苏、江西、湖北、湖南、广东、安徽等，其中江西余干县、江苏洪泽县栽培面积较大。慈姑全国栽培面积0.67万hm2，主要分布在江苏、浙江、广东及广西等地，其中栽培面积较大的地区有江苏宝应、广西柳州等。菱角在长江中下游地区多有栽培，如浙江嘉兴，江苏姜堰，湖北洪湖、汉川、蔡甸、江夏等地都有一定面积种植。莼菜栽培面积较大的地区有湖北利川、重庆石柱、四川雷波等。豆瓣菜栽培主要集中在广东、广西、海南等我国南方地区。蒲菜种植面积较小，江苏淮安、云南建水等有少量种植。蒌蒿栽培主要集中在江苏南京，云南昆明，湖北武汉、荆州等地。

4 水生蔬菜种质资源保存与研究

4.1 种质资源保存

种质资源是作物育种、科学研究和农业生产的物质基础。进入21世纪，随着全球范围内对作物种质资源的高度重视，我国相继启动了农作物种质资源保护项目、国家科技基础条件平台工作项目等，加大了对农作物种质资源的保护力度。我国有意识地收集保存水生蔬菜种质资源始于20世纪80年代初期。1986年农业部下达“水生蔬菜种质资源征集、保存及鉴定”项目，武汉市蔬菜科学研究所开始系统收集保存水生蔬菜种质资源，1990年挂牌设立“国家种质武汉水生蔬菜资源圃”，至今已收集保存13类水生蔬菜种质资源2 000余份，成为我国保存水生蔬菜种质资源种类、类型和数量最丰富的单位。同时，我国主要的水生蔬菜科研单位也开展了种质资源的收集和保存工作，如中国科学院武汉植物研究所（莲）、江西省广昌白莲科学研究所（子莲等）、福建省建宁县莲籽科学研究所（子莲等）、金华市农业科学研究院（茭白、莲等）、四川省农业科学院（芋等）、扬州大学（水芹、茭白等）、苏州市蔬菜科学研究所（芡实、水芹等）、广西壮族自治区农业科学院生物研究所（荸荠等）等都建立了自己的特色资源圃，丰富的水生蔬菜种质资源为我国水生蔬菜科研、育种和生产打下坚实基础。

4.2 种质资源研究

经过30多年的努力，我国水生蔬菜种质资源研究取得重大进展。武汉市蔬菜科学研究所编著水生蔬菜种质资源数据标准和描述规范丛书10部，制定莲藕、茭白、芋等主要水生蔬菜种质资源鉴定评价规范行业标准6部等。这些规范和标准基本构建了我国水生蔬菜种质资源的鉴定评价技术体系，成为我国水生蔬菜种质资源研究的基础性文本。我国第一部水生蔬菜资源专著《中国水生蔬菜种质资源》也得以出版。依照规范和标准，系统开展种质资源鉴定评价，获得大量基础性数据，并提交国家自然科技资源共享平台，显著提高了我国水生蔬菜资源利用效率。

水生蔬菜种质资源评价规范和标准的建立，加快了资源的评价及利用进程。通过发掘创新，筛选出极早熟藕莲、高淀粉藕莲、高产藕莲、极晚末花期花莲、极早熟茭白、极晚熟茭白、高淀粉芋、高淀粉高肉果率菱、抗寒水芹、高淀粉荸荠等一批优异种质资源，并作为基础材料，已在科研和生产上发挥了重要作用。同时，通过鉴定评价，对我国莲、茭白、芋、水芹等主要水生蔬菜的园艺学分类进行了修订或补充，取得了一批科学理论成果。

5 水生蔬菜育种

5.1 育种方法取得进展

①创新一批水生蔬菜杂交育种方法，填补国内外研究空白，加快新品种选育进程。2000年之前，只有莲、蕹菜采用杂交等有性育种技术，而芋、荸荠、慈姑、水芹、莼菜等作物主要依赖自然变异进行新品种选育，品种更新速度缓慢。针对水生蔬菜育种方法的技术瓶颈，近年来，武汉市蔬菜科学研究所开展了芋、荸荠、慈姑、水芹、莼菜、芡实、菱等水生蔬菜的传粉生物学和种子生物学研究，取得重要进展，打破了我国在这些作物杂交育种技术方面长期停滞不前的局面，并加快了这些作物的新品种选育进程。苏州市蔬菜科学研究所开展了芡实、水芹的杂交育种研究，并选育出新品种。

②航天育种、离子注入法育种、化学诱变育种等取得重要突破。江西广昌县白莲研究所于1994年首次开展子莲航天搭载诱变育种，至今已开展3次。该单位将子莲搭载返回式卫星，经外太空综合环境条件作用，成功培育出太空莲系列高产优质子莲新品种，使子莲单产提高60%以上。2007年以来，该所还与北京师范大学低能核物理研究所合作，开展离子注入法选育子莲新品种，培育出高产优质子莲新品种京广1号、京广2号。广西壮族自治区农业科学院生物研究所利用组织培养技术，开展荸荠化学诱变育种，已选育出桂蹄1号、桂蹄2号、桂粉蹄1号新品种。

5.2 新品种选育取得快速发展

20世纪80年代以前，我国水生蔬菜几乎没有真正意义上的新品种，生产所用品种基本上是传统地方品种。20世纪80年代以后，我国才真正开始开展以莲、茭白为主的水生蔬菜新品种选育工作，可以说20世纪80年代是新品种选育的起步和奠基阶段。20世纪90年代以后，进入新品种选育的快速发展阶段。经过30多年的发展，新品种选育取得显著成绩，不仅藕莲、子莲、茭白等主要水生蔬菜有人工选育的新品种，而且芋、荸荠、芡实、水芹等也有人工选育的新品种。据初步统计，截至2014年，我国人工选育的水生蔬菜新品种达60个以上，其中，藕莲12个、子莲14个、茭白16个、芋6个、荸荠5个、芡实4个、水芹3个、慈姑2个、蕹菜1个等。与传统品种相比，新品种类型日趋丰富，特别是武汉市蔬菜科学研究所选育的藕莲、江西和福建选育的子莲、浙江选育的茭白在生产上得到大面积应用，产量提高30%～50%，极大地促进了我国水生蔬菜产业的发展。近年来，武汉市蔬菜科学研究所选育出鄂莲9号（巨无霸莲藕）及鄂子莲1号（满天星子莲）2个突破性新品种，鄂莲9号每667 m2产量在

3 000 kg以上;鄂子莲1号每667 m2产鲜莲蓬4 500～5 000个、鲜莲籽350～400 kg，干通心莲单粒质量超过1.1 g，是加工通心莲的特优品种。另外，江西广昌白莲科学研究所选育的子莲新品种太空3号、太空36号，因鲜食甜嫩而在湖北、江西等地广泛种植。福建建宁县莲籽科学研究所选育的子莲新品种建选17号、建选35号，以其籽大粒实成为加工通心莲的特优品种。

6 水生蔬菜栽培

6.1 高效育苗技术发展，种苗繁殖效率提高

①微型种苗提高莲藕繁殖效率，大大节约运输成本。扬州大学和武汉市蔬菜科学研究所建立了莲的组培快繁技术体系。武汉市蔬菜科学研究所于2000年诱导出试管莲藕，后又发明微型种藕繁殖技术。应用该技术繁殖的微型藕，每667 m2用种量20～40 kg（常规藕种每667 m2用种200～300 kg），是莲藕种苗繁殖技术的重要突破，有效解决了莲藕用种量大、难于长途运输等技术性难题。莲藕微型种苗已推广到全国23个省，取得良好的社会经济效益。

②脱毒种苗显著提高荸荠、芋产量和品质。广西壮族自治区农业科学院生物研究所和武汉市蔬菜科学研究所应用脱毒快繁技术生产的荸荠种苗已在生产上得到应用。荸荠脱毒苗抗病性强，所产荸荠果大、产量高，有效解决了荸荠常规种苗易感病、产量低的技术难题。目前，广西2万hm2荸荠中，80%以上采用荸荠脱毒种苗。武汉市蔬菜科学研究所、烟台师范学院、鲁东大学、中国农科院蔬菜花卉研究所、四川省农业科学院等开展芋脱毒快繁研究，取得一定进展，所培育的芋脱毒苗已在生产上有一定面积的应用，比常规种苗增产20%～30%。

③荸荠及双季茭白二段育苗技术应用成效显著。广西荸荠组培脱毒苗采用水田二段育苗技术，湖北团风县等地采用先旱地后水田二段育苗技术，不仅培育了壮苗，而且还节约了种球用量和人工、缩短了荸荠大田栽培占地时间，提高了土地利用率。金华市农业科学研究院研究并推广的双季茭白二段育苗技术，延长了茭白生长时间，提高了秋茭产量和品质。应用二段育苗技术的田块，秋茭产量增加10%以上，雄茭、灰茭比例明显下降，品质提高。

6.2 高效生产模式得到发展

①利用自然气候条件、设施、栽培措施等，错开产品的成熟上市期。高效种植模式主要有：广西柳州双季藕、长江中下游地区保护地双季藕、浙江保护地早熟双季茭白、浙江单季茭一茬双收、安徽岳西及浙江缙云高山茭白、浙江冷水灌溉茭白、我国南方及山东等地地膜覆盖芋头、江苏夏季水芹遮阳栽培等。

②利用轮作换茬、间作、种养结合等方式，充分提高土地的利用效率。主要有3种方式：水生蔬菜与水生作物轮作、水生蔬菜与旱生作物轮作、水生蔬菜与鱼种养结合。主要模式包括：藕带―藕莲（莲子）、西瓜（甜瓜、旱生菜）―荸荠、旱作水芹―莲藕、旱生蔬菜―芋、莲藕与水稻套种、莲藕与慈姑套种、莲藕（子莲、茭白、菱角、蕹菜等）―鱼种养结合等。特别是水旱轮作，较好地解决了保护地栽培中土壤盐碱化和土传病害发生严重问题。

③创新食用产品形式。近年来，湖北创新藕带、鲜莲籽、芡实梗、睡莲梗等水生蔬菜食用产品，促进了水生蔬菜产业的进一步发展。

6.3 轻简化栽培成为发展趋势

栽培轻简化已成为现代农业的发展趋势，目前，水生蔬菜是一种劳动密集型产业，栽培轻简化显得尤为重要。近年来，武汉市蔬菜科学研究所研究的莲藕轻简化基质栽培技术，可节约采挖劳动力50%以上，每667 m2节省采挖成本500元以上。该技术在一定程度上解决了莲藕采挖难、成本高的技术难题。同时，各地藕农发明了各具特色的挖藕机，提高劳动效率5～10倍。芋头起垄机、荸荠采挖机等在一些产区得到应用。相信未来，越来越多的轻简化栽培方式和机械将会应用于水生蔬菜生产。

6.4 标准化安全生产快速发展

随着我国水生蔬菜产业的发展，标准化生产、产品质量及安全、地理标志产品等受到重视。据初步统计，截至2014年，我国已制定《水生蔬菜产地环境条件》、《莲藕生产技术规程》、《莲藕栽培技术规程》等水生蔬菜生产农业行业标准及《莲藕》、《茭白》、《子莲》、《芋头》等国家标准和行业标准约20部。根据生产实际，各地还制定了大量地方标准。另外，各传统水生蔬菜产区深入挖掘本地水生蔬菜所蕴含的历史文化和地理优势，积极申报国家地理标志产品，据初步统计，我国目前已有水生蔬菜国家地理标志产品90余个。

7 水生蔬菜病虫草害防治

长期以来，病虫草害防治一直是水生蔬菜研究的薄弱环节。近年来，在农业部公益性行业（农业）科研专项经费项目“水生蔬菜产业技术体系研究与示范”（2009-2013年）及“十二五”国家科技支撑计划、“水生蔬菜高效生产技术研究与示范”（2012-2016年）等国家重大科研项目的资助下，我国对水生蔬菜病虫草害防治的研究得到加强，华中农业大学、湖南农业大学、湖南省农业科学院等单位对我国水生蔬菜病虫草害进行研究，取得一系列科研成果。

①对我国水生蔬菜的虫害进行调查研究，出版专著《中国水生蔬菜主要害虫彩色图谱》。调查结果表明，为害水生蔬菜的害虫主要有62种，其中，在水生蔬菜上新发现害虫3种，分别为丝剑纹夜蛾[Acronicta metaxantha （Hampson，1909）]、黄剑纹夜蛾[Acronicta rumicis （Linnaeus，1758）]、茭白尺蠖[Ascotis selenaria （Denis & Schiffermüller，1775）]。对莲藕的病虫草进行调查研究，出版专著《莲藕病虫草害识别与综合防治》。

②对莲藕腐败病、茭白胡麻叶斑病、芋疫病、芋病毒病、荸荠秆枯病和枯萎病，莲缢管蚜、莲田稻食根金花虫、莲及芋斜纹夜蛾、茭白长绿飞虱、茭白二化螟、荸荠白禾螟、菱角萤叶甲等主要病虫害的发生规律及防治方法进行了研究，制定了一系列防治措施。其中，物理防治如杀虫灯、性诱捕器、黄板等绿色防控技术的应用，对保护生态环境，降低生产成本、提高水生蔬菜产品的安全性具有重要意义。

③水生蔬菜草害防治取得一定进展。湖北一些产区根据生产实际，摸索出一套行之有效的化学除草方法。山东、福建、广西、江苏、江西等地芋种植区，使用乙草胺芽前除草并加地膜覆盖，防草效果很好，但使用化学除草剂时需谨慎，以免使用不当引发纠纷。

8 水生蔬菜保鲜加工

保鲜加工是整个水生蔬菜产业链中的重要一环，但水生蔬菜组织结构特殊，采后易发生褐变、失水、老化和腐烂等情况，因此，水生蔬菜保鲜加工十分重要。水生蔬菜保鲜以护色、防褐变等为主，主要通过加入一定量还原剂、杀菌剂并通过低温贮藏来实现。加工是延长产业链的有效途径。据初步统计，我国水生蔬菜保鲜专利仅10余项，主要集中在莲藕等水生蔬菜保鲜上;加工专利近200项，其中，莲籽加工专利多达100项，莲藕30余项，荸荠、芡实、菱角和慈姑较少。水生蔬菜加工专利主要集中在液态食品（饮料、酒）、休闲小食品、速冻食品等方面，如速冻藕片、莲藕汁、藕粉、莲籽汁、莲籽茶、莲籽乳、荸荠粉、芡实蛋卷等。此外，也有少量功能成分提取方面的专利，如荸荠黄酮类物质提取、菱角膳食纤维提取、莲心碱和异莲心碱的提取等。除我国外，仅日本有少量莲藕加工专利，欧美国家均未见相关专利报道。另外，加工机械的研制也是水生蔬菜加工研究的重要部分，研制较多的是莲籽剥壳机和莲籽通心机，主要集中在江西、福建、湖南、湖北等几个子莲生产大省，目前已在生产上广泛应用，大大提高了生产效率。

目前，通过冷库和气调贮藏技术可适当延长鲜莲籽保鲜期;茭白冷库贮藏期可以达1～2个月;采用地窖贮藏，也可达到延迟芋上市的目的;荸荠采挖后可以通过低温封泥达到延迟上市的目的;但对于叶菜类的蕹菜、水芹、豆瓣菜、莼菜，延长保鲜期较难。相对于保鲜，水生蔬菜加工取得了较大成绩，莲藕、子莲、芋、荸荠、芡实等水生蔬菜加工已形成较大规模，其中，藕莲、子莲、芋、芡实等加工产品还出口国外，成为中国的特色农产品。水生蔬菜保鲜加工产品主要包括泡藕带、速冻藕、保鲜藕、莲藕汁、藕粉、盐渍藕、水煮藕、荷叶茶、通心莲籽、磨皮莲籽、莲籽心、冻芋仔、清水马蹄、速冻嫩芡米、干芡米等。另外，莲藕、芋、荸荠等含淀粉较多的水生蔬菜还被用作提取淀粉的原料。从事水生蔬菜加工的企业主要集中在湖北、江苏、江西、福建、湖南、山东、广西等。子莲的加工主要集中在湖南、江西、福建、湖北等地，湖南湘潭县花石镇、中路铺镇、易俗河镇为莲籽加工的集中地，年销售莲籽加工产品8万～10万t，年销售额达10亿元;江西、福建、湖北也有相当数量的子莲加工企业。藕带加工近几年在湖北兴起，全省有超过40家企业加工泡藕带，年生产规模4 000万袋以上，加工总产值达4亿元以上。山东是我国最大的芋头加工出口基地，主要集中在胶东半岛的烟台、莱阳等地，年出口多子芋冻芋仔10万t以上，主要出口日本。荸荠加工主要集中在广西，全区从事荸荠加工年产值过亿元的企业达7家，主要分布在贺州和荔浦两地。

篇4

关键词：基层农业；技术推广；水芹产业

1引言

水芹，又称沟芹、野芹菜，是伞形花科多年生水生宿根草本植物，嫩茎及叶柄可食用，品质鲜嫩，清香爽口，营养丰富，有退热解毒和降血压的功效。野生水芹分布于中国各地，其中南方各省份更为多见，常生长于水沟溪流边或者低洼潮湿的田埂地角边。中国栽培水芹历史十分悠久，用于食用也有很长历史，相传在三千多年前的周代，祭品中就有水芹。水芹也曾被商初大臣伊尹形容为天下美食之一。“思乐泮水，薄采其芹”就是来自《峙经.泮水》篇的句子，诗中的“芹”指的是是水芹，旱芹是在后期才从地中海传入。在战国末期的《吕氏春秋》有记载水芹是“菜之美者”，赞誉水芹是上品菜。北魏的《齐民要术》中有描述记载水芹的栽培方法及其他介绍。明代李时珍的《本草纲目》中描述了水芹的生长环境：“生江湖陂泽之涯”。以上古文记载中均没有提及到有人工栽培的历史，可见当时种植的水芹并不常见，不是主流。

2无节水芹产业化发展中存在的问题

2.1品种趋向单一并有退化迹象

现在水芹长期地进行无性繁殖，导致病毒的不断积累和种性发生变异，而且不良栽培条件又会对其种性产生不良影响，如不正确的栽培管理，如偏施、早播，重施速效氮肥等等；或者说是乱使用农药，导致种性的变异；其次是非常高密度的种植和快速繁育，都会导致母茎受伤，最终，导致种苗越来越瘦弱；再加上选种、提纯、复壮的技术还跟不上，导致品种退化非常的严重。

2.2栽培技术研发缓慢

在云南德宏水芹，有较长的种植历史，但大多情况是野生，只要小量的零星种植，到现在还没有形成规模性的栽培种植，在种植方法上，仍是运用着传统的栽培种植方法，很随意，很盲目，没有太多的发展和改变，也形成不了一套完整的科学栽培管理系统。随着社会的发展，城乡一体化进程必将越来越快，在新的一轮区域划分中，农业技术人员工作将越来越艰辛，因为他们各自所分管的农业技术指导范围变大，管理实务量增多，很可能在水芹高产，品优、质高等种植技术的研发上，会力不从心，难有突破。

2.3产品深加工能力弱

农产品深加工是实现农产品增值的有效途径，它可以使农产品价值不断提升。没有经过深加工的农产品，将只会是初级别的产品，只能卖出中低端的价格。严重影响水芹品种发展的动力。经研究发现，水芹农产品深加工程度不高，主要因为其加工企业规模小，档次不高，仅仅能满足简单的漂洗，加工、包装盒净菜上市。因此难以抵御市场其他产品的竞争。

3水芹产业化发展的趋势及对策

3.1引进、开发新品种

在中国，目前在水生蔬菜尤其是水芹品种的资源收集整理和培育技术方面，扬州大学做得较好。为了发展当地的水芹产业，当地根据市场的需求，从扬州大学引进有着不同属性的高品质水芹品种，并进一步研究其在德宏生长的适应性，最后筛选出能够适于本地种植杂交的不同属性、不同灌水需求的新品种，使采收上市期从以前的5个月可以延长到8个月甚至更长。大大促进水芹产业发展。

3.2研制优质高产及周年供应的标准化栽培技术体系

为了确保水芹产业可持续发展，还应该根据不同品种类型的水芹品种，研究在本地配套的优质、高产、高效及周年供应的标准化栽培技术体系。例如：要根据不同地域的资源特点，进行差异性的播种期和移栽期实验，尝试寻求不同品种的水芹资源都能在其最佳生态环境和时间节点上播种栽植；另一方面还要根据其不同的生育特点开展栽植时间的调整，运用不同肥水管理和测土配方技术。力求准确对位。3.3加工产品的系列性研发，提高其附加值面对广阔的农产品市场前景，加快农产品加工业的发展迫在眉睫。因此水芹的农产品的加工和其他市场化产品就不能仅仅局限于以前的模式，需要作出创新变革，迎合市场的新需求，深挖产品价值，并作宣传，利用新媒体进行有效推广，使更多人认识和熟悉水芹产物。

3.4制定产品标准、确保产品质量安全

随着社会发展，科学技术和专业化生产能力的不断发展，各种产品的产量增加和质量不断提高，以及消费与生产之间、各个行业之间联系越来越密切，在保证水芹产品的高品质上，就必须制定与之相适应的标准。有效合理地制定水芹的农业标准，科学的修订，最终都会有利于水芹农业生产效率和农业经济效益。

4结语

本文通过对云南德宏水芹产业认真调查、分析了水芹产业化发展的现状及存在的问题，认为水芹产业只有以标准化为基础，依靠政府政策扶持为动力、依托科技进步作保障、进一步提高组织化程度，使组织者、种植户和消费者取得三赢，产业才能做强做大。

【参考文献】

[1]方家齐.水芹旱作[J].蔬菜，2004(02).[2]陆志新,刘敖泉,王解明.伏水芹栽培技术[J].上海蔬菜，2003(04).

[3]翁惠琴.水芹无公害栽培技术要点[J].长江蔬菜，2003(04).

篇5

2.启东市滨海地区观光农业园区建设的实施途径探讨王献溥，于顺利，WangXianpu，YuShunli

3.试论中国农村合作医疗的道路选择问题——邹平市张高村调查有感李廷，LiTing

4.乡村经济增长的社会机制研究——以安徽省无为县高沟镇为典型案例孙如轩，郑德岭，夏海生

5.浅谈食用菌小型龙头企业的发展——以古田吉友食品有限公司为例陈文宗

6.我国"三农"问题之关键蔡承智，梁颖，李啸浪

7.社会主义新农村建设需要"以农为本"房彬

8.积极开展引进国外农业智力为建设社会主义新农村服务付焕青

9.搞好农民科学技术培训的思考黄凤芹

10.浅议农村统计方法制度的现状、问题及对策张海

11.利辛县2007年上半年农村经济形势浅析张海

12.建设社会主义新农村的关键在于"带头人"——吴仁宝、王乐义给我们的启示闻学良

13.服务型乡镇——新农村建设的内在需求袁文霞，朱红，李军鹏

14.泰安市新农村科技支撑体系建设现状与对策蔚承祥，孔怡，张昕颖

15.浅淡建设社会主义新农村消费趋向的引导林馨

16.新农村建设中基层政府的自利行为及其规避杨清华

17.我国农业推广体系建设的思路探讨郑琼，董金梅

18.浅谈我国发展现代农业必须把握好的重点与关键闻学良

19.广德县农业科技示范场建设现状及发展对策熊延文，罗道宏

20.牛蒡寡糖对草决明幼苗生长的影响孙利军，吴少云，张亚莉，柳春燕，陈靠山，SunLijun，WuShaoyun，ZhangYali，LiuChunyan，ChenKaoshan

21.外源水杨酸与一氧化氮对玉米种子萌发及淀粉酶活性的影响唐静，侯丽霞，车永梅，刘新，TangJing，HouLixia，CheYongmei，LiuXin

22.锌对苦瓜不同生育期叶片保护系统的影响叶立华，蔡之军，顾掌根，褚伟雄，施木田，YeLihua，CaiZhijun，GuZhanggen，ChuWeixiong，ShiMutian

23.胡萝卜和玉米体胚发生过程中蛋白质表达的比较研究郭祖宝，闫留华，李学红，杜连彩

24.439桔橙胚乳培养研究初报聂振朋，温明霞，徐建国，李丽，罗君琴，何建，Niezhenpeng，Wenmingxia，Xujianguo，LiLi，LuoJunqin，HeJian

25.香料烟结晶细胞的发育规律及环境条件影响研究周世民，高致明，时向东，符云鹏，ZhouShimin，GaoZhiming，ShiXiangdong，FuYunpeng

26.小麦D2型细胞质光敏雄性不育性的研究徐道钦，徐军生

27.辣椒素的提取、纯化及其测定方法的优化研究裘立群，易锡斌，杨洪强

28.60Co-r射线辐射辣椒(甜椒)种子诱变效应研究徐宝连，张爱莲，刘艳芝，徐祥文

29.水稻抗性蛋白诱导及抗病机理研究方一泓，林婉珍，余萍，FangYihong，LinWanzhen，YuPing

30.不同浓度NaHCO3和NaHSO3组合对叶用莴苣产量和生长的影响杨月琴，易现峰，YangYueqin，YiXianfeng

31.几种药剂处理对棉花种子低温萌发的影响孔艳，白灯莎·买买提艾力

32.安徽农学通报 十字花科蔬菜硫代葡萄糖苷含量比较孙秀波，慕美财，李玫瑰，于岩，连序海，程杰山

33.落葵嫩茎高效再生体系建立的研究孙晓昕，吕博，高嵩，徐娜，姜长阳，SunXiaoxin，LuBo，GaoSong，XuNa，JiangChangyang

34.Cu、Pb、Zn及复合重金属对油菜种子萌发的抑制性研究李军红，田胜尼，孙萌，LiJunhong，TianShengni，SunMeng

35.AM真菌对黄瓜生长和枯萎病的影响郝永娟，刘春艳，王勇，王万立，HaoYongjuan，LiuChunyan，Wangyong，WangWanli

36.南瓜多糖的降血糖作用研究常慧萍

37.小花棘豆根毒性成分实验研究范伟全，肖楠，刘永刚，张海丰，张宏桂，FanWeiquan，XinaoNan，LiuYonggang，ZhangHaifeng，ZhangHonggui

38.水体溶解氧检测方法戴文源，孙力，DaiWenyuan，SunLi

39.浅谈叶片结构对环境的适应陈雪梅，王友保

40.60Co-γ射线辐照处理后大豆M4农艺性状的遗传参数分析杜智欣，陈学珍，谢皓，白宝良，于同泉，路苹，王文平，DuZhixin，ChenXuezhen，XieHao，BaiBaoliang，YuTongquan，LuPing，WangWenping

41.不同有机肥种类对沙田柚几个性状的影响唐艾金，TangAijing

42.世界农业生物技术发展概况及我国发展展望马桂莲，张琴，MaGuilian，ZhangQin

43.宁波市农业面源污染源的变化特点及防污对策张慧敏，章明奎

44.水土资源抑损补偿制度探析冯晓东，常丹东，FengXiaodong，ChangDandong

45.复杂性科学及其在生态系统研究中的应用秦小林，张庆国，杨书运，QinXiaolin，ZhangQingguo，YangShuyun

46.德州市地下水资源及沉降漏斗分析赵华龙

47.明现状、谋长远,走水利可持续发展之路袁治伟，海燕，王正荣

48.缓/控释肥料研究进展及其应用张耀鸿

49.毕节试验区坡耕地耕作制度分析阮培均，王孝华，顾尚敬，梅艳，杨远平

50.液体肥料施用过程中喷头流量均匀度影响因素的研究黄燕，汪春，衣淑娟，HuangYan，Wangchun，YiShujuan

51.ArcIMS及其在害虫防治中的应用张旭，张建华，ZhangXu，ZhangJianhua

52.控失肥对水稻生物学性状及产量的影响曾宪成，张曾凡，熊宗华，张德海

53.铸铁闸门在山区水库中的引用与推广许春

54.从宜春土壤磷素现状浅谈磷肥的合理配置与施用杨满兰，刘瑛，黄小英，梅赣华，杨志勇

55.Excel在农业土壤化学分析测试中的应用陈桂萍，王占军

56.大棚拱架受力分析胡景龙，张远芳，HuJinglong，ZhangYuanfang

57.棉秸秆切碎还田效果与技术探讨姚毛龙，陈纪康，屠小其

58.微量元素肥料的功能以及施用方法张耀鸿

59.对新农村建设时期农业推广工作的思考郭予光，杨家荣

60.苏北地区土壤有机质含量与全氮含量变化的长期定位研究孙静红，徐守明，王向阳，王本芹，SunJinghong，XuShouming，WangXiangyang，WangBenqin

61.安徽省耕地变化的驱动力分析樊小凤，程久苗，吕军，王秉建，李琴，FanXiaofeng，ChengJiumiao，LvJun，WangBingjian，LiQin

62.信阳市土壤资源利用现状及开发利用途径研究朱兴旺

63.柑桔蒂枯型炭疽病的发生特点与防治技术曹炎成，江义鸿，吴加群，董正平

64.棚室黄瓜细菌性角斑病与霜霉病的区别及防治王进，毛爱华，吴福海，陈丽

65.水稻条纹叶枯病发生规律及防治措施孙培玉

66.无公害蔬菜的病虫害防治技术王进，毛爱华，赵玉伟，刘华

67.海南水稻稻曲病的发生及防治李艺hHTTp://

68.沛县2007年稻纵卷叶螟发生特点及防治对策李伟，李文文

69.丰县麦田禾本科杂草发生特点与防治技术任秀峰，王全领，李艳红

70.早春覆膜西瓜枯萎病重发生原因分析及防治技术王全领，任秀峰，李艳红

71.辣椒病虫害的发生及综合防治技术要点张兰英，刘文琴

72.Bt棉田棉盲蝽的灾变规律与可持续控制技术徐文华，王瑞明，刘标

73.花椒台湾狭天牛生物学特性及成虫种群消长动态研究黄燕丽，严乃胜，邓文凤，李强，HuangYanli，YanNaisheng，DengWenfeng，LiQiang

74."绿神"牌植物光合促进素在玉米上喷施效果试验研究肖志强

75.稻瘟病发生原因及综合防治措施唐钰朋，高俊峰，车淑静，吴成龙

76.五河县近两年农作物除草剂药害成因及补救对策苏学双，曹炳宏，陈先宝

77.40%丙广乳油防除油菜田杂草的效果评价姚桂芳

78.70%吡虫啉水分散粒剂防治稻飞虱田间药效试验王惠媛，蔡慧娟，付冬姬

79.35%锐影EC防治水稻主要害虫的药效研究丁新天，杨广谊，马惠兰，祝南煥，周惠卿，潘红光

80.榆林市农区鼠害发生规律及其综合治理技术研究崔珍，叶彩萍

81.杀稻瘟剂的作用机制及抗药性研究进展安徽农学通报 唐钰朋，高俊峰，车淑静

82.不同喷洒时期及剂量麦业丰对小麦植株性状及产量的影响韩巧霞，王永锋，王化岑

83.1500万毒价/mlD型肉毒杀鼠素在新疆地区防治草原鼠害的研究赵伟，王建国，黎阳，ZhaoWei，WangJiangou，LiYang

84.茶薪菇锌-金银花藤培养基的筛选陈保锋，朱高浦，张树林，孟丽，ChenBaofeng，ZhuGaopu，ZhangShulin，MengLi

85.华南地区不同播期对小麦品质的影响陆建农，何觉民，白国钊，莫俊杰，何仪，LuJiannong，HeJuemin，BaiGuozhao，MoJunjie，HeYi

86.不同生态区大豆种质资源在北京地区生长特性分析陈学珍，谢皓，田炜炜，白宝良，于同泉，路苹，ChenXuezhen，XieHao，TianWeiwei，BaiBaoliang，YuTongquan，LuPing

87.呼伦贝尔岭东地区马铃薯高产栽培技术黄振刚，石学慧，辛晓燕，陈申宽

88.马铃薯品种比较试验初报花铭隆，黄明锦，张世天，叶寅佳，谢辉

89.杂交组合LP50在孟加拉国中部地区高产制种技术初探刘发余，文向多

90.2007年油菜籽发展的现状、效益与前景分析周可金，童存泉，牛运生，黄秋云，宋国良

91.潘集区稻茬麦高产优质栽培配套技术研究杨中保，宋素梅

92.黑龙江省春小麦的品质现状、存在问题及展望徐军生，徐道钦

93.响水县沙土地区史力丰油菜施硼效果与施用技术孙国跃，王祝余，朱红明，马艳丽

94.从测土配方施肥试验肥害引发的思考陈仕高，杨征吉，蒲正国，杨兴国，田文华，吴英

95.硅肥对水稻的增产效果初报王祝余，孙国跃，袁江华，马艳丽

96.晚播小麦高产栽培技术袁秀

97.无籽西瓜嫁接育苗技术吴在芝

98.机插水稻育秧中存在的问题与解决对策吴在芝，关景红

99.伴生栽培小麦是品种混杂退化的重要种质源傅兆麟

100.麦套冬瓜间套玉米高效栽培技术关旭

101.关于提高特色鲜食甜糯玉米种植效益的探讨严向东，李国忠，丁金海

102.利用水田推广种植"五桂二号"莲藕的效果初报任吟，魏桂翠

103.甘薯新品系ED2-13试种表现与高产栽培技术探讨邓辉，梁劲松，陈燕，杨新笋，雷剑

104.加强预检质量过程管理提高烟叶等级纯度李帆，周世民，黄松青

105.海南棕榈植物资源特点及应用麦生纯，吴志祥，王令霞，MaiShengchun，WuZhixiang，WangLingxia

106.关于屋顶花园建设的探讨林燕芳

107.大凌河上游低山丘陵区山杏林改接鲜食杏园及早期丰产优质栽培技术杨华，任宝君，安书超，段学凤

108.辽西北半干旱地区沙壤土质南果梨园间作绿肥试验报告杨华，任宝君，安书超，范永江

109.张家界彩叶植物资源及其应用吴福川，王波，于守超，周亚香，WuFuchuan，WangBo，YuShouchao，ZhouYaxiang

110.仙游县柳溪联营林场发展香椿基地建设的对策范志平

111.海南省香蕉病虫害种类及防治技术研究初报周传波，吉训聪，肖敏，陈绵才，陈文，王运勤，刘振文

112.井冈山国家级自然保护区兰科植物资源宋玉赞，陈春泉，曾祥铭，周洪，黄子发，SongYuzan，ChenChunquan，ZengXiangming，ZhouHong，HuangZifa

113.安徽农学通报 多头菊嫁接套盆培育技术夏冰

114.林业上市公司可持续发展的相关问题探讨赖尾英

115.野生植物资源在城市园林绿化中的应用李季

116.呼伦贝尔市农牧林业生产战略及其气候对策研究李晓波，刘桂玲，孙海滨，梁占武，杨中显，王霞，包春兰，李耀东，苗东梅，王双

117.提高龙眼高接换种成活率的栽培技术戴继红

118.呼伦贝尔市气候变暖对农牧林业的影响乌德力，王爱军，吴晓凤，马健，宝玉晓，孙喜军，包春兰

119.呼伦贝尔市牧业气候资源分析刘勇，刘延军，杨中显，郭灵芝，徐方奎，王春艳

120.气候变化对鄂温克旗羊草产量的影响张荣菊，包领武，王霞，郭灵芝，孙军喜，刘桂玲

121.浅述茱萸湾之茱萸李健美

篇6

关键词：牛大力；林下；种植技术

中图分类号：S567.19

文献标识码：A 文章编号：16749944（2017）11021903

1 引言

牛大力是一种稀有珍贵的药材，而且还是药食同源的药材，挖根入药，茎叶可食，另外还可以全年进行采摘[1]。中草药中其治疗功效是很可观的，不仅能够强筋活络，还可以治疗一系列慢性疾病。牛大力中富含纤维素、多糖等成分，能为人体提供所需要的营养元素。因为其药效显著，而野生资源又十分有限，就需要对其种植技术进行研究。牛大力的种植应该从品种选择和种植技术等方面进行分析，找出问题从而找到解决方案。

2 牛大力生长习性与价值

2.1 基本信息

牛大力是豆科植物属于美丽崖豆藤，别名山莲藕、大力薯等，属于慢性半灌木豆科植物，株高1～2 m[2]。根系呈锥形向下延伸约1 m，拔出时不易。茎秆多枝而披白柔毛，幼时呈现四棱形。叶互生三出复叶两片托叶，呈现三角形，叶长约1 cm，秋季花两性，由腋生，花序状稠密且短，红紫色蝶形花冠[3]。荚果长约9 mm，浅黄色，矩圆形，种子两枚呈黑色圆形。花期8个月左右，果期10个月。

2.2 生长习性

野生牛大力生长于深山幽谷中，气味甘香性温和。由此可以知道其对于种植环境的适应性极强，种植起来就会很简单。相应的牛大力种植对气候的要求不会很高，对于土壤的适应能力也会很强。牛大力顽强的生命力就使得其种植范围更广阔，可以在贫瘠地区种植也可以在低温地区进行种植，因为其抗旱能力和抗寒能力较好。另外，牛大力抵抗病虫害的能力也比较强。

2.3 分布地区

野生牛大力生长于深山幽谷草丛中。原产于南亚、东南亚，包括中国、印度尼西亚、日本、泰国等。中国种植分布地区主要是南方省份，有广东、广西、海南、福建、台湾等地[4]。

2.4 药用价值

对牛大力越来越多的研究发现其使用价值和药用价值很高。牛大力是药食同源植物，其根入药，根茎可食用。牛大力作为药材呈现块根圆柱状，土黄色有环纹，切成约1 cm厚度的大片，老根质坚韧，嫩根质脆，气味微甜，归肺，肾经。具有补气虚、润肺热、活络筋骨的功效，主要治疗的是腰肌损伤、慢性支气管炎、风湿性关节炎、肾虚等慢性疾病，常用量为50 g左右，是制药加工中成药和保健药品的主要成分之一。还可以在煲汤时放入牛大力，起到食疗功效，也有滋肝补肾、强筋壮骨的疗效[5]。

3 牛大力种植中存在的问题

3.1 园地建设

牛大力的种植要选择山地进行开垦，对于新开垦的土地没有深翻或者相应的灭菌措施，就会有生命顽强的杂草根茎没有处理干净，导致进行牛大力种植期间杂草疯狂的生长，阻碍牛大力的生长；可能还会有一些病虫害通过土壤传播到牛大力植株上，进而导致牛大力植株患病影响生长。如果没有在种植地附近挖掘排水沟渠，导致强降雨积水没有及时排出也会影响牛大力的生长状况。

3.2 种植

3.2.1 种植时间

牛大力种植对于时间以及温湿度的要求很高。牛大力种植的温度要稳定在15 ℃左右，切实温暖的晴天，不可温度过高或者在下雨天气，都会影响幼苗种植时的情况[6]。有的种植者为了早收成就过早的种植，过早种植时温度没有达到要求，过冷的天气会导致幼苗受寒害，还有的人种植的过于晚，就会因为温度过高导致干旱。

3.2.2 种植方式

种植方式有常规移栽育苗、直播育苗、营养袋育苗种植等方式，种植者因为对于每种方式的了解不够，选用了常规移栽育苗方式而导致后期收获时产量低、质量差。

3.2.3 种植密度

对于不同品种的牛大力的种植应该按一定密度进行种植。种植过密会导致丛内植株攀爬杂乱无章，丛间植株有的因为不能得到充分的光照而影响生长最终影响收益，或者种植密度过于稀疏，光照虽然充足，丛内攀爬虽不会相互影响，但是最终会影响产量。

3.2.4 施肥

牛大力从种植开始到收获主要需要的肥料是磷钾肥，需要极少的氮肥。在种植期间如果磷钾肥施用过多或者过少会影响根块和枝茎的生长。

4 牛大力林下种植技术实施方案

牛大力因其药食同源的优势，在国内市场上的需求很大，而其野生资源有限、种植周期长等因素导致国内资源紧缺。因此，牛大力的种植在我国有着很好的发展前景，而南方的多个省份也有着其自然上得天独厚的优势，再加上牛大力自身环境适应性强、粗生易种等特点，就要对其种植技术上加以管理。

4.1 园地建设

4.1.1 地域选择

牛大力种植虽然对环境要求不高，但是要选择能够高产的地域进行种植。牛大力植物喜阳光忌阴冷，爱湿怕涝，平均温度最好要在20 ℃左右，最低气温不能低于3 ℃，年降雨量能够达到1100 mm以上。因此要选择林下种植且阳光充足还不会有积水的地方，土壤最好是微酸性的砂土壤，其具有土壤肥沃、湿润疏松、腐殖质丰富的优点，适合牛大力的生长[7]。

4.1.2 清山

中药材的种植地点一般会选择在山上。首先进行的工作就是清山，按照山脉的走势进行开垦，开设一定宽度的林道，约1.5 m宽，清理完林道后在配套中林道，砍除种植地范围内外的浓密树枝，确保牛大力生长时能够有足够的光照，另外要对土地进行深翻以及火炼等工作，还要对清除植物后的土地施药杀菌，防治土壤传染病害，土地翻晒后还要整平。清山工作一般有两种形式：一是全清，也就是对一定范围内的植物进行全面的清理，还要对一些植物的根进行处理，可以使用挖掘机进行挖掘，避免杂草根部留下日后疯长，保证留下的根在20 cm之下；二是带状清山，也就是杂草清除工作按照每隔一定距离执行，这样的清山方式会降低相应的成本投入。在清山后还要在一定的地方挖掘排水沟渠，避免积水情况出现。对山脉的清理工作要在夏秋季完成最佳。

4.1.3 备耕

种植前进行挖穴工作，且种植穴的大小最好为35 cm×35 cm×35 cm。开穴种植时，要将新土和表土分开放，堆放不能杂乱无章。回穴时要施基底肥，以农家肥、菌肥为最佳，底肥可以选择磷肥，施肥后可以填土，表土回填后应比地面高出大约20 cm。

4.2 品种的选择

野生牛大力生长在同一地区但是品种也是有不同的，主要品种是灌木和蔓生两个品种，也就是人们常说的大叶重和小叶种。蔓生品种的叶片狭长细小，茎秆也比较柔软，种植时需要进行搭架使其上长，否则就会匍匐地面生长，块根形状和木薯的根状类似，呈梭形；而灌木品种的树型就比较大，枝粗叶大，茎秆也比较硬，生长过程中要适当去除顶芽，生长过程可以不搭架，一般也会直立生长，块根的形状大多类似莲藕。经过对两个品种的块根所含成分的检测，因为生长环境不同差异比较明显的就是淀粉的含量，而多糖含量、芒柄花素和高丽怀素等含量差异不是很大。综合比较这两个品种都可以作为林下种植的栽培品种。

4.3 栽培技术

4.3.1 种植

定植时间要合适，不宜过早或者过晚，否t会影响植株生长情况。种植要选择温度稳定的时间进行，避免暴晒或者强降雨天气。种植方式分为播种种植、育苗移栽种植、营养袋育苗移栽种植等方式。相比较之下，常规育苗移栽种植的成活率低，且生长后产量低品质差，在种植上一般不建议采用。常用的就只有直播和营养袋育苗种植。直播可以在春秋两个季节播种，播种前要进行育苗，经过半天的晾晒后，放到一定温度温水中进行浸种1 d，使种子在高温下催芽，露出芽就可以播种，种子成活之前要保证土壤的湿润程度。营养袋育苗种植简便快捷，种植时只要将幼苗以及营养土放入穴中进行适当掩盖即可。

4.3.2 施肥

为了使牛大力的生长能够健康茁壮，在初期还有生长期间进行适量施肥。主要是农家肥，可以使用磷肥打底，使得牛大力生长需要的元素全面且丰富。生长期间施适量磷肥可以促进根块生长还能提供抗病性。牛大力在生长过程中需要的肥类主要是磷钾肥，需要极少的氮肥，氮肥施用量尽量少也可以不施用。

4.3.3 除花控苗

植株的生长过程中要协调地上部分和地下部分，才能达到高产、高效、优质的目的。生长中地上部分过于旺盛的枝蔓要进行修剪；对牛大力花籽留有的数量也要进行控制，花籽的成长会吸收养分影响地下根块的生长，就会导致产量降低，牛大力花的去除可以定期使用乙烯利兑水进行叶面喷洒。

4.4 病虫害预防

牛大力本身的抗病能力是很强的，在病虫害预防的问题上，一般在第二年的时候定期对植株进行抽样检查是否患有病害或者根部是否有腐烂情况等就可以。如果有上述情况发生就使用对应的农药进行杀虫，对于根部腐烂的情况可以使用金吉尔灭萎来治理。

5 结语

面对牛大力药材在市场上供不应求的现状，对牛大力林下种植技术就有更高的要求。通过对牛大力林下种植技术方面问题的分析，得出了提高牛大力产量的关键主要是地域和土壤的选择，还有就是品种环境适应能力和产量的要求。另外就是人工田间管理方面，从施肥方面、除草方面、除花方面还有病虫害防治等方面进行治理。科学合理的经营方式，不仅能够让牛大力健康茁壮的生长还能提高产量、保证质量。

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篇7

1“湿地农业”的提出

“湿地农业”的概念是在“湿地”概念的基础上发展起来的。多水（包括地下水、地表水）是湿地的基本特征。国际上提出湿地的概念，主要是鉴于该类自然资源对调节自然环境和保护生物物种的绝对重要性，即所谓“大地之肾”的特点提出来的，其核心是要加强对湿地的保护[6～7]。但对我国江汉平原乃至长江流域来讲，近600年来，已有大片的湿地被开垦成了以水稻田为主的人工湿地，该湿地的主要功能已转变成农业经营的基础条件、生产农产品的功能上来。在该地区农业经营中，除要保护好依然存在的部分自然湿地、发挥湿地的生物和生态功能外，农业的经营本身还或多或少受到本区湿地特征的影响，如何根据其特点进行农业经营、处理好湿地开发、利用与保护之间的关系，是湿地农业所要解决的关键问题。很早以前，我国劳动人民针对南方多雨的特点，在有效排水和农业利用上就创造了一套成功的方法，在珠江三角洲形成了著名的“桑基鱼塘”系统，在长江下游地区则有所谓“圩田”利用方式。而在长江中游的两湖平原，则是以湖垸形式的土地利用方式占优势。而且这部分地区在我国农产品生产上的地位十分突出。相对于我国北方干旱地区的干旱农业而言，我国南方湿地季风气候条件下湖泊湿地地区的湿地农业，还面临着一系列特有的问题与挑战。开展湿地农业研究意义十分重大[8～13]。

2江汉平原湿地农业的特点

在低湿地上之所以短期内发展了出色的农业，固然与人口压力密切相关，但也与其具有独特的优点息息相关。江汉平原地势平坦，土地肥沃；光热水资源丰富，雨热同季，宜于农作；交通发达，综合经济实力雄厚，湖北省综合经济实力百强县大都位于江汉平原地区之内。但是在20世纪50～80年代期间，江汉湖泊数量和面积急剧减少，耕地面积骤增，生态环境日益脆弱化。农业灾害，包括洪、涝、渍、干旱、病虫、冷热等日益严重，农业耕作和生活的设施水平与条件十分恶劣，农业的结构单一，劳动生产力与土地生产力徘徊不前，农业资源浪费严重，比较效益低下。形成了江汉平原湿地农业的基本背景[10，12]。江汉平原的湿地农业还具有一些具体特点。

2.1垸田特征

江汉平原湿地垦殖所产生的直接结果是大量垸田的产生。所谓垸田，就是人为地由湖边向湖心通过建立堤坝、排干湖水，建立相应的水利设施，即所谓“围湖造田”形成的农田。最后在地貌上就自然形成了一个个由人工开挖形成的水系相对独立的垸落。从大的方面来看，垸田由于开垦历史不同，所属各异，因而垸落与垸落之间形成各种人为的隔离和阻碍，道路和水系混乱，不利于农田作业以及灌溉、排水与行洪。每逢5～10年一遇的大雨，往往形成大面积内渍[1，14]。

垸田的另一特征是土壤长期接纳河流冲积物和湖渍物，因而表现为土体深厚、有机物丰富、土壤潜在肥力高但有效肥力低。由于其土地平整与水利设施大都不充分，因而排水不良。春季土壤升温慢，形成所谓“冷渍田”。此外，还有一部分低湖田表现为土壤粘粒成分含量高、土壤结构不良。从土壤营养上来看，该地区土壤严重缺磷和缺锌[4，15]。

2.2地貌和生态上的分异特征

江汉平原的农田多由湖泊开垦形成，在地貌和生态上呈现出有规律的变化。王克林等在对洞庭湖湿地进行探讨时指出了洞庭湖区具有碟形盆地圈带状立体景观结构的特点。并将该湿地归纳成3个圈次，即1）内环敞水带；2）中环季节性淹没带；3）外环渍水性淹没带[2，8]。蔡述明等在江汉平原四湖地区监利新兴垸进行的研究阐明了四湖地区“湖垸同体”，从湖边到湖心可分为9种农业利用地貌类型的规律[4]。我们通过对典型碟形洼地——高场示范区的剖析，观察到一个没有彻底完成垦殖过程的低湖地在多个土壤特征上（地下水位、土壤剖面结构、土壤机械构成、土壤营养、土壤温度和综合土地质量）存在明显的梯级递变，因而其适宜的农业利用价值也是不同的。

2.3灾害加剧与生态脆弱化特征

由于本地区独特的地理气候特点，近几十年来自然灾害的频率和程度日益加剧。主要灾害有洪灾、涝渍、干旱和病虫灾害等[16～18]。叶柏年等在分析湖北省旱涝发生情况时，论述了进入上世纪80年代以来，灾害日益加重，如1980、1982、1983、1991、1993、1995、1996、1998年均为特大洪涝年，每年因洪涝使农田成灾面积均超过66.7万hm的标准，平均两年就遇一次，其中1991年农作物受灾174.97万hm，农业损失55亿元。80年代与50年代相比，旱灾面积增加1.28倍，涝渍面积增加1.67倍。

王学雷等对江汉平原的生态脆弱性进行过专题论述[19]。除上述以洪涝为主体形成的各种自然灾害外，江汉平原还面临严重的生态脆弱化问题。包括，1）耕地面积日减，人口骤增，土地的承载压力越来越大；2）土壤有机质含量逐年下降，物理结构劣化，生产性能下降；3）生物多样性下降，时有暴发性或毁灭性病虫害发生；4）水体面积减小，湖水水质下降，渔农矛盾日渐突出；5）农业内部结构单一，农业经营比较效益低，农业经济再生产难以完成；6）农业设施老化，基本建设严重落后，农民生活得不到应有保障，等等，应该说湿地地区的农业面临着一系列严峻的挑战。

3湿地农业技术体系探讨

局部性、季节性水环境恶化是南方低湿地的一个带普遍性的问题。位于该地区的以湖泊为主体的自然湿地既是当地农业的重要环境，又在该地区整体的水资源调度和控制中发挥着越来越重要的作用。必须从整体上来认识南方低湿地区存在的各种问题，大力开展湿地农业技术研究（图1）。

附图

图1“湿地农业”构成图

3.1湿地农业关键技术的探讨

“九五”期间，我们对农业湿地中的主体——涝渍地合理开发利用技术进行了较深入的研究，关键技术包括：

（1）涝渍地农业小区综合整治开发规划与实施研究建立了两个分别代表典型“湖积地”和“冲积地”的涝渍地改良综合开发示范区，在示范区的综合整治与开发规划中提出了以“单元水系”为基本单位整治涝渍地的观点，将农田基本建设作为整治涝渍地的先决手段。规划中还引入了日本区域排水规划的数理模型与土地分析的“数量化理论Ⅰ”，实践证明上述两种方法对江汉平原湿地地区微地域特点的分析具有较好的适用性。研究还将高场示范区的开发模式总结为“农田整备+梯级开发”，岑河示范区的开发模式为“农田整备+优化模式”[22～24]。

（2）涝渍地排水改良技术

湿地农业中农田的排水是一项关键技术[25～27]。研究开发和引进了适合于湿地农业小区排水的数学模型以及农道、沟渠、土地平整的工程技术参数。深入探讨了农田涝渍相随的作用过程和主要作物棉花、大豆、油菜在关键生育期的排渍标准和涝渍排水综合控制指标[28]。

（3）涝渍地土壤肥力特征及改良技术

选择典型地域对近20年来大范围的江汉平原湿地农田土壤肥力动态演替进行了分析和评价，采用土壤系统分类法，对涝渍地的土壤类型进行了重新划分，找出了不同类型涝渍土壤的特征与利用方法。探讨了涝渍地土壤的分布与肥力演变规律。

（4）适生生物种质资源的发现、引进与鉴定

对多种水生经济植物莲藕、芡实等的适宜特性进行了鉴定。发掘并开发了新鱼种——月鳢，继续扩大了对适宜于湿地的早熟西、甜瓜品种的筛选，选出适合于大面积推广的新品种“黄宝石”、甜瓜“丰甜1号”。引进筛选出“两优培九”和“丰两优1号”等品种作为湿地高产优质水稻换代“组合”。

（5）主要作物抗涝渍的机理及抗渍高产栽培

重点对水稻、油菜等作物不同抗（耐）性品种间差别产生的机理进行了探讨，并总结出一套本地区水稻的抗渍栽培技术体系。研究认为栽培上应重点抓好品种筛选和育苗技术两个环节[29]。

（6）涝渍地作物病虫草害的发生规律及综合防治技术

重点对涝渍地上易发生的稻飞虱、稻螟和纹枯病、白叶枯病的发生特点进行跟踪调查，以有效排水和节水灌溉为出发点，探讨了病虫草害综合防除策略。（7）涝渍地生态环境异化评价及生态恢复技术

湿地环境异化程度在日益加重，环境异化的根源在于人类对湿地资源的过度和不合理的利用。环境治理策略既要注重缓解环境压力，也要注意照顾当前经济发展，要做到二者的良性互动。

（8）涝渍地高效农业模式研究

湿地良好的土壤潜在肥力和充裕的光、温、水等自然资源为本地区农业的主体产品开发和农田多熟制提供了十分难得的自然条件[5，30～32]。以“麦—瓜—稻”模式为基础，面对新的农村形势，新创了4种高效农业模式。这4种模式是系统针对本地区爽水型高产水田、旱田、农牧肥结合以及保护地栽培方式分别形成的，在生产中已得到迅速推广。

3.2湿地农业综合开发典型模式探讨

湿地农业模式总体上可分成农田高效农业模式，农林间（混）作模式，水体养殖模式，种养加一体化模式和碟形地域梯级开发模式等5类。每一类有若干种形式的模式。主要模式可以归结为如下几种：

（1）适宜于中小水面的分层混养模式；

（2）适宜于连片池塘的鱼、猪—禽复合混养模式；

（3）适宜于大中型水面的网箱养鱼与流水围栏精养模式；

（4）野生水生植物人工种植园模式；

（5）适宜于河滩湖滩季节性淹水带的耐渍经济植物模式；

（6）低湖田鱼—稻—藕共生模式；

（7）湖区生态公园观光农业模式；

（8）适宜于大面积低湖田的一季中稻模式；

（9）适宜于典型碟形洼地的梯级开发模式；

（10）适宜于高产爽水区的多种农田高效种植模式，包括：麦—瓜—豆—稻模式；油—瓜—稻模式；菜—甜瓜—杂交棉模式；大麦=玉米+绿豆—晚稻—畜禽模式。

优化模式的实施产生了良好的生态、经济和社会效益。其中经济效益尤为显著[3，5，33～36]。

3.3湿地农业的若干技术难题

纵观江汉平原过去几十年来的研究，湿地农业的技术研究多集中在点、区或者局部技术环节上，成绩很大但有所偏颇。今后应加强如下重大关键问题的研究。

（1）关于湿地农作区国土综合整治，即生产、泄洪和湖区水面面积的合理比例及其规划建设问题。进入20世纪90年代以后，湖泊面积还在继续减少，减少的部分主要用来作渔业养殖用。与低湖农田的利用方式相比，渔业养殖兼顾了蓄水、生产和调节生态环境等多方面功能，生态与经济效益显著，因而显示出较大的优越性。但江汉平原全域内土地面积如何在生产、泄洪和湖区水面之间分配出一个合理的比例，并通过具体地规划、布局（该布局还应该与相关的水利、农业设施相匹配），是今后湿地农业中必须要解决的一个首要问题。应该学习日本“土地改良区”的做法，大范围统一规划，整体分区建设；通过立法，集中来自于国家、地方和农业经营者的有效投资；规划与建设必须遵循统一的技术规范，做到资源的可持续利用与开发、保护的有机结合。

（2）关于拳头产业的选择与培育。要在减轻涝渍为害的同时，充分发挥湿地地区多水与土地肥沃的优势，培育特色产业，建立相应的优质、名牌商品基地。而这一方面恰好是江汉平原湿地农业过去的薄弱环节。具体来讲，需水较多的水稻、油菜，水生动物（鱼、鸭、鹅等）养殖，水生经济植物产品是本地区农业发展的潜在优势，但一直以来未形成相应的产业和产品优势，今后应重点研究其从基地化生产到加工、包装和销售一体化的技术，形成湿地农业的特色。

（3）关于恢复优美环境与确保食物安全。江汉平原的地理特点决定了该地区各种用水可能在不同区域之间产生多次循环使用，而且人畜饮水、农业灌溉用水与生活排水之间极易相互混杂。以水作媒介，农药、化肥及有机污染物容易得到迅速传播与分布，从而导致对环境的大面积污染，进而导致对农产品的污染。在江汉平原这个传统的农业集约区和国家农产品生产基地，如何保证农村广大土地以及农产品免遭污染，改善农业从业者的生产与生活环境，将是今后湿地农业技术体系中的一个难点。

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篇8

关键词：生物炭；蔬菜；重金属污染；环境污染；食品安全

近年来，由于采矿冶炼、污水灌溉、塑料薄膜的大量使用、农药和化肥的过量施用、汽车尾气及生活垃圾的不断排放，土壤和水体中的重金属污染日益加剧。环境中的重金属可以通过各种途径进入作物和人体内并富集，使人产生头晕、贫血、精神错乱、代谢紊乱等症状，且重金属有致癌作用，对人类的健康有极大威胁。目前，我国一些蔬菜、粮食种植区正遭受着重金属污染的威胁，农产品重金属超标事件屡见不鲜。研究如何净化土壤和水体，减少重金属元素在陆生和水生植物体内的累积愈来愈成为国内外的科研热点。当前，国内外都在积极寻找有效的重金属修复方法，如卓有成效的电动修复、植物修复、生物降解法等，但是各种措施也都有各自的局限性。

生物炭是生物质通过热裂解的方法在缺氧或者低氧条件下制备的一种富含孔隙结构、含碳量高的碳化物质[1]，其性质优良，具有较好的农用效益和环境污染修复潜力，已有研究表明，生物炭能够直接或者间接地降低土壤中重金属的生物有效性，因此有关将生物炭应用于重金属污染土壤的生态修复引起了广泛的关注。制备生物炭的原料来源广泛，农林业废弃物如木材、秸秆、果壳及有机废弃物等都可以作为原料[2，3]，同时，其具有碳封存的潜力，因而生物炭的应用可作为我国农林废弃物资源化利用的有效途径。全球已举办过多次有关生物炭的会议，并成立了许多生物炭协会、学会、相关企业与研究机构，其中最著名的机构是国际生物炭协会（International Biochar Initiative，IBI）。总之，作为一种新型环境功能材料，生物炭在作物安全生产方面正展现出广泛的应用潜能。本文概括性地介绍了蔬菜重金属污染的现状和目前用于治理重金属污染的各项措施，通过综述生物炭的特性及其在重金属污染治理上的研究应用进展，展望了生物炭在减少蔬菜重金属污染、提高蔬菜产量、质量和安全性方面的应用潜力以及尚待解决的关键问题，为生物炭应用于蔬菜的安全生产提供有力的理论支持和实践参考。

1 蔬菜重金属污染现状

重金属在化学上是指密度大于4.5 g/cm3的约46种金属元素。环境污染上所说的重金属是指铬（Cr）、镉（Cd）、汞（Hg）、铅（Pb）以及类金属砷（As）等生物毒性显著的金属，即重金属“五毒”。重金属或其化合物造成的环境污染称为重金属污染。近年来，随着工农业的快速发展，大量重金属污染物通过各种途径进入土壤、水体和大气中，土壤和水体重金属污染引起的蔬菜及其他农作物重金属超标问题日益成为影响人类生活质量、威胁人类健康的环境和社会问题。研究结果表明，蔬菜重金属污染主要是人为因素所致，重金属可经由各种路径进入人体内（图1）。

随着生活水平的提高，人们对无公害蔬菜、绿色食品的呼声越来越高。为使蔬菜产业向着高产优质的方向发展，很多设施菜地、无土栽培技术、有机生态农业等已在全国各地蓬勃发展。其中，作为无公害蔬菜和绿色蔬菜的评价指标之一，重金属含量在生产基地、生产过程和产品中都有严格的限定标准。无土栽培基质也较容易受到重金属污染，如李静等[4]发现煤渣是引起基质重金属含量超标的主要因素，通过寻找理想的无土栽培基质来解决重金属超标问题，也是无公害蔬菜生产的重要任务。

1.1 蔬菜重金属污染为害及研究现状

世界各国都存在不同程度的重金属污染，如日本20世纪50年生的水俣病（汞污染）、骨痛病（镉污染），防治重金属环境污染已成为一个刻不容缓的世界性课题[5]。我国的重金属污染问题较为严峻，国家环保部数据显示，2009年重金属污染事件致使4 035人血铅超标、182人镉超标，引发32起[6]，其中的典型案例有陕西宝鸡市凤翔县长青镇的血铅超标事件、湖南浏阳市湘和化工厂镉污染事件等[7]。仲维科等[8]研究发现，按食品卫生标准，我国各主要大中城市郊区的蔬菜都存在一定的重金属超标现象，其中Cd、Hg、Pb的污染尤为明显。迄今为止，国内已对北京、上海、天津、贵阳、大同、蚌埠、成都、寿光、哈尔滨、福州、长沙等大中城市郊区菜园土壤及蔬菜中重金属污染状况进行过较为系统的调查研究。蔬菜农药残留和重金属超标问题已成为我国发展蔬菜出口中的忧中之忧。随着中国加入WTO，蔬菜出口面临着巨大的绿色壁垒[9] 。

国内外众多学者对蔬菜的重金属污染问题进行了研究，其中对十多种陆生和水生蔬菜的镉、铜、锌、铅、汞、镍、铬及砷等重金属的为害进行了分析研究。土壤中的重金属元素通过抑制植物细胞的分裂和伸长、刺激和抑制一些酶的活性、影响组织蛋白质合成、降低光合作用和呼吸作用、伤害细胞膜系统，从而影响农作物的生长和发育。王林等[10，11]先后研究了Cd、Pb及其复合污染对茄果类蔬菜辣椒和根茎类蔬菜萝卜生理生化特性的影响，发现辣椒的生长发育、氮代谢、膜系统、根系和光合系统都受到一定的伤害，萝卜的生理生化指标也受到明显抑制，细胞膜透性显著升高，并且Cd、Pb复合污染的毒害作用始终比单一污染强，说明Cd、Pb复合污染表现为协同作用。他们的研究结果与秦天才等[12]研究的Cd、Pb及其复合污染对叶菜类蔬菜小白菜的影响结果一致，小白菜除出现植株矮化、失绿和根系不发达等直接毒害表现外，还出现叶绿素含量降低、抗坏血酸分解、游离脯氨酸积累、硝酸还原酶活性受到抑制等现象。

1.2 陆生蔬菜地重金属污染现状

蔬菜是易受重金属污染的作物之一，对重金属的富集系数远远高于其他农作物，因此蔬菜重金属污染问题更加突出。目前全国主要大中城市的菜地土壤和蔬菜重金属污染的状况已基本掌握[13]。土壤和蔬菜中重金属污染以砷、铬、镉、汞、铅、铜（Cu）、镍（Ni）、锌（Zn）等为主。一般对同一类蔬菜来说，Cu、Cd、Zn为高富集元素，Hg、As、Cr为中等富集元素，Ni、Pb为低富集元素[14]。其中，城市中的矿区周围、污灌地和交通干线两侧农田的重金属污染程度较严重，蔬菜中的重金属含量超标更为严重。黄绍文等[15]研究发现，河北定州市北城区东关村城郊公路边菜田土壤Cu、Zn、Pb 和Cd总量和韭菜可食部分Pb含量总体上均随与公路距离的增加呈降低的趋势。而且，不同的土壤类型，其有机质含量、孔隙度、酶活性、pH值、CEC值（Cation exchange capacity，阳离子交换量）等理化特性不同，直接影响重金属在土壤中的迁移与固定，从而影响蔬菜对其的吸收与富集[16]。一般认为土壤胶体带负电荷，而绝大多数金属离子带正电荷，所以土壤pH值越高，金属离子被吸附的越多，进入蔬菜体内的越少。土壤中的腐殖质能提供大量的螯合基团，对很多重金属元素有较强的固定作用，使进入蔬菜中的重金属减少。因此，我们可以依据不同蔬菜对不同重金属的富集差异以及不同的土壤条件选择相应的蔬菜类别，合理布局种植地，也可以通过施用土壤改良剂、有机肥等改善土壤理化性质，降低重金属离子的活性，从而减轻重金属的污染。

1.3 水生蔬菜重金属污染现状

水生蔬菜通常是指生长在淡水中、产品可作蔬菜食用的维管束植物。我国是众多水生蔬菜的发源地，栽培历史悠久，主要包括莲藕、茭白、荸荠、水芹、慈姑、莼菜、芡实、菱、水芋等[17]。作为我国的特产蔬菜，水生蔬菜已成为农业种植结构中的重要组成部分[18]，国内现有栽培面积有66.7万hm2以上，主要集中在长江流域、珠江流域和黄河流域，我国水生蔬菜栽培面积和总产量均居世界前列。我国也是世界水生蔬菜的主要生产国和出口国，全国已有众多特色鲜明的水生蔬菜基地[19，20]。

相对陆生蔬菜而言，水生植物不仅可以从根部摄入重金属，而且因其维管组织、通气组织发达，更容易从生长环境中吸收或转移重金属元素，并长久的富集于体内。国家食品标准规定了水生蔬菜产品重金属最大限度As、Pb、Hg、Cd、Cr分别为0.5、0.2、0.01、0.05、0.5 mg/kg，和其他蔬菜作物相同[19]。水生蔬菜各器官对重金属的吸收也受多种因素影响，如环境中重金属浓度、重金属的有效性、水体富营养化以及不同水生蔬菜对各重金属元素特有的富集特性等[21]。如许晓光等[22]研究发现，随着Cd、Pb浓度的增加，莲藕各器官的重金属累积量也相应增多，并且随着生长期的延长，莲藕各器官中Cd、Pb含量逐渐增加。但是，由于蔬菜、重金属和土壤类型不同，生长环境条件、重金属性质与含量不同以及重金属的存在形态、复合污染等种种复杂因素，使得重金属的为害呈现出复杂性，例如不同蔬菜对同种重金属、同种蔬菜对不同重金属以及同种蔬菜的不同器官中对重金属的吸收和累积均存在着差异。李海华等[23]检测了Cd在12种粮食和蔬菜作物不同器官的含量后发现，除了萝卜，Cd在其他作物的根部中含量是最高的；不同种类重金属在莲藕各器官中的累积量也不同，如Cd含量为匍匐茎>荷叶>藕>荷梗，而Pb含量为匍匐茎>荷梗>藕>荷叶，这些研究为我们有效控制水生蔬菜重金属污染提供了可靠的依据和科学指导。

2 土壤重金属污染治理及其研究进展

目前，国内外治理土壤重金属污染的主要措施包括工程措施、物理修复措施、化学修复措施、生物修复措施以及农业生态修复措施。

①工程措施 主要包括客土、换土、去表土、排土和深耕翻土等措施，其中排土、换土、去表土、客土被认为是4种治本的好方法。工程措施具有效果彻底、稳定等优点，但是工程量大、费用高，破坏原有土体结构，引起土壤肥力下降，并有遗留污土的问题。

②物理修复措施 主要有电动修复和电热修复等。前者是在电场的各种电动力学效应下，使土壤中的重金属离子和无机离子向电极区运输、集聚，然后进行集中处理或分离[24]；后者是利用高频电压产生的电磁波和热能对土壤进行加热，使污染物从土壤颗粒内解吸并分离出来，从而达到修复的目的。此两种方法都是原位修复技术，不搅动土层，并缩短修复时间，但是操作复杂，成本较高。现在，一些发达国家还在污染严重地区试行玻璃化技术、挖土深埋包装技术、固化技术等，但是限于成本高等原因，普及率不高。

③化学修复措施 目前常用的是施用改良剂（抑制剂、表面活性剂、重金属拮抗剂等）、淋洗、固化、络合提取等。施用改良剂主要通过对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用，来降低重金属的生物有效性。淋洗法是用清水淋洗液或含有化学助剂的水溶液淋洗被污染的土壤。固化技术是将重金属污染的土壤按一定比例与固化剂混合，经熟化后形成渗透性低的固体混合物。络合提取是使试剂和土壤中的重金属作用，形成可溶性重金属离子或金属-试剂络合物，最后从提取液中回收重金属并循环利用提取液。化学修复是在土壤原位上进行的，简单易行，但不是永久性修复，它只改变了重金属在土壤中的存在形态，重金属元素仍保留在土壤中，容易被再度活化，不适用于污染严重区[25]。

④生物修复技术 主要集中在植物和微生物两方面。国内对植物修复研究较多，动物修复也有涉及，而国外在微生物修复方面研究较多。植物修复技术是近年来比较受关注的有效修复技术，根据其作用过程和机理又分为植物提取、植物挥发和植物稳定3种类型[26]。a.植物提取，即利用重金属超累积植物从土壤中吸收重金属污染物，随后收割植物地上部分并进行集中处理，连续种植该植物以降低或去除土壤中的重金属；b.植物挥发，其机理是利用植物根系吸收重金属，将其转化为气态物质挥发到大气中，以降低土壤重金属污染；c.植物稳定，利用耐重金属植物或超累积植物降低重金属的活性，其机理主要是通过金属在根部的积累、沉淀或利用根表吸收来加强土壤中重金属的固化。

微生物修复技术的主要作用原理有5种类型。

a.通过微生物的各种代谢活动产生多种低分子有机酸直接或间接溶解重金属或重金属矿物；b.通过微生物氧化还原作用改变变价金属的存在状态；c.通过微生物胞外络合、胞外沉淀以及胞内积累实现对重金属的固定作用；d.微生物细胞壁具有活性，可以将重金属螯合在细胞表面；e.微生物可改变根系微环境，提高植物对重金属的吸收、挥发或固定效率，辅助植物修复技术发挥作用。

但生物修复受气候和环境的影响大，能找到的理想重金属富集植物比较少，并且这类植物的生长量一般较小，修复周期长，很难有实际应用价值[27]。

⑤农业生态修复 包括农艺修复和生态修复两方面。前者主要指改变耕作制度、调整作物品种，通过种植不进入食物链的植物等措施来减轻土壤重金属污染；后者主要是通过调节土壤水分、养分、pH值和氧化还原状况等理化性质及气温、湿度等生态因子，对重金属所处的环境进行调控。但是此修复方式易受土壤性质、水分条件、施肥状况、栽培方式以及耕作模式等情况的影响，结果有很大的不确定性[25]。

国内现阶段对土壤重金属污染治理采用较多的措施是施用化学改良剂、生物修复、增施有机肥等。国外对改良、治理重金属污染土壤较先进的方法主要有固定法、提取法、生物降解法、电化法、固化法、热解吸法等。尽管这些方法都具有一定的改良效果，但都有局限性。土壤重金属污染的治理依然任重而道远，如何阻止蔬菜、粮食作物吸收的重金属通过食物链富集到人体成为亟待解决的焦点问题。

3 生物炭的特性及其修复重金属污染土壤的研究进展

3.1 生物炭及其特性

①生物炭（Biochar）定义 生物炭是生物质热解的产物。由于生物炭的广泛性、可再生性和成本低廉，加上生物炭本身的优良特性，使其在土壤改良和污染修复上体现出很大的优势。国内外对生物炭的科学研究真正始于20世纪90年代中期[3]，目前对生物炭并没有一个统一固定的概念，但是国内外文献中生物炭的定义中包括生物质、缺氧条件（或不完全燃烧）、热解、含碳丰富、芳香化、稳定固态、多孔性等诸多关键词[28～35]，这些关键词反映了生物炭的来源、制备条件和方式、结构特征。而国际生物炭倡导组织在定义中指定了其添加到土壤中在农业和环境中产生的有益功能，强调其生物质原料来源和在农业科学、环境科学中的应用，主要包括应用于土壤肥力改良、大气碳库增汇减排以及受污染环境修复。

②生物炭特性 a.孔隙结构发达，具有较大的比表面积和较高的表面能[36]。不同材料、不同裂解方式产生的生物炭的比表面积差别很大[37～39]，较高的热解温度有利于生物炭微孔结构的形成。张伟

明[40]通过比较花生壳、水稻秸秆、玉米芯以及玉米秸秆4种材质在炭化前后的结构，发现炭化后所形成的碳架结构保留了原有主体结构，但比原有结构更为清晰、明显。原有生物炭的部分不稳定、易挥发的结构在热解过程中逐渐消失或形成微小孔隙结构。陈宝梁等[41]用橘子皮在不同热解温度下制备得到生物炭，经过元素分析、BET-N2表面积、傅里叶变换红外光谱法测试，对比生物炭的组成、结构，并结合其结构分析生物炭对有机污染物的作用。

b.表面官能团主要包括羧基、羰基、内酯、酚羟基、吡喃酮、酸酐等，并具有大量的表面负电荷以及高电荷密度[42]，构成了生物炭良好的吸附特性，能够吸附水、土壤中的金属离子及极性或非极性有机化合物。但是生物炭的表面官能团也会随热解温度的变化而不同。陈再明等[43]研究发现，水稻秸秆的升温裂解过程是有机组分富碳、去极性官能团的过程，随着裂解温度的升高，一些含氧官能团逐渐消失，这与其他生物质制备炭的过程一致[41，44]。

c.pH值较高。生物炭中主要含有C（含量可达38%～76%）、H、O、N 等元素，同时含有一定的矿质元素[45]，如Na、K、Mg、Ca等以氧化物或碳酸盐的形式存在于灰分中，溶于水后呈碱性，加上其表面的有机官能团可吸收土壤中的氢离子，添加到土壤中可提高土壤的pH值，Yuan等[46]研究证明，生物炭能够显著地提高酸性土壤的pH值，增加土壤肥力，因而可用于酸性土壤的改良。但一般来说，生物炭的pH值取决于其制备的原料[45]，如灰分含量较高的畜禽粪便制成的生物炭比木炭或秸秆炭有更高的pH值。此外，裂解温度越高，pH值也会越高[47]。

d.阳离子交换量（CEC值）较高。这与其表面积和羧基官能团有关[48]，当然与其生物质原料来源密不可分[49]。生物炭的CEC值高，容易吸附大量可交换态阳离子，提高土壤对养分离子Ca2+、K+、Mg2+和NH4+等的吸附能力，从而提升土壤的肥力，减少养分的淋失，提高营养元素的利用率。

e.化学性质稳定，不易被微生物降解[50]，抗氧化能力强。生物炭具有高度的芳香化结构，有很高的生物化学和热稳定性[51]，可长期保存于环境和古沉积物中而不易被矿化。生物炭氧化分解缓慢，如Shindo[52]研究发现，经过280 d培养，添加草地放火形成的生物炭的土壤与没有添加生物炭的土壤排放的CO2量相近，说明生物炭分解非常少。

3.2 生物炭降低重金属的有效作用机制

生物炭降低重金属的生物有效性，主要是通过降低植物体内重金属的含量、促进植物的生长来体现。研究显示，将生物炭添加到受重金属污染的土壤中后，生物炭不仅可以直接吸附或固持土壤中的重金属离子，从而降低土壤溶液中重金属离子浓度，还可以通过影响土壤的pH值、CEC值、持水性能等理化性质来降低重金属的移动性和有效性，减少其向植物体内的迁移，降低其对植物的毒性，从而减少对动物及周围环境造成的影响。

生物炭具有很大的比表面积、表面能和结合重金属离子的强烈倾向，因此能够较好地去除溶液和钝化土壤中的重金属。安增莉等[53]将生物炭对土壤中重金属的固持机理主要分为3种，①添加生物炭后，土壤的pH值升高，土壤中重金属离子形成金属氢氧化物、碳酸盐、磷酸盐沉淀，或者增加了土壤表面活性位点[54]；②金属离子与碳表面电荷产生静电作用；③金属离子与生物炭表面官能团形成特定的金属配合物，这种反应对与特定配位体有很强亲和力的重金属离子在土壤中的固持非常重要[55，56]。周建斌等[57]试验表明，棉秆炭能够通过吸附或共沉淀作用来降低土壤中Cd的生物有效性，使在受污染土壤上生长的小白菜可食部分和根部Cd的积累量分别降低49.43%～68.29%和64.14%～77.66%，提高了蔬菜品质。Cao等[55]发现生物炭对Pb的吸附是一个双Langmuir-Langmuir模型，84%～87%是通过铅沉淀，6%～13%是表面吸附，添加未处理的粪便和200℃热解产生的生物炭处理中，铅主要以β-Pb9（PO4）6形式沉淀，而在350℃热解产生的生物炭处理中则是以Pb3（CO3）2（OH）2形式存在，其中200℃热解产生的生物炭，吸附效果最好，达到680 mmol/kg，是遵循简单Langmuir吸附模型的一般活性炭的6倍。Wang等[58]发现竹炭对水溶液中Cd2+的吸附行为最适合Langmuir吸附模型，最大吸附力是12.8 mg/g；而刘创等[59]发现竹炭对溶液中镉离子的吸附行为符合Freundlich吸附模型；陈再明等[60]研究了在不同热解温度下制备的水稻秸秆生物炭对Pb2+的吸附行为，符合准一级动力学方程，其等温吸附曲线适合Langmuir方程。吴成等[61]还发现，玉米秸秆生物炭对重金属离子的吸附与水化热差异有关，金属离子水化热越大，水合金属离子越难脱水，越不易与生物炭表面活性位点反应。

重金属进入土壤后，通过溶解、沉淀、凝聚、络合、吸附等各种反应形成不同的化学形态，并表现出不同的活性[62]。但是土壤化学性质（pH值、EH值、CEC值、元素组成等）、物理性质（结构、质地、黏粒含量、有机质含量等）和生物过程（细菌、真菌）及其交互作用都会影响重金属在土壤中的形态和有效性。已有众多研究显示，将生物炭施加到土壤中可改善土壤的理化性质，提高土壤孔隙度、表面积、土壤离子交换能力[42]、pH值[63]，降低土壤容重，增强土壤团聚性、保水性和保肥性[64，65]，为土壤微生物生长与繁殖提供良好的环境，并增强微生物的活性[66～68]，减少土壤养分的淋失，促进养分的循环，并且可以增加土壤有机碳的含量[69] 。这些性质的改良都有利于促进土壤中有害物质的降解和失活，使土壤中的重金属离子形态发生变化。

3.3 影响生物炭降低重金属污染有效性的因素

①生物炭的原料和制备温度 生物炭来源是决定其组成及性质的基础，Shinogi等[70]证明动物生物质来源的生物炭比植物生物质来源的生物炭C/N比更低，灰分含量、阳离子交换量和电导率更高。Uchimiya等[71]还发现山核桃壳制备的酸性活性炭和生活垃圾制备的碱性生物炭在酸性土壤中对Cu2+的吸附好于在碱性土壤中。但是，关于生物炭热解温度对其特性的影响还存在争议，如Cao等[72]认为与由粪肥制造的生物炭随温度变化的特点相似，比表面积、含碳量以及pH值都随着温度的升高而升高，吸附的Pb2+随温度的升高可达到100%。而吴成等[73]却发现Pb2+或Cd2+吸附初始浓度相同时，热解温度为150～300℃的生物炭中极性基团含量增加，生物炭吸附Pb2+和Cd2+的量增大；热解温度为300～500℃的生物炭中极性基团含量减少，生物炭吸附Pb2+和Cd2+的量降低。目前，普遍认为热解温度升高，生物炭比表面积、灰分含量增大[72]，而在CEC值方面还存在争议。

②生物炭本身的pH值、CEC值、有机质含量以及表面官能团的性质 通常情况下，土壤pH值、CEC值、有机质含量越高，越不利于重金属向有效态转化。由于生物炭本身具有较高的pH值、CEC值和有机质含量，故将其施加于土壤中可以提高土壤的pH值、CEC值和有机质含量[74]。Wang等[58]的试验证明，pH值高（≥8）有利于Cd2+的吸附和去除。祖艳群等[75]进行大田调查也发现，提高土壤pH值有助于降低蔬菜中镉的含量，并认为对于土壤重金属镉污染严重的地区，通过提高土壤pH值降低蔬菜中镉含量是可行的。王鹤[76]通过试验证明了生物炭不仅可以通过简单吸附来降低有效态铅含量，还可以通过提高土壤pH值和有机质含量来促进有效态铅向其他形态转化，从而降低土壤中铅的生物有效性。Uchimiya等[56]用不同温度生产的生物炭对水中和土壤中的Cd2+、Cu2+、Ni2+和Pb2+进行了研究，发现高温热解能够使生物炭表面的脂肪族等基团消失并形成吸附能力强的表面官能团，同时随着生物炭的pH值升高，其对重金属离子的吸附和固定加强，也说明了生物炭对重金属的吸附与生物炭的表面官能团和pH值有关。官能团可能与亲和特定配位体的重金属离子结合形成金属配合物，有些亲水性含氧官能团还能使生物炭吸附更多的水分子，形成水分子簇，可有利于重金属离子向生物炭微孔扩散，从而降低重金属离子在土壤中的富集；而土壤pH值的升高，促使重金属离子形成碳酸盐或磷酸盐等而沉淀，或者增加土壤表面的某些活性位点，从而增加对重金属离子的吸持。

③重金属的形态与性质 重金属的形态是指重金属的价态、化合态、结合态和结构态4个方面，即某一重金属元素在环境中以某种离子或分子存在的实际形式。重金属形态是决定其生物有效性的基础。重金属的总量并不能真实评价其环境行为和生态效应，其在土壤中的形态、含量及其比例才是决定其对环境造成影响的关键因素。对于重金属形态，目前比较常用的是欧洲共同体参考局（European Community Bureau of Reference，BCR）提出的标准，分为酸溶态（如可交换态和碳酸盐结合态）、可还原态（如铁锰氧化物结合态）、可氧化态（如有机物和硫化物结合态）和残渣态4种，所用提取方法称为BCR提取法。研究表明，酸溶态是植物最容易吸收的形态，可还原态是植物较易利用的形态，可氧化态是植物较难利用的形态，残渣态是植物几乎不能利用的形态。前两者即为重金属有效态，生物有效性高；后两者为重金属稳定态，迁移性和生物有效性低[77，78]。关于生物炭对重金属生物有效性的影响，已有研究结果[79～82]认为，生物炭的施入对土壤中重金属离子的形态和迁移行为有明显作用，即生物有效性高的水溶态、交换态、碳酸盐结合态和铁锰氧化物结合态重金属的浓度都显著下降，而植物较难利用的有机结合态、残渣态重金属的浓度显著上升，从而降低植株体内的重金属含量。

④土壤类型 在生物炭―土壤―植物系统中，土壤的砂、黏、壤质类型不同，理化性质差异很大，对重金属有效性和生物炭的作用发挥会产生不同影响。例如，Uchimiya等[71，83]研究生物炭修复土壤中Cu2+的吸附等温线及阳离子的释放时发现，在黏土和碱性土壤中，生物炭对Cu2+有显著的吸附能力，在侵蚀土壤、酸性肥沃土壤中，生物炭对Cu2+的吸附能力很弱。Beesley等[84，85]在被As、Cd、Cu、Zn等污染的棕色土地区和含As、Cd、Cu、Pb和Zn较高的城市土中，添加450℃热解硬木材产生的生物炭（生物炭体积比30%），发现在柱淋溶试验中，Cd和Zn的量分别减少300倍和45倍。佟雪娇等[86]用添加4种农作物秸秆制备的生物炭提高了红壤对Cu2+的吸附量，有效降低了Cu2+在酸性红壤中的活动性和生物有效性。黄超等[87]研究发现，施加生物炭到贫瘠的红壤中能明显降低土壤酸度，增加盐基饱和度，提高土壤团聚体数量和田间持水量，降低土壤容重，明显提高红壤的速效氮、磷、钾含量，增加土壤保肥能力，改善植物生长环境，并发现施用生物炭对肥力水平较低的红壤改善作用更明显。

4 生物炭对蔬菜产量的影响

国内已有学者系统综述过施用生物炭对土壤的改良作用、作物效益[88]以及肥效作用[49]的研究进展。施用生物炭可改善土壤肥力和养分利用率，维持农田系统的高产、稳产。许多研究表明，生物炭对许多作物生长和产量有促进作用，其中，对增产效应方面主要研究的蔬菜有菜豆[89]、豇豆[90，91]、萝卜[92，93]、菠菜[94]、白萝卜[95]等。关于施用生物炭使作物增产的原因包括提高了土壤pH值，增加了有效磷、钾、镁和钙含量，降低了重金属元素的有效性；为养分的吸附和微生物群落的生存提供了较大空间；可以作为滤膜，吸附带正电或负电的矿物离子；增加了土壤孔隙度和土壤持水性，改善了土壤物理性状，促进植物和根系的生长；增加了土壤电导率、盐基饱和度及可交换态养分离子等；促进了原生菌、真菌等的活性，从而促进了作物生长[96]。单施生物炭就能够促进作物生长或增产，将生物炭与肥料混施，或复合后对作物生长及产量促进作用更显著，因为将生物炭和肥料混施或复合施用，可以发挥两者的互补或协同作用，生物炭可延长肥料养分的释放期，减少养分损失[34]，反之肥料消除了生物炭养分不足的缺陷[97]。也有众多学者研究过生物炭对粮食作物的增产作用，如Major[98]施加生物炭于哥伦比亚草原氧化土中，通过4 a的种植，发现玉米第2，3，4年分别增产28%、30%、140%。但是，还缺乏在不同土壤类型上种植不同作物的大田试验来进一步验证这些增产效果。

然而在需要人为添加营养的无土栽培中，情况有所不同。Graber等[99]添加不含营养成分的木质生物炭到椰纤维+凝灰岩的无土基质中，种植的番茄和辣椒生长量增加既不是因为直接或间接的植物营养成分含量的提高，也不是因为无土基质持水性增强，推测和验证了2个可能机制，一是生物炭可引起微生物群体向有益植物生长的方向转变；二是生物炭中的化合物引起毒物兴奋效应，因而具有生物毒性的化学物质或者高浓度生物炭就会刺激生长并引起系统抗病性。Nichols等[100]证明了生物炭比其他水培基质性能更优越，并且能够通过再次热解进行杀菌，从而破坏潜在的致病菌。Elad等[101]也验证了添加生物炭可以促使辣椒和番茄对灰霉病菌和白粉病菌产生系统抗性，并使辣椒具有抗螨性。可见生物炭不仅可以通过影响土壤pH值、CEC值、盐基饱和度、电导率、交换态氮和磷有效性，提高钾、钙、钠、镁等营养物质的利用率，从而提高作物产量[102]，而且可以运用到无土栽培中杀菌抗病，促进植物生长。目前市场上交易的生物炭多用于改良栽培基质和促进粮食作物增产，将其应用于蔬菜安全生产必然有广泛的应用前景。

5 展望

种种研究表明，生物炭对重金属污染土壤和水体的治理效果明显，促进作物生长的潜力巨大，张伟明[40]系统研究了生物炭的理化性质（结构与形态、比表面积与孔径特征、因素组成以及吸附性能等）及其对不同作物生长发育的作用、对土壤理化性质的影响以及炭肥互作对大豆生长发育和产量与品质的影响，初步探讨了生物炭对重金属污染农田修复的作用，再一次有力地证明了生物炭优良的理化性质对土壤系统的改良作用、对促进作物产量与品质的有利影响以及修复重金属污染土壤的巨大潜力，并指出中国的生物炭应用技术已具备了一定基础，且处于快速发展时期。但是将生物炭广泛应用于蔬菜生产安全上，仍有几个关键点需要解决。

①虽然已有研究认为生物炭能产生良好的农用和环境效益，但是对于生物炭的最优施用条件、最佳施用量及相关机理还没有明确定论。比如，有些试验在较低用量下即产生影响，有些则显示高用量下才有效果，甚至还有些产生不良影响[87]，不同作物、不同地域、不同基质和不同管理条件等可能表现出不一样的结果；生物炭对重金属等污染物的作用是络合、螯合、吸附、截留或沉淀等都尚不明确。

②生物炭对施入环境的有益作用已受到人们的广泛关注，但是其对生态环境可能产生的负面效应还不十分明确，如生物炭在热解过程中可能产生少量有毒物质，生产的高温分解过程也会增加温室气体的排放等[103]。

③由于生物炭是直接施加到土壤和溶液中的，吸附或固持了污染物之后依然留在其中，不清楚污染物以后是否会被重新释放出来而恢复生物毒性。成杰民[104]认为，除了研究吸附剂的氧化稳定性、吸附稳定性和释放规律外，最安全的方法就是将吸附后的钝化剂从土壤中彻底移除，但目前还没有相应的措施。

④生物炭的老化或氧化分解问题。Uchimiya

等[105]认为，生物炭的老化主要表现在对环境污染物尤其是对天然有机物吸附的减少，及其自身的氧化分解作用。但由于生物炭稳定性高，氧化分解的速度缓慢（分解机理尚不明确，生物降解和非生物降解过程可能共存），在有限的试验周期内还无法观察到其氧化后的结果，对生物炭施用后的长期效应方面的研究亟待开展。

⑤目前国内关于生物炭方面的研究，还停留在实验室和田间阶段[103]，并没有得到大规模的生产和应用，推广和使用所需要的技术支持也还处于起步阶段。降低生物炭的生产成本，也将关系到生物炭未来发展的应用潜力。

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