在埃及廣袤的果園中，瓦倫西亞橙（Citrus sinensis L. Osbeck）作為重要的經(jīng)濟(jì)作物，不僅滿足國內(nèi)消費(fèi)需求，更是出口創(chuàng)匯的支柱。然而，這片土地上的橙樹卻長(zhǎng)期面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)——埃爾薩勒赫亞地區(qū)以沙質(zhì)土壤為主，有機(jī)質(zhì)含量低，養(yǎng)分保持能力差，加上干旱氣候的影響，導(dǎo)致養(yǎng)分極易淋失，樹木營(yíng)養(yǎng)失衡，最終制約果實(shí)產(chǎn)量與品質(zhì)的提升。傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)管理雖依賴化肥與有機(jī)改良劑，但效果有限且難以持續(xù)。在這一背景下，如何通過綠色、循環(huán)的方式提升土壤肥力，成為果農(nóng)與科研人員共同關(guān)注的焦點(diǎn)。

近年來，一種名為“生物炭”（biochar）的材料進(jìn)入人們視野。它由生物質(zhì)在限氧條件下熱解產(chǎn)生，具有多孔結(jié)構(gòu)、高比表面積和豐富的碳含量，被證實(shí)能改善土壤結(jié)構(gòu)、增強(qiáng)保水保肥能力，并促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)。更吸引人的是，埃及本地豐富的柑橘修剪廢棄物恰好可作為生物炭的原料，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化利用。不過，生物炭在成年柑橘樹尤其是瓦倫西亞橙上的具體應(yīng)用效果，特別是在埃及特殊的沙土與氣候條件下，尚缺乏系統(tǒng)評(píng)估。為此，由Adel M. Al-Saif、Ashraf E. Hamdy等來自沙特國王大學(xué)、埃及艾資哈爾大學(xué)等多所機(jī)構(gòu)的研究人員聯(lián)合開展了一項(xiàng)為期兩年的田間試驗(yàn)，旨在明確生物炭土壤施用對(duì)瓦倫西亞橙葉片化學(xué)組成、產(chǎn)量及果實(shí)品質(zhì)的改善潛力。相關(guān)成果已于2026年發(fā)表在《Scientific Reports》上。

本研究的關(guān)鍵技術(shù)方法主要包括：采用隨機(jī)完全區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置0（T1對(duì)照）、2（T2）、4（T3）、6（T4）公斤/樹/年四個(gè)生物炭處理；生物炭由當(dāng)?shù)馗涕傩藜魪U棄物在550°C下熱解40分鐘制得；每年冬季將生物炭施于樹冠滴水線處的土壤穴中，與表土混勻；生長(zhǎng)季定期測(cè)定葉片氮（N）、磷（P）、鉀（K）含量、SPAD葉綠素值，以及果實(shí)產(chǎn)量、單果重、體積、果汁重量、可溶性固形物（TSS）、總酸（TA）、維生素C等指標(biāo)；數(shù)據(jù)通過單因素方差分析和LSD檢驗(yàn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)比較。

如圖2所示，生物炭處理顯著提高了葉片關(guān)鍵營(yíng)養(yǎng)元素水平。與對(duì)照相比，T4處理（6公斤/樹/年）使葉片氮、磷、鉀含量分別提升18.7%、22.5%和35.4%，葉綠素SPAD值增加16.3%。各養(yǎng)分指標(biāo)均隨生物炭用量的增加而呈上升趨勢(shì)，表明生物炭有效促進(jìn)了根系對(duì)養(yǎng)分的吸收與轉(zhuǎn)運(yùn)，增強(qiáng)了樹體的營(yíng)養(yǎng)狀況與光合能力。

生物炭處理對(duì)果實(shí)的外觀與內(nèi)在物理屬性均產(chǎn)生積極影響（圖3）。T4處理下，果實(shí)重量、體積、果高、堅(jiān)實(shí)度和果汁重量均顯著優(yōu)于對(duì)照與其他處理，而果實(shí)比重有所下降。這表明生物炭可能通過優(yōu)化水分與養(yǎng)分供應(yīng)，促進(jìn)了細(xì)胞擴(kuò)張與物質(zhì)積累，從而產(chǎn)出更大、更多汁的果實(shí)。

生物炭的施用帶來了顯著的增產(chǎn)效果（圖4）。兩個(gè)生長(zhǎng)季的數(shù)據(jù)一致顯示，產(chǎn)量隨生物炭用量的增加而穩(wěn)步上升。T4處理在第一季和第二季分別比對(duì)照增產(chǎn)73.3%和67.9%，增產(chǎn)幅度最為突出。產(chǎn)量的提升主要?dú)w因于生物炭改善土壤環(huán)境后，促進(jìn)了坐果數(shù)與單果重的協(xié)同增加。

在果實(shí)內(nèi)在品質(zhì)方面（圖5），生物炭處理降低了果實(shí)總酸度，提高了可溶性固形物（TSS）含量、TSS/TA比值（成熟度指標(biāo)）以及維生素C濃度（增幅12-18%）。這些變化表明生物炭不僅促進(jìn)了糖分等干物質(zhì)的積累，還提升了果實(shí)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和風(fēng)味平衡，這對(duì)于鮮食與加工均具有重要意義。

綜上所述，本研究通過嚴(yán)謹(jǐn)?shù)奶镩g試驗(yàn)證實(shí)，在埃及埃爾薩勒赫亞地區(qū)的沙質(zhì)土壤上，施用由本地柑橘廢棄物制備的生物炭（推薦劑量6公斤/樹/年）可有效改善瓦倫西亞橙樹的營(yíng)養(yǎng)狀況，增強(qiáng)光合作用，并最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量與品質(zhì)的同步提升。生物炭的作用機(jī)制可能涉及改善土壤結(jié)構(gòu)、提高養(yǎng)分有效性（尤其是磷、鉀）、促進(jìn)有益微生物活動(dòng)等多方面。該研究不僅為埃及柑橘產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供了一項(xiàng)具體、可操作的技術(shù)方案，實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物的循環(huán)利用，也為全球類似生態(tài)條件下的果園管理提供了有益借鑒。未來研究可進(jìn)一步關(guān)注生物炭的長(zhǎng)期效應(yīng)及其與其他有機(jī)或微生物肥料的協(xié)同作用，以不斷完善基于生物炭的柑橘綠色增產(chǎn)技術(shù)體系。