施加生物炭对谷子干物质积累、转运、分配和土壤理化性质的影响

谷子是我国北方重要的杂粮作物,研究表明施加生物炭显著提高谷子产量,但生物炭施用对谷子干物质积累转运及沙地土壤理化性质的影响缺乏详细研究.因此,为研究生物炭对谷子干物质积累转运及分配和土壤的影响,以"榆谷抗 1"为试验材料,于 2021-2022 年在毛乌素新开垦沙地开展田间试验,共设置 1 个对照组(CK,生物炭添加量 0.0 t hm-2)和 3 个试验组 3.0 t hm-2(C1)、4.5 t hm-2(C2)和 6.0 t hm-2(C3).结果表明,与CK相比,新开垦沙地施加生物炭可以显著提高谷子产量和总干物质量,增长幅度分别为 12.22%~53.70%和 9....

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Published in作物学报 Vol. 50; no. 3; pp. 695 - 708
Main Authors 李博洋, 叶茵, 楚睿雯, 井苗, 张岁岐, 严加坤
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 榆林学院生命科学学院,陕西榆林 719000%九江市农业科学院,江西九江 332000%榆林市农业科学研究院,陕西榆林 719000%中国科学院水利部水土保持研究所/黄土高原土壤侵蚀与旱地农业国家重点实验室,陕西杨凌 712100 12.03.2024
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ISSN0496-3490
DOI10.3724/SP.J.1006.2024.34097

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Summary:谷子是我国北方重要的杂粮作物,研究表明施加生物炭显著提高谷子产量,但生物炭施用对谷子干物质积累转运及沙地土壤理化性质的影响缺乏详细研究.因此,为研究生物炭对谷子干物质积累转运及分配和土壤的影响,以"榆谷抗 1"为试验材料,于 2021-2022 年在毛乌素新开垦沙地开展田间试验,共设置 1 个对照组(CK,生物炭添加量 0.0 t hm-2)和 3 个试验组 3.0 t hm-2(C1)、4.5 t hm-2(C2)和 6.0 t hm-2(C3).结果表明,与CK相比,新开垦沙地施加生物炭可以显著提高谷子产量和总干物质量,增长幅度分别为 12.22%~53.70%和 9.62%~40.62%.与 CK 相比,施加生物炭处理显著提高了花后 0(开花期)、7、14、21、28 和 45 d谷子倒一叶(旗叶)至倒十三叶的叶片干重.施加生物炭提高了开花期净光合速率,花后同化物积累量、花后同化物积累量对籽粒产量的贡献率以及收获期穗的干物质分配比例,但是后三者随生物炭施用量的增加呈现略微下降的趋势.收获期茎、叶总干物质分配比例随生物炭用量增加而降低,千粒重和收获指数随生物炭施用量的增加呈现先增加后减小的趋势.相关性分析显示,谷子产量与收获期茎重(R2 = 0.68)、收获期地上部总重(R2 = 0.71)和收获期全株总重(R2 = 0.70)呈显著正相关.施加生物炭能有效提高土壤过氧化氢酶、脲酶和蔗糖酶的活性,并且显著提高土壤有效氮和有效磷的含量,其中C2(4.5 t hm-2)处理改善效果较大.综上,施加生物炭改善土壤质量,提高开花期谷子净光合速率,增加花后营养器官光合产物的积累,提高穗部干物质分配比例,最终实现谷子增产.
ISSN:0496-3490
DOI:10.3724/SP.J.1006.2024.34097