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

作     者：李博洋 叶茵 楚睿雯 井苗 张岁岐 严加坤 LI Bo-Yang;YE Yin;CHU Rui-Wen;JING Miao;ZHANG Sui-Qi;YAN Jia-Kun

作者机构：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 

出 版 物：《作物学报》 (Acta Agronomica Sinica)

年 卷 期：2024年第50卷第3期

页      面：695-708页

核心收录：

学科分类：09[农学] 0901[农学-作物学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(31960223) 陕西省重点研发计划项目(2021NY-101) 陕西省青年科技新星项目(2023KJXX-072) 陕西省高校杰出青年人才支持计划,财政部和农业农村部国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-06-14.5-B27) 榆林学院研究生创新基金项目(2023YLYCX08)资助 

主　　题：生物炭 谷子 干物质 产量 土壤理化性质 

摘      要：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。