喀斯特山地石灰土施用生物炭对刺槐幼苗生长和土壤特性的影响

Effects of biochar application on the growth of Robinia pseudoacacia L.seedlings and soil properties in limestone soil in a karst mountain site

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摘要生物炭是生物质在缺氧或低氧环境中经热裂解后产生的富炭固体产物,近年来作为土壤改良剂、肥料缓释载体及碳封存剂等备受关注.本研究采用盆栽试验方法,在喀斯特山地石灰土中施用4种不同比例(生物炭/土壤质量比:1％、2.5％、5％和10％)的3种生物炭(稻壳炭RHB、棉花秸秆炭CSB和木炭WCB),研究了生物炭对喀斯特山地石灰土pH值、毛管持水量、有机质和有效养分含量以及刺槐(Robinia pseudoacaciaL.)出苗期(45 d)生长性状和根系参数的影响.结果表明:生物炭处理可促进刺槐苗期根系发育和生长.与对照(CK)相比,RHB2.5处理刺槐幼苗总根长、总表面积、0～0.6、0.6～1.2、1.2～1.8 mm直径范围内的根长分别显著增加了198％、125％、287％、209％、146％;RHB5和WCB2.5处理刺槐幼苗根系活力分别显著提高了36％和32％;CSB1o处理刺槐幼苗株高、地径、地上生物量、总生物量分别显著增加了30％、6％、147％、118％;CSB5处理刺槐幼苗根冠比显著降低了57％.同时,生物炭处理有利于改善石灰土水分与养分供应状况,且随着施用量增加,改良效果不断加强.与CK相比,RHB1o、CSB10和WCB1o能分别使土壤有机质含量增加25％、195％和68％;碱解氮含量增加49％、105％和45％;有效磷含量增加114％、766％和115％;速效钾含量增加170％、27％和89％;RHB1和WCB1o分别使土壤pH值提高1.22％和1.48％.因此,施用生物炭可改善喀斯特山地石灰土土壤质量,促进刺槐苗期根系发育和生长,对改良喀斯特石灰土和恢复植被具有重要意义.