生物炭配施氮肥对谷子营养生长期光合生理及生物量分配的影响

Effects of Biochar Combined with Nitrogen Fertilizer on Photosynthetic Physiology and Biomass Allocation of Millet during Vegetative Growth Period

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摘要黄土旱区增施生物炭对改善根际养分环境、优化谷子根系构建和生物量分配的调控机制研究具有重要的理论价值.以晋谷21号作为研究对象,在盆栽条件下,共设置5个处理(3 g/kg氮肥(3N,对照)、5 g/kg氮肥(5N)、10 g/kg氮肥(10N)、5 g/kg氮肥+10 g/kg生物炭(5N10M)、10 g/kg氮肥+20 g/kg生物炭(10N20M)),综合分析不同生物炭与氮肥配施对谷子根系形态构建、叶片生理功能及生物量积累的影响.结果表明,5N10M处理谷子根系长度和根系总表面积分别较对照显著增加94.17％、71.25％,而10N20M处理的根系长度和根系总表面积较5N10M处理分别显著减少38.72％、31.01％,适量生物炭与氮肥配施对谷子根系形态发育有调控机制,可能存在最佳配比阈值;5N10M处理的叶片光合速率在拔节期、孕穗期、抽穗期、灌浆期分别较对照显著增加95.40％、85.25％、79.23％、61.97％,叶片光合功能显著提升,叶片水分利用效率较对照显著提高2.23％～13.98％;生物炭与氮肥配施可有效调控谷子的根、茎、叶生物量积累和分配,在抽穗期、灌浆期,5N10M处理的单株干质量较5N处理分别显著增加11.86％、24.15％,10N20M处理的单株干质量较10N处理分别增加9.43％、23.43％.合理的生物炭与氮肥配施能显著促进谷子根系表面积和根系长度,促进叶片对氮素的吸收,提升叶片发育水平和功能发挥,生物炭和氮肥配施的叶绿素含量更稳定,有利于谷子光合产物的形成、生物量优化分配,5 g/kg氮肥+10 g/kg生物炭处理对植株生物量的积累具有良好的调控作用.