不同材料生物炭和施用量对小麦和黄瓜种子萌发和根茎生长的影响

摘要：

为明确不同生物炭材料和添加量对小麦和黄瓜种子萌发和根茎生长的影响,通过分析4种不同材料制备生物炭[花生壳生物炭(PBC)、玉米秸秆生物炭(MBC)、杨木屑生物炭(ABC)和竹屑生物炭(BBC)]组分特征,及设计发芽培养试验,测定4种生物炭的不同添加量(0、20.0、40.0、80.0、160.0 g·kg-1)对小麦种子(须根系)和黄瓜种子(直根系)发芽率和根、茎生长的影响.结果表明:4种生物炭均呈碱性,孔隙结构明显,表面有-O-、-OH、-C=O等含氧官能团.各生物炭除含有对植物生长有利的营养元素外,其浸提液和施用土壤也测出多种PAHs有机化合物,且不同材料生物炭PAHs含量存在显著差异.与CK相比,生物炭对小麦和黄瓜种子的发芽率无显著影响,但对其根、茎生长影响显著.随着生物炭添加量的增加,两种作物根长和茎长均表现出低添加量促进、高添加量抑制的趋势,达到160.0 g·kg-1生物炭对两种作物的根长和茎长均表现出明显抑制作用.PBC添加量在80.0 g·kg-1时,小麦根长、茎长提高101.67％和173.82％,对黄瓜根长、茎长分别提高了31.58％和85.14％,效果最优;而MBC、ABC和BBC则在添加量为40.0 g·kg-1时达到最优效果,小麦根长、茎长生长率提高了45.26％～83.49％和79.30％～133.17％,对黄瓜根长、茎长生长率提高了18.55％～39.77％和63.14％～84.00％.总体上,各生物炭处理对须根系小麦种子根长和茎长的促进效果优于直根系黄瓜种子.研究表明,不同原料生物炭组分和性质差异显著,其材料种类和投入量均极显著影响小麦和黄瓜根、茎早期生长,且交互作用显著,因此,根据生物炭制备材料,探讨其理化特性,并筛选其最适用量,对生物炭的安全应用具有重要意义.

关键词：生物炭、添加量、PAHs、发芽试验、根长/茎长抑制率

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分类号：S156.2(土壤学)

资助基金：中央级科研院所基本科研业务费专项aepi-2018;国家自然科学基金项目41571292;国家重点研发计划课题2017YFD0201702;农业农村部国际交流与合作专项

在线出版日期：2019-04-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：297-306