【摘要】：白芨(Bletilla striata(Thunb.)Reichb.f.)又名白及,為蘭科多年生草本植物,可作為理想的觀花地被植物或用作切花材料,同時(shí)還是我國傳統(tǒng)中藥材,塊莖入藥,具有消腫止血、抗炎殺菌等功效。本文以盆栽白芨為試驗(yàn)材料,采用析因設(shè)計(jì),設(shè)置生物炭(C)和氮肥(N)兩種處理,每種處理四個(gè)水平(C0:0 kg·hm~(-2),C1:2 500 kg·hm~(-2),C2:7 500 kg·hm~(-2),C3:12 500 kg·hm~(-2);N0:0 kg·hm~(-2),N1:90 kg·hm~(-2),N2:180 kg·hm~(-2),N3:270 kg·hm~(-2)),通過測(cè)定生物炭和氮添加下白芨土壤養(yǎng)分、白芨不同部位養(yǎng)分含量及生物量、白芨葉片的光合生理等指標(biāo),分析處理之間的差異,以期在合理施肥和保證土壤質(zhì)量的前提下,選出適合白芨生長的施肥方案。主要研究結(jié)果如下:(1)單獨(dú)添加生物炭和氮肥對(duì)土壤pH和養(yǎng)分含量影響顯著,氮添加導(dǎo)致土壤酸化,增加土壤有機(jī)碳含量和氮素水平并對(duì)土壤磷素有一定的活化作用,N2處理顯著增加土壤硝態(tài)氮、全氮、有效磷及全磷含量,而施用生物炭可以改善土壤酸度,增加土壤有機(jī)碳含量,并對(duì)土壤氮素和磷素有一定的影響,C3處理顯著增加土壤pH、有機(jī)碳、銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量。C2N1處理顯著增加土壤pH、有機(jī)碳、硝態(tài)氮和全氮含量。(2)單獨(dú)添加生物炭和氮肥對(duì)白芨不同部位養(yǎng)分含量影響顯著,C2處理顯著提高了白芨根部對(duì)碳、氮元素及白芨葉片對(duì)碳元素的積累作用。N1處理顯著增加了白芨塊莖對(duì)碳、氮元素的積累,但氮添加并沒有改變白芨根部養(yǎng)分積累量。生物炭和氮肥配施,會(huì)顯著提高白芨根部對(duì)碳、氮、磷元素以及葉片氮元素的吸收積累,C2N1處理顯著增加白芨根部碳、氮和白芨塊莖碳、氮元素的積累。與單獨(dú)添加生物炭相比,生物炭和氮肥配施提高了白芨葉片氮元素的積累,與單獨(dú)添加氮肥相比,生物炭和氮肥配施提高了白芨根部碳、氮、磷元素的積累。在對(duì)白芨生物量的影響中,C2N1處理的鮮重和干重總生物量分別為27.04±0.79 g和17.05±0.50 g,優(yōu)于單獨(dú)添加生物炭和單獨(dú)添加氮肥處理。說明無論是對(duì)碳氮磷元素的積累作用還是白芨鮮重和干重的總生物量,生物炭和氮肥配施將成為合理的施肥方式。(3)單獨(dú)添加氮肥對(duì)白芨的氣孔導(dǎo)度、胞間CO_2濃度、蒸騰速率影響顯著,單獨(dú)添加生物炭及生物炭和氮肥配施處理都對(duì)白芨的凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO_2濃度、蒸騰速率、氣孔限制值和水分利用率影響顯著。與單獨(dú)添加生物炭和單獨(dú)添加氮肥相比,生物炭和氮肥配施對(duì)白芨的所有光合指標(biāo)都影響顯著,且指標(biāo)間相關(guān)性極強(qiáng),可以彌補(bǔ)單獨(dú)添加氮肥對(duì)白芨凈光合速率沒有顯著影響的缺點(diǎn),更有利于提高白芨光合能力。根據(jù)主成分分析生物炭和氮肥配施處理中C2N2、C2N1和C3N2處理對(duì)白芨光合生理的影響有顯著促進(jìn)作用。綜上所述,從資源可持續(xù)發(fā)展理念出發(fā),結(jié)合土壤質(zhì)量、從植物光合生理強(qiáng)弱、養(yǎng)分含量及生物量等方面考慮,建議施用7 500 kg·hm~(-2)生物炭和90 kg·hm~(-2)氮肥(C2N1處理),這種施肥方式可以在保持土壤肥力的基礎(chǔ)上,提高白芨的養(yǎng)分積累、光合能力和總生物量。
【圖文】：

3 生物炭和氮添加對(duì)土壤養(yǎng)分的影響3.1 生物炭添加對(duì)土壤養(yǎng)分的影響3.1.1 生物炭添加對(duì)土壤 pH 和土壤有機(jī)碳含量的影響土壤酸度可能會(huì)因?yàn)榱苋墁F(xiàn)象而降低，在盆栽試驗(yàn)過程中，定時(shí)定量的澆水，可能會(huì)降低土壤 pH 值，而生物炭添加具有改良土壤酸度的功能。通過對(duì)生物炭處理的白芨土壤酸度測(cè)定，結(jié)果如圖 3-1（A）所示：C0 處理土壤 pH 值為 5.59±0.19，C處理土壤 pH 值為 5.62±0.06，C2 處理土壤 pH 值為 5.66±0.04，C3 處理土壤 pH 值為6.08±0.22。C1、C2 和 C3 處理均提高了土壤 pH 值，其中 C3 處理對(duì)土壤酸度影響顯著，增幅為 9%。土壤酸度對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)分解過程中的微生物群落結(jié)構(gòu)和多樣性影響較大，，土壤酸度過酸或過堿均會(huì)抑制對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)有分解作用的微生物或酶的活性。通過測(cè)定土壤有機(jī)碳含量，結(jié)果如圖 3-1（B）所示：C0 處理土壤有機(jī)碳含量為 7.85±0.63 g·kg-1，生物炭添加對(duì)土壤有機(jī)碳含量影響顯著，C1 和 C2 處理對(duì)土壤有機(jī)碳含量影響不明顯，C3 處理顯著增加土壤有機(jī)碳含量，增幅為 33.64%。說明生物炭添加不僅可以改善土壤酸度環(huán)境，還可以增加土壤中有機(jī)碳含量，促進(jìn)土壤碳氮循環(huán)過程。

3 生物炭和氮添加對(duì)土壤養(yǎng)分的影響為 3.12±0.59 mg·kg-1，全氮含量為 1.50±0.10 g·kg-1。生物炭添加對(duì)土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量影響差異顯著，硝態(tài)氮含量隨著生物炭添加量的增加而增加，在 C3 處理下，顯著增加了土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量，增幅分別為 19%和 119%，而對(duì)土壤全氮含量影響不顯著。說明生物炭添加，可能改變了土壤物理結(jié)構(gòu)，增加了土壤通氣性，加速了土壤硝化過程。銨態(tài)氮的增加說明在 C3 水平時(shí)，生物炭顯著提高了土壤氮礦化過程，促進(jìn)了土壤有效氮含量。
【學(xué)位授予單位】：江西農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：S567.239

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本文編號(hào)：2647227