施用生物炭与氮肥对盐碱胁迫下藜麦幼苗生理生长特性的影响

doi:10.16035/j.issn.1001-7283.2024.04.031

摘要/Abstract

摘要：

为探讨施加生物炭和氮肥对盐碱胁迫下藜麦幼苗生长及生理特性的影响，采用盆栽试验，对陇藜1号幼苗的叶绿素含量、抗氧化酶活性、渗透调节物质等生理指标进行分析。设置4个生物炭用量[0（B0）、5（B1）、15（B2）、25 g/kg（B3）]和3个氮肥用量[0.09（N1）、0.15（N2）、0.21（N3）g/kg]，进行随机区组试验，以不施生物炭和氮肥为对照（CK）。结果表明，不施加生物炭条件下，随着施氮量的增加，藜麦幼苗株高和主根长随之升高，而茎粗呈现先增后减的趋势。相同施氮量下，随着生物炭用量增多，藜麦幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化酶活性呈现先升后降的趋势；而丙二醛（MDA）、可溶性糖及脯氨酸含量则呈现先降后升的趋势。相同施炭量条件下，随施氮量增多，藜麦幼苗叶片相对含水量、叶绿素含量、抗氧化酶活性表现为先升后降，MDA、可溶性糖和脯氨酸含量表现为先降后升的趋势，且均在N2处理下最佳。综合隶属函数值分析表明，N2B2处理下最有利于缓解藜麦幼苗受到的盐碱胁迫。综上可知，施用生物炭和氮肥对盐碱胁迫下藜麦幼苗生长及生理特性有显著促进作用，生物炭用量15 g/kg、氮肥0.15 g/kg处理达到最佳效果。

关键词: 生物炭, 氮肥, 盐碱胁迫, 藜麦, 生理指标

Abstract:

To explore the effects of biochar and nitrogen fertilizer on the physiological growth characteristics of quinoa seedlings under saline-alkali stress, a study conducted a pot experiment to analyze various physiological indices such as chlorophyll content, antioxidant enzyme activity, and osmotic regulation substances of Longli 1 seedlings. A randomised block experiment was conducted with four levels of biochar [0 B0), 5 (B1), 15 (B2), 25 (B3) g/kg] and three levels of nitrogen fertilizer [0.09 (N1), 0.15 (N2), 0.21 (N3) g/kg], and without biochar and nitrogen fertilizer as a control (CK). The results showed that in the absence of biochar, as the nitrogen application rate increased, plant height and main root length of quinoa seedlings increased, whereas the stem diameter initially increased and then decreased. Under the same nitrogen application rate, as the biochar application rate increased, relative water content, chlorophyll content, and antioxidant enzyme activity of quinoa seedlings initially increased and then decreased; whereas malondialdehyde (MDA), soluble sugar content, and proline content increased initially and then decreased. Under the same biochar application rate, with the increasing of nitrogen application rate, the relative water content, chlorophyll content, and antioxidant enzyme activity of quinoa seedlings initially increased and then decreased, while the MDA, soluble sugar, and proline contents initially decreased and then increased, and they were all best under N2 treatment. The results of subordination function showed that N2B2 was the most effective treatment for mitigating saline-alkali stress of quinoa seedlings. In conclusion, applying biochar and nitrogen fertilizer significantly promoted the growth and physiological characteristics of quinoa seedlings under saline-alkali stress, achieving the best effect with 15 g/kg biochar and 0.15 g/kg nitrogen fertilizer.

Key words: Biochar, Nitrogen fertilizer, Saline alkali stress, Quinoa, Physiological indexes

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图/表 6

表1

图1

图2

图3

图4

表2

参考文献 37

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处理 Treatment		株高 Plant height (cm)	主根长 Main root length (cm)	茎粗 Stem diameter (mm)
CK		10.87±0.18i	14.27±0.18h	1.31±0.02g
N1	B0	12.53±0.20h	14.73±0.15gh	1.45±0.03fg
	B1	14.03±0.09fg	16.47±0.12ef	1.75±0.02cde
	B2	16.40±0.15bc	19.77±0.23c	2.08±0.04b
	B3	14.67±0.27ef	17.80±0.15d	1.88±0.03c
N2	B0	12.93±0.20h	15.03±0.27gh	1.65±0.06de
	B1	15.10±0.26de	17.23±0.26de	1.87±0.04c
	B2	19.40±0.15a	23.60±0.26a	2.27±0.02a
	B3	16.13±0.09bc	20.70±0.26c	2.11±0.05b
N3	B0	13.33±0.09gh	15.57±0.09fg	1.62±0.03ef
	B1	14.57±0.22ef	16.53±0.29ef	1.80±0.01cd
	B2	16.77±0.18b	21.97±0.22b	2.13±0.03b
	B3	15.63±0.15cd	18.03±0.24d	1.89±0.02c

处理 Treatment		隶属函数值Membership function value										综合评价值 Comprehensive evaluation value	排序 Ranking	均值 Average
处理 Treatment		X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀	综合评价值 Comprehensive evaluation value	排序 Ranking	均值 Average
CK		0.00	0.00	0.00	0.00	0.00	1.00	0.00	0.00	1.00	1.00	0.30	13	0.30
N1	B0	0.20	0.05	0.15	0.15	0.09	0.72	0.01	0.20	0.76	0.80	0.31	12	0.44
	B1	0.37	0.24	0.46	0.43	0.40	0.29	0.30	0.40	0.53	0.48	0.39	9
	B2	0.65	0.59	0.80	0.83	0.82	0.12	0.74	0.72	0.23	0.20	0.57	4
	B3	0.45	0.38	0.59	0.75	0.70	0.22	0.63	0.50	0.36	0.30	0.49	6
N2	B0	0.24	0.08	0.36	0.38	0.35	0.41	0.18	0.31	0.57	0.57	0.35	10	0.52
	B1	0.50	0.32	0.59	0.55	0.58	0.20	0.67	0.54	0.31	0.22	0.45	7
	B2	1.00	1.00	1.00	1.00	1.00	0.00	1.00	1.00	0.00	0.00	0.70	1
	B3	0.62	0.69	0.84	0.88	0.74	0.10	0.82	0.84	0.15	0.13	0.58	3
N3	B0	0.29	0.14	0.32	0.17	0.11	0.67	0.03	0.29	0.64	0.72	0.34	11	0.48
	B1	0.43	0.24	0.51	0.46	0.45	0.24	0.58	0.47	0.49	0.34	0.42	8
	B2	0.69	0.83	0.86	0.90	0.91	0.07	0.92	0.89	0.10	0.06	0.62	2
	B3	0.56	0.40	0.60	0.85	0.72	0.19	0.71	0.66	0.26	0.22	0.52	5