玉米秸秆及其生物炭复配基质对玉米根系构型的影响

摘要：

[目的]研究玉米Zea mays L.秸秆及其生物炭对设施栽培中基质改良的价值,探明玉米根系构型及其对不同复配基质的响应.[方法]采用盆栽试验,测定并分析了不同配比基质的理化性质和玉米地上部、根系生物量,采用WinRHIZO(Pro.2020a)根系分析系统分析计算玉米根系的形态以及分形、拓扑结构特征参数,采用SPSS软件分析地上部/根系生物量、根系形态特征与构型特征参数的相关性.[结果]添加秸秆及其生物炭的各处理中,T3 处理(蛭石、珍珠岩、玉米秸秆和玉米秸秆生物炭的添加量分别为 22.4、22.4、22.4 和 44.8 dm3)的理化性质相较CK最为优化,总孔隙度和持水孔隙度分别达到 81.02%和 55.38%,可利用的速效氮、磷、钾含量均处在最优水平.T3 处理根系的生物量和根长、根表面积、根体积 3 个主要形态特征参数均与其他处理差异显著,分别高于CK处理 112.82%、79.89%、101.21%和 102.53%.随着秸秆及其生物炭添加比例的增加,各处理根系分形维数逐渐增大,从CK的 1.425 增大至T3 的 1.514;拓扑指数逐渐减小,从CK的 0.699 减小至T3 的0.627,T3 处理的拓扑指数更接近 0.5.玉米根系生物量和主要形态特征参数与分形维数、分形丰度呈极显著正相关,与拓扑指数呈极显著负相关.[结论]添加秸秆及其生物炭可改善基质理化性质,为根系提供优质生长环境;环境对根系构型的可塑性较高,可以使玉米根系构型向更利于养分和水分利用的方向改变;根系构型性状可在一定程度上表征根系形态特征,也可作为指标来验证复合基质的栽培效果.

关键词：玉米、玉米秸秆、生物炭、根系构型、分形维数、拓扑指数

所属期刊栏目：45

分类号：S145.4;S513(肥料学)

资助基金：云南省教育厅科学研究基金;云南省教育厅科学研究基金;云南绿色食品国际合作研究中心项目

在线出版日期：2024-01-23（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：207-217