生物炭和AM真菌提高矿区土壤养分有效性的机理
[目的]矿区土壤贫瘠、有效养分含量低,而生物炭和丛枝菌根(arbuscular mycorrhizal,AM)真菌能够改善土壤养分,提高植物对环境胁迫的抗性和养分的利用.因此探究生物炭和AM真菌对矿区土壤的改良效果,可为矿区污染土壤生态恢复和新型肥料的开发提供参考.[方法]温室盆栽试验的土壤采自河南省洛阳市新安县江春矿区,以玉米“弘单897”为试验材料.试验设计4个处理,分别为原状土壤对照(CK)、添加生物炭(B)、接种AM真菌(M)、添加生物炭和接种AM真菌(BM),每处理重复8次,完全随机区组设计,玉米于矿区土壤中培育2个月后收获,测定根系生长、生理特性和土壤养分含量.[结果]施用生物炭和接种AM真菌均能够促进玉米生长,提高玉米叶片的净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、叶色值(SPAD值)和抗氧化酶活性,提高土壤养分含量.接种AM真菌对促进玉米生长、改善生理特性和磷吸收的效果优于生物炭,而生物炭提高土壤pH值和玉米对钾吸收的效果较好.生物炭和AM真菌联合处理玉米的总根长、根部和地上部干重分别较CK增加了84.22%、176.67%和45.84%,玉米叶片的净光合速率、蒸腾速率、气孔导度分别较对照提高35.42%、56.44%和88.31%,叶色值比CK提高了22.77%,菌根侵染率较CK提高234.20%,菌丝密度可达到4.37 m/g,总球囊霉素和易提取球囊霉素分别达到4.32 g/kg和1.60 g/kg,有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量分别较对照提高24.23%、43.26%、98.63%和33.93%.[结论]生物炭和AM真菌单独或复合处理均能够促进玉米生长和提高土壤养分有效性,生物炭和AM真菌联合处理可促进玉米生长、改善生理特性、促进养分吸收、提高土壤养分效果,可作为退化土壤生态修复和农业生产安全的一项有效措施.
生物炭、丛枝菌根真菌、煤矿区、玉米生长、土壤养分有效性
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国家自然科学基金青年基金31700367;河南省高等学校青年骨干教师培养计划项目2016GGJS-062;河南科技大学学科提升振兴A计划项目13660002
2019-11-22(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)
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