生物炭对盐碱胁迫下黑麦草和紫花苜蓿光合及抗氧化特征的影响

来源：农业工程学报杂志2021年第17期北京时间：

作者：任怀新,王冬梅,王慧,张泽洲,刘若莎,黄薇,谢正丰,

摘要：为探究黑麦草和紫花苜蓿在盐碱胁迫初期的响应机制，揭示生物炭对盐碱胁迫初期黑麦草和紫花苜蓿两种典型牧草光合及抗氧化系统的短期影响，采用盆栽试验方法，设置4种处理：盐碱胁迫处理（C0, 150 mmol/L等摩尔NaCl、Na2CO3、NaHCO3混合盐碱溶液）、盐碱胁迫+1%生物炭（C1）、盐碱胁迫+3%生物炭（C2）、盐碱胁迫+5%生物炭（C3），并设置无盐碱胁迫的空白对照（CK），分析盐碱胁迫初期不同生物炭添加量对植物生长指标、光合特性、丙二醛含量及抗氧化酶活性的影响。结果表明：1）14 d盐碱处理显著影响黑麦草和紫花苜蓿的生长状况，降低生物量累积、净光合速率、气孔导度、蒸腾速率、胞间CO2浓度，提高丙二醛（Malondialdehyde）含量，及超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase）、过氧化物酶（Peroxidase）和过氧化氢酶（Catalase）活性，但对叶绿素含量和根长无显著影响（P>0.05）。2）盐碱胁迫初期，生物炭可有效提高黑麦草和紫花苜蓿的抗胁迫能力，显著降低丙二醛含量，缓解盐碱胁迫对黑麦草和紫花苜蓿生长和光合反应的抑制作用，其中3%生物炭处理的生物量、株高、根长较盐碱胁迫分别增加了48.50%～82.34%、31.19%～44.16%、17.15%～48.09%，气孔导度、蒸腾速率增加了118.69%～358.99%、98.66%～526.53%，紫花苜蓿的叶绿素含量和净光合速率分别增加了7.97%和519.09%。3）盐碱胁迫下，随施炭量增加，黑麦草和紫花苜蓿的生长指标、光合特性、细胞膜透性及抗氧化酶活性基本呈现出低添加量促进、高添加量抑制的趋势。综上所述，适量生物炭可有效缓解盐碱胁迫对黑麦草和紫花苜蓿生长的抑制作用，其中3%的生物炭施用量效果最好。

关键词：生物炭, 盐碱胁迫, 光合作用, 抗氧化酶, 黑麦草, 紫花苜蓿