多种土壤改良剂缓解黍连作障碍的盆栽试验研究

《BMC Plant Biology》：Soil amendment strategies for continuous cropping obstacles in foxtail millet (Setaria italica L.): impacts on growth, nutrient partitioning, and yield formation

　　

摘要

背景

连作障碍（CCOs）通过损害土壤健康和破坏养分循环，严重制约了黍（Setaria italica L.）的生产力。

方法

本研究通过户外盆栽试验评估了14种土壤改良剂处理，以确定其改善连作障碍的效果。在最大生物量阶段，测定了植株生长、光合色素、生物量分配、产量构成因子、营养质量以及叶片、根系和土壤的理化性质。

结果

根据盆栽试验结果，与连作相比，玉米秸秆生物炭和腐殖酸显著提高了株高、茎粗、叶片SPAD值、叶片厚度、叶片面积、穗长和单叶重。与黍轮作和与高粱轮作提高了株高、叶片SPAD值、叶片厚度、叶片面积、穗长、根分叉、根表面面积、土壤全氮和速效钾（P?<?0.05）。腐殖酸处理提高了叶片全氮和全磷、根钾以及土壤速效钾。接种芽孢杆菌时，当使用枯草芽孢杆菌和大芽孢杆菌时增加了叶片有机碳，而粘质芽孢杆菌增加了根系磷素含量。玉米秸秆生物炭还提高了叶片组织密度和土壤有机碳，而蚯蚓粪提高了土壤全氮和速效氮。与豇豆轮作促进了叶片扩展，而与高粱轮作增强了根系伸长。冗余分析和层级划分识别出茎重（26.62%）、籽粒总淀粉（7.79%）、根系全氮（5.10%）和叶片全磷（1.99%）是与产量构成因子相关的主要变量。

结论

研究结果为理解盆栽试验条件下黍和连作土壤对不同改良剂的响应提供了理论基础。