通过施用堆肥和生物炭改良土壤，减轻亏缺灌溉和盐度对小麦生理机能及产量的双重不利影响

《Journal of Crop Health》：Attenuating the Dual Injury of Deficit Irrigation and Salinity On Wheat Physiology and Productivity Via Amending Soil with Compost and Biochar

　　

摘要

目的

诸如堆肥（Comp）和生物炭（Bio）之类的土壤改良剂对于土壤修复至关重要，同时还能提高植物对非生物胁迫的抵抗力。因此，本研究探讨了堆肥和生物炭对盐碱土性质以及缺水灌溉条件下小麦产量的影响。

方法

在2023/24和2024/25两个生长季，小麦被种植在盐碱田中（土壤电导率为6.23 dS m?1）。实验设置了三种灌溉方案，分别为作物蒸散量的100%、80%和60%；同时采用了三种土壤改良处理方式，即对照组、堆肥处理组和生物炭处理组。实验设计采用随机完全区组设计（randomized complete block arrangement），每个处理重复三次。

结果

缺水灌溉导致植株高度、穗长、叶绿素含量（SPAD）、水分状况（膜稳定性指数和相对含水量）、组织养分浓度、秸秆产量和籽粒产量显著下降。相比之下，无论是施用堆肥还是生物炭，都能在所有测量指标上减轻这些负面影响。堆肥或生物炭的应用改善了土壤的物理化学性质，从而显著促进了植物生长、生理表现、水分利用效率（WUE）、百粒重、收获指数、籽粒产量以及组织中的氮、磷、钾和钙含量。与对照组相比，施用堆肥的籽粒产量增加了17.9%，施用生物炭的籽粒产量增加了33.3%。此外，这两种改良剂在胁迫条件下维持了叶片养分的平衡，这从K?/Na?和Ca2?/Na?比值的升高中得到证实，这些比值是离子平衡改善的关键指标。

结论

总体而言，这些结果表明，像堆肥或生物炭这样的有机改良剂是一种可行且可持续的策略，可用于改良盐碱土、缓解缺水胁迫，并提高干旱和半干旱农业生态系统中的小麦产量和水分利用效率。