添加了壳聚糖和生物刺激剂的生物炭能够改善雨养葡萄藤的根系结构、养分吸收能力以及抗旱性能

《Plant and Soil》：Biochar enriched with chitosan and biostimulants improves root architecture, nutrient uptake, and drought adaptation of rain-fed grapevines

　　

摘要

研究目的

在半干旱地区，依靠降雨的葡萄种植受到干旱的日益严重制约，干旱导致土壤质量下降、根系生长受到限制，进而降低了葡萄藤的产量。本研究旨在评估一种添加了生物刺激剂和有益微生物的多功能生物炭改良剂是否能够提高葡萄藤的抗旱能力和果园的生产性能。

研究方法

本研究进行了一项为期四年的田间试验（2022–2025年），使用了添加了壳聚糖、富里酸、 brassinosteroid以及微生物菌剂（Rhizophagus irregularis、Azospirillum brasilense 和 Pseudomonas fluorescens）的葡萄修剪生物炭。在降雨条件下，对七种处理方式下的土壤物理化学性质、根系结构、植物水分状况、生化胁迫指标、光合作用效率、养分吸收及与产量相关的特征进行了评估。

研究结果

fully enriched 的生物炭处理组（T6）表现出最优异的整体性能。与传统施肥处理相比，该处理方法使土壤有机碳含量增加了109%，阳离子交换 Capacity 增加了68%，同时降低了土壤容重19%。根系表面积增加了2.8倍，细根（<0.5毫米）占总根长的71%。叶片相对含水量从68.5%上升到88.2%，而脯氨酸和丙二醛的含量分别下降了67%和62%。这些变化伴随着更高的养分吸收效率、改进的光合作用效能以及114%的产量增长。T6处理组的成本效益比最高（2.95），显示出很强的农艺和经济价值。

研究结论

生物炭-生物刺激剂-微生物的复合改良剂改善了土壤条件，促进了根系变得更细密且分布更广，并增强了降雨条件下葡萄藤的抗旱生理性能。这些发现表明，添加了特殊成分的生物炭配方为提高半干旱环境中的果园抗逆性和生产力提供了一种可持续的方法。