生物炭和保水剂对火鹤花生长的影响

摘要

作为一个农业大国，中国每年都会生产大量农业废弃物。如何处理植物废料，特别是大量的秸秆，一直是农业发展的难题。生物炭作为一种新型的可再生资源，已成为土壤改良、水环境污染控制、重金属吸附、生物能源和废物处理领域关注的焦点，但生物炭在改良基质方面的研究较少，生物炭用于作物种植基质的改良，既解决了秸秆浪费问题，又能改善土壤，增加土壤含碳量，促进农业可持续发展。另外，中国也是一个主要的缺水国。水资源严重短缺，土壤保水力增强，植物水分利用效率提高是中国农业可持续发展的重要因素。作为一种具有超强保水能力的新型高分子材料，保水剂在农业中得到了广泛的应用。对提高土壤持水力，改善土壤结构，提高作物抗旱性和抗逆性，保持土壤肥力具有显着效果，是重要的栽培基质。火鹤花是一种非常重要的经济花卉，因其色泽鲜艳，植物种类繁多，四季开花，广受人们欢迎，广泛用于盆栽观赏。 本试验深入探索在基质中添加不同用量的生物炭和保水剂对基质保水性、保肥性以及火鹤花不同生长阶段地上叶部与地下根部的生长生理特性、叶片光合特性以及N、P、K吸收量等的变化规律。利用WINRHIZO根系分析系统对生长3个月和6个月的火鹤花根系生长特征进行研究；并对火鹤花不同时期根系、叶片及花苞片中保护酶（CAT、POD）的活性，可溶性蛋白、可溶性糖、丙二醛含量，叶片叶绿素a、叶绿素b和类胡萝卜素含量，叶片水势，叶片光合指标等进行了分析；以及对火鹤花不同时期N、P、K吸收量的测定研究。主要结论如下： 1. 不同用量生物炭和保水剂对基质的保水性和保肥性的影响。生物炭和保水剂对于基质的保水性和保肥性具有明显的改良作用，有利于基质对水分的吸持和养分的吸附。 2. 不同用量生物炭和保水剂对火鹤花根系生长的影响。对火鹤花的总根长、根系表面积、根系投影面积、根平均直径、总根尖数、根分枝数及根系活力等指标进行了分析测定，对结果进行统计分析，表明各指标随着生物炭和保水剂用量的增加呈现出先上升后下降的趋势，在生物炭用量10%、保水剂用量4‰处理下达到最大值。说明在生物炭用量10%、保水剂用量4‰处理下最有利于火鹤花根系的生长，火鹤花根 系生长状况最好。 3. 不同添加量生物炭和保水剂对火鹤花生理特性的影响。研究发现，火鹤花POD活性、CAT活性，叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白、可溶性糖含量、叶片水势均在C10H4处理达到最大值，类胡萝卜素与丙二醛含量在C10H4处理降至最低。随生物炭和保水剂用量的增加，保护酶（CAT、POD）活性，叶绿素a、叶绿素b、可溶性蛋白、可溶性糖含量在CK至C10H4先升高，在C10H4至C20H6逐渐下降的趋向，类胡萝卜素与丙二醛含量则呈现相反规律。 4. 对火鹤花观赏性状的影响。本试验主要从火鹤花花苞片数、花苞长度、花蕾长度、株高等指标分析生物炭和保水剂不同用量对火鹤花观赏性指标的研究，研究表明:10%生物炭和4‰保水剂配比处理组对火鹤花生长发育的促进作用最显著，火鹤花花苞片个数增幅为18.52%，火鹤花的花苞长度增大了31.1%，花蕾的长度增加了20%，株高增加8.9%。综上所述，在生物炭和保水剂不同用量处理对火鹤花观赏性状影响的试验中，以10%生物炭和4‰保水剂处理为效果最好，为生物炭和保水剂对火鹤花处理的最佳添加量配比。 5. 火鹤花N、P、K等养分吸收量。研究发现：火鹤花植株根系和叶片的N、P、K的吸收量在不同生物炭和保水剂处理间呈现出先上升后下降的趋势，在一定程度上提高了火鹤花植株的N、P、K吸收量。 6. 不同用量生物炭和保水剂对火鹤花叶片光合特性的影响。随生物炭和保水剂用量的增大，火鹤花叶片净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、胞间CO2浓度（Ci）均呈先逐渐上升后下降趋势，且都在C10H4处理达到最大值；蒸腾速率（Tr）呈逐渐下降趋势。 综上所述，生物炭用量10%、保水剂用量4‰处理条件下的火鹤花生长状态最好，为此研究条件下最适宜的生物炭和保水剂用量。

目录

声明

前言

第一章 绪论

1.1 生物炭在农业领域的应用

1.2 不同基质在观赏植物栽培中的应用

1.3 保水剂概念及国内外研究现状

1.4 保水剂性能

1.5 保水剂对作物的影响

1.6 研究目的与意义

第二章 生物炭和保水剂对火鹤花根系的影响

2.1 材料与方法

2.2 结果与分析

2.3 结论与讨论

第三章 生物炭和保水剂对火鹤花地上部分的影响

3.1 材料与方法

3.2 结果与分析

3.3 结论与讨论

第四章 结论

1. 不同用量生物炭和保水剂对基质的保水性和保肥性的影响

2. 对火鹤花根系生长的影响

3. 对火鹤花生理特性的影响

4. 对火鹤花观赏性状的影响

5. 火鹤花N、P、K吸收量

6. 对火鹤花叶片光合特性的影响

参考文献

附录

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文