一种促进风沙地披碱草生长及生理特性的土壤改良剂优化方法

摘要

本发明公开了一种促进风沙地披碱草生长及生理特性的土壤改良剂优化方法，包括以下步骤：步骤一、采用正交实验，以披碱草为研究对象，施入不同用量的生物炭、膨润土和有机肥混合后作为土壤改良剂；步骤二、测定不同生育时期的披碱草株高、茎粗、根冠比、SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖、脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素含量在内的11项指标；步骤三、得出生物炭、膨润土与有机肥对风沙地披碱草生长和生理特性影响的最优组合；步骤四、结合影响关系的主次顺序与最优组合分析对风沙土改良效果较好的最优组合。本发明为促进披碱草生长和生理特性，提高风沙地土壤改良效果，促进生态和经济效益，减少资源浪费提供科学合理的理论依据。

说明书

技术领域

本发明属于土壤改良剂优化技术领域，具体涉及一种促进风沙地披碱草生长及生理特性的土壤改良剂优化方法。

背景技术

土地沙化问题的日益加剧，对土壤造成水热条件变化，而土壤环境的剧烈变化将直接导致本地生物多样性降低，生态环境进一步恶化。土地沙化所形成的风沙土由于本身颗粒较粗，土壤胶体含量偏低，保水保肥能力差，造成土壤中的有机质与细粒物质流失，最终导致土壤进一步粗化，肥力进一步下降的恶性循环，土地生产力严重衰退，作物抗逆能力降低，土壤病虫害加剧，不利于作物的生长发育。因此，开展风沙土的改良和修复研究对维持农业、经济以及环境可持续发展具有十分重要的意义。

土壤改良剂具有提高作物生长的作用，生物炭、膨润土或有机肥为常用的土壤改良剂，单施生物炭、膨润土或有机肥除了对土壤的正向作用外，也会因为土壤类型、气候变化、原料制备方式等因素差异存在一些负效应。由于生物炭的强稳定性，其自身对营养物质的贡献短期很难呈现出来，而且生物炭营养成分含量较低，单独施加的效果不显著。膨润土虽然具有较强的吸附能力，但其为亲水性物质，温度升高后吸附性会减弱。单施有机肥对作物生长影响也不稳定，在有机肥施用量不是很大的情况下，很难满足农作物对营养元素的需要，有机肥施加量大也可能对土壤造成二次污染。目前，国内外关于生物炭、膨润土、有机肥作为土壤改良剂单独施加对作物生长发育及土壤理化性质影响的相关研究已很深入，两两混施的研究也相对较多，而将生物炭、膨润土和有机肥混合施加的相关研究鲜有报道。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种促进风沙地披碱草生长及生理特性的土壤改良剂优化方法，结合当地土壤条件与披碱草生长特点，通过研究生物炭、膨润土和有机肥的不同施用量组合对披碱草各生育期生长指标和生理指标的影响，探讨施用生物炭、膨润土和有机肥对披碱草各生育期生长发育与生理特性影响的内在机制，确定生物炭、膨润土和有机肥的最佳施用量，为促进披碱草生长和生理特性，提高风沙地土壤改良效果，促进生态和经济效益，减少资源浪费提供科学合理的理论依据。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案来实现：一种促进风沙地披碱草生长及生理特性的土壤改良剂优化方法，包括以下步骤：

步骤一、以正交实验方法进行实验设计，以披碱草为研究对象，施入不同用量的生物炭、膨润土和有机肥混合后作为土壤改良剂；

步骤二、测定不同生育时期的披碱草株高、茎粗、根冠比、SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖、脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素含量在内的11项指标；

步骤三、得出生物炭、膨润土与有机肥对风沙地披碱草生长和生理特性影响的最优组合；

步骤四、结合影响关系的主次顺序与最优组合分析对风沙土改良效果较好的最优组合。

作为优选，所述生物炭、膨润土与有机肥提高风沙地披碱草生长及生理特性的最优组合为：生物炭施用量1.5kg/m

与现有技术相比，本发明技术方案带来的有益效果如下：施用生物炭、膨润土和有机肥对披碱草各生育期的生长发育、生理特性均有促进作用；通过探讨施用生物炭、膨润土和有机肥对披碱草各生育期生长发育与生理特性影响的内在机制，确定生物炭、膨润土和有机肥的最佳施用量，为促进披碱草生长和生理特性，提高风沙地土壤改良效果，促进生态和经济效益，减少资源浪费提供科学合理的理论依据。

附图说明

图1为不同处理对披碱草各生育期株高的影响图；

图2为不同处理对披碱草各生育期茎粗的影响图；

图3为不同处理对披碱草各生育期超氧化物歧化酶活性的影响图；

图4为不同处理对披碱草各生育期过氧化物酶活性的影响图；

图5为不同处理对披碱草各生育期过氧化氢酶活性的影响图；

图6为不同处理对披碱草各生育期相对电导率的影响图；

图7为不同处理对披碱草各生育期丙二醛含量的影响图；

图8为不同处理对披碱草各生育期可溶性糖含量的影响图；

图9为不同处理对披碱草各生育期脯氨酸含量的影响图；

图10为不同处理对披碱草各生育期叶绿素含量的影响图。

注：图1-图10不同字母表示同一生育期各处理之间的显著性差异(P<0.05)。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。

一种促进风沙地披碱草生长及生理特性的土壤改良剂优化方法，其步骤如下：

一、试验地、供试作物、供试改良剂和试验方法选择：

试验样地选定在辽宁省风沙地改良利用研究所彰武台试验基地内，试验样地总面积为400m

供试作物：披碱草，由辽宁省风沙地改良利用研究所提供。

供试改良剂：生物炭，购自于沈阳农业大学生物炭工程技术中心，原料为玉米秸秆炭，炭化温度为500℃，比表面积3.88m

本试验采用正交试验方法，以披碱草为供试作物，生物炭、膨润土和有机肥为供试改良剂，将生物炭(A)、膨润土(B)和有机肥(C)的施用量分别设置五种不同因素，即生物炭(A)0、0.6、0.9、1.2、1.5kg/m

表1试验设计表

二、样品采集与处理：

试验分别于披碱草拔节期(2021年5月4日)、抽穗期(2021年5月18日)、灌浆期(2021年6月5日)和成熟期(2021年8月6日)进行样品的采集。

草样采集：每个处理样地随机按行取长1m样方，选取各处理中长势相似的披碱草幼苗，将植株完整取出。现场测定其株高、茎粗和叶绿素含量。采集草样时，为了保证植物叶片及根系的生物活性，将根系连同土体一起采集，然后放在密封袋内封好，并做好标记，尽快带回实验室。在实验室选取顺直、完整无损的根系，用剪刀剪下，分为地上部分和根系部分，用密封袋将其封好做好标记，其放入冰箱4℃环境下冷藏，并保证7日内进行试验测定。

三、测定指标及其方法：

1.供试土壤理化性质状况

供试土壤类型为风沙土，试验前对未施加土壤改良剂的样地进行土壤理化性质的测定，具体情况见表2。

表2供试土壤理化性质状况

2.生长指标的测定

(1)株高：采样现场测量披碱草的株高，以披碱草最高部位(顶端生长中心)距茎的基部的距离为准，使用精度为1mm的直尺进行测量；

(2)茎粗：采样现场测量披碱草的茎粗，以披碱草植株主干与地面相接处的直径为准，使用精度为0.01mm的游标卡尺进行测量；

(3)根干重与地上部干重：采用烘干法测定。将披碱草从茎基部分剪开，获得完整的根系部分和地上部分；将其用蒸馏水冲洗干净，然后用滤纸擦干表面水分后放入烘箱内，105℃下杀青30min后，85℃烘干至恒重(72h)，用精度为0.0001g的电子天平称重，分别记录根干重、地上部分干重，其对应比值为根冠比，计算公式如下：根冠比＝根干重/地上部分干重。

3.生理指标的测定

(1)抗氧化酶活性

超氧化物歧化酶(SOD)活性采用氮蓝四

(2)细胞膜透性物质

相对电导率(REC)：采用电导率法进行测定。将叶片样品用自来水冲洗干净，再用去离子水冲洗3次，用滤纸吸干表面水分后将叶片剪碎，用电子天平称量新鲜样品3份，每份取0.1g放入刻度试管中，加入10ml去离子水使叶片完全浸泡水中，塞上瓶塞，摇匀置25℃恒温箱中浸泡12h，用DDSJ-318型电导率仪测定浸提液电导率，记作C0；然后将密封的刻度试管沸水浴30min，冷却至室温后摇匀，再次测定浸提液电导率，记作C1。计算公式为：相对电导率(REC)＝C0/C1×100％；

丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法进行测定。

(3)渗透调节物质

可溶性糖(SS)含量采用蒽酮比色法进行测定；脯氨酸(PRO)含量采用茚三酮比色法进行测定。

(4)叶绿素含量：采样现场使用TYS-A型叶绿素仪(北京中科维禾仪器有限公司生产)进行测定。

四、数据统计与分析

采用Excel 2013软件进行数据处理和作图，数据用“平均值±标准误差”表示，采用SPSS23.0统计分析软件对数据进行差异显著性分析，采用Duncan法对各指标间差异显著性进行比较，不同英文小写字母表示各处理间差异显著水平(P<0.05为差异显著)，采用Pearson相关系数对各项指标之间的相关性进行分析。

1.不同处理对披碱草各生育期株高的影响

通过不同处理对披碱草各生育期株高的影响分析，如图1所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草株高较CK处理均有所增加。

在拔节期，各处理的株高由高到低前八名依次为T24＞T12＞T16＞T22＞T20＞T11＞T19＞T18，较CK处理分别提高了82.03％、81.15％、75.10％、74.22％、73.44％、56.28％、54.49％和51.82％。在抽穗期，各处理的株高由高到低前八名依次为T24＞T12＞T16＞T20＞T22＞T19＞T11＞T18，较CK处理分别提高了94.05％、93.63％、86.30％、85.63％、84.96％、79.15％、77.92％和77.02％。在灌浆期，各处理的株高由高到低前八名依次为T24＞T16＞T12＞T20＞T22＞T19＞T18＞T11，较CK处理分别提高了82.28％、81.83％、79.77％、79.31％、71.18％、70.73％、70.21％和69.64％。在成熟期，各处理的株高由高到低前八名依次为T24＞T16＞T12＞T20＞T22＞T19＞T11＞T18处理，分别较CK提高了76.61％、76.16％、71.84％、71.33％、70.80％、64.67％、64.19％和63.57％。施加土壤改良剂处理的披碱草各生育期株高均显著高于CK处理(P＜0.05)，说明施用土壤改良剂对披碱草各生育期株高生长有促进作用，其中同一生育期生物炭、膨润土与有机肥混施处理的株高要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

2.不同处理对披碱草各生育期茎粗的影响

通过对不同处理对披碱草各生育期茎粗的影响分析，如图2所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草茎粗较CK处理均有所增加。

在拔节期，各处理的茎粗由高到低前八名依次为T24＞T16＞T12＞T20＞T22＞T11＞T19＞T18，较CK处理分别提高了49.73％、48.66％、44.39％、43.32％、42.78％、42.25％、41.71％和38.50％。在抽穗期，各处理的茎粗由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T22＞T12＞T11＞T19＞T18，较CK处理分别提高了54.73％、54.23％、51.24％、50.75％和50.25％、43.28％、42.79％和42.29％。在灌浆期，各处理的茎粗由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T22＞T12＞T19＞T11＞T18，较CK处理分别提高了51.35％、50.90％、45.95％、45.50％和45.05％、38.29％、37.84％和37.39％。在成熟期，各处理的茎粗由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T22＞T12＞T19＞T18＞T11，分别较CK提高了47.30％、46.47％、42.32％、41.91％和41.49％、36.10％、35.68％和35.27％。同一生育时期施用土壤改良剂处理的茎粗均显著高于CK处理(P＜0.05)，说明施用土壤改良剂对披碱草各生育期茎粗有促进作用，其中同一生育期生物炭、膨润土与有机肥混施处理的茎粗要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

3.不同处理对披碱草各生育期根冠比的影响

通过对不同处理对披碱草各生育期根冠比的影响分析，由表1可知，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草根冠比较CK处理均有所增加。

在拔节期，施加土壤改良剂处理的披碱草根冠比均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草根冠比由高到低前八名依次为T24＞T22＞T20＞T16＞T19＞T12＞T18＞T11，较CK处理分别提高了144.36％、138.54％、125.37％、119.49％、103.74％、101.96％、93.93％和80.82％。在抽穗期，除T1处理外，其他施用土壤改良剂处理的披碱草根冠比均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草根冠比由高到低前八名依次为T24＞T22＞T20＞T16＞T19＞T12＞T18＞T11，较CK处理分别提高了162.77％、156.05％、141.08％、134.36％、116.38％、114.35％、105.18％和90.13％。在灌浆期，除T1和T2处理外，其他施用土壤改良剂处理的披碱草根冠比均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草根冠比由高到低前八名依次为T24＞T22＞T20＞T16＞T19＞T12＞T18＞T11，较CK处理分别提高了170.60％、157.27％、148.47％、135.45％、115.08％、111.56％、105.13％和88.13％。在成熟期，除T1和T2处理外，其他施用土壤改良剂处理的披碱草根系根冠比均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草根冠比由高到低前八名依次为T24＞T20＞T22＞T16＞T19＞T18＞T12＞T11，分别较CK提高了171.98％、159.55％、155.13％、137.61％、113.43％、107.59％、105.42％和88.91％。说明施用土壤改良剂对披碱草各生育期地上部分和根系部分生物量积累有促进作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的根冠比要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

表1不同处理对披碱草各生育期根冠比的影响

注：同一列中不同字母表示同一生育期各处理间差异显著(P＜0.05)。

4.不同处理对披碱草各生育期SOD活性的影响

通过对不同处理对披碱草各生育期超氧化物歧化酶活性的影响分析，如图3所示，同一生育期施加土壤改良剂处理的SOD活性较CK处理均有所增加。

在拔节期，除T1、T2、T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的SOD活性显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的SOD活性由高到低前八名依次表现为T24＞T16＞T20＞T22＞T12＞T19＞T18＞T15，较CK处理分别提高了96.24％、93.23％、90.98％、85.71％、83.46％、80.45％、76.69％和72.93％。在抽穗期，施加土壤改良剂处理的SOD活性均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的SOD活性由高到低前八名依次表现为T24＞T16＞T20＞T22＞T12＞T19＞T18＞T15，较CK处理分别提高了140.35％、132.16％、126.90％、119.30％、114.04％、108.77％、102.34％和92.98％。在灌浆期，除T1处理外，其他施加土壤改良剂处理的SOD活性均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的SOD活性由高到低前八名依次表现为T24＞T16＞T22＞T20＞T12＞T19＞T18＞T15，较CK处理分别提高了206.49％、200.54％、196.76％、189.73％、179.46％、175.14％、160.54％和150.27％。在成熟期，除T1处理外，施加土壤改良剂处理的SOD活性均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的SOD活性由高到低前八名依次表现为T24＞T16＞T20＞T19＞T12＞T18＞T22＞T15，较CK处理分别提高了86.99％、85.62％、84.25％、81.51％、80.14％、76.71％、74.66％和72.60％。说明施用土壤改良剂对披碱草SOD活性有促进作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的SOD活性要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

5.不同处理对披碱草各生育期POD活性的影响

通过不同处理对披碱草各生育期过氧化物酶活性的影响分析，如图4所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草POD活性较CK处理均有所增加。

在拔节期，除T1、T2、T7和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草POD活性显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的POD活性由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T19＞T22＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了385.02％、373.13％、325.99％、273.13％、265.20％、225.99％、215.42％和198.24％。在抽穗期，除T1和T2处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草POD活性显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的POD活性由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T22＞T19＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了210.23％、199.32％、197.05％、193.86％、165.00％、148.41％、142.27％和141.36％。在灌浆期，除T1处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草POD活性显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的POD活性由高到低前八名依次为T24＞T20＞T16＞T22＞T19＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了197.03％、190.30％、188.58％、186.07％、173.87％、173.24％、171.05％和135.21％。在成熟期，除T1处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草POD活性显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的POD活性由高到低前八名依次为T24＞T20＞T16＞T22＞T19＞T12＞T18＞T15，分别较CK提高了188.41％、185.74％、184.49％、158.82％、153.83％、147.59％、137.61％和119.79％。说明施用土壤改良剂对披碱草POD活性有促进作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的POD活性要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

6.不同处理对披碱草各生育期CAT活性的影响

通过不同处理对披碱草各生育期过氧化氢酶活性的影响分析，如图5所示，同一生育期施加土壤改良剂处理的披碱草CAT活性较CK处理均有所增加。

在拔节期，除T1、T2、T7和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草CAT活性显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的CAT活性由高到低前八名依次为T20＞T22＞T19＞T16＞T24＞T18＞T12＞T15，较CK处理分别提高了360.78％、349.02％、330.72％、305.88％、273.86％、272.55％、256.21％和243.79％。在抽穗期，除T1、T2、T5和T7处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草CAT活性均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的CAT活性由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T22＞T19＞T18＞T12＞T11，较CK处理分别提高了242.28％、240.51％、238.73％、217.72％、193.67％、170.13％、160.76％和143.29％。在灌浆期，除T1处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草CAT活性均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的CAT活性由高到低前八名依次为T24＞T20＞T22＞T16＞T12＞T19＞T18＞T15，较CK处理分别提高了186.11％、182.88％、181.74％、175.77％、163.33％、151.53％、140.39％和137.80％。在成熟期，除T1、T2、T7和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草CAT活性均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的CAT活性由高到低前八名依次为T20＞T16＞T22＞T24＞T19＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了214.20％、204.40％、191.80％、175.00％、172.60％、168.80％、164.20％和142.60％。说明施用土壤改良剂对披碱草CAT活性有促进作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的CAT活性要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

7.不同处理对披碱草各生育期相对电导率的影响

通过不同处理对披碱草各生育期相对电导率的影响分析，如图6所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草相对电导率较CK处理均有所降低。

在拔节期，除T1处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草相对电导率均显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草相对电导率由低到高前八名依次为T24＜T16＜T20＜T22＜T19＜T12＜T18＜T15，较CK处理分别降低了24.30％、23.62％、23.01％、22.57％、22.30％、21.29％、21.08％和19.29％。在抽穗期，除T1和T2处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草相对电导率均显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草相对电导率由低到高前八名依次为T24＜T20＜T16＜T19＜T22＜T12＜T18＜T15，较CK处理分别降低了34.38％、32.34％、27.66％、27.04％、26.68％、26.28％、25.88％和25.40％。在灌浆期，施加土壤改良剂处理的披碱草相对电导率均显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草相对电导率由低到高前八名依次为T24＜T16＜T20＜T22＜T19＜T12＜T18＜T15，较CK处理分别降低了28.59％、28.23％、27.06％、25.77％、24.96％、24.06％、23.38％和22.14％。在成熟期，施加土壤改良剂处理的披碱草相对电导率均显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草相对电导率由低到高前八名依次为T24＜T16＜T20＜T22＜T19＜T12＜T18＜T15，较CK处理分别降低了21.08％、20.63％、19.97％、18.63％、17.83％、17.44％、16.47％和15.82％。说明施用土壤改良剂对披碱草相对电导率有抑制作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的效果要优于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

8.不同处理对披碱草各生育期MDA含量的影响

通过不同处理对披碱草各生育期丙二醛含量的影响分析，如图7所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草MDA含量较CK处理均有所减少。

在拔节期，除T1处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草MDA含量显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草MDA含量由低到高前八名依次为T16＜T24＜T20＜T22＜T19＜T12＜T18＜T15，较CK处理分别降低了27.65％、26.69％、26.49％、25.53％、24.98％、22.93％、21.36％和18.89％。在抽穗期，除T1、T2和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草MDA含量显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草MDA含量由高到低前八名依次为T19＜T22＜T16＜T24＜T20＜T12＜T18＜T11，较CK处理分别降低了37.09％、34.12％、33.18％、32.32％、30.99％、28.56％、27.15％和25.35％。在灌浆期，除T1、T2、T7和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草MDA含量显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草MDA含量由低到高前八名依次为T24＜T16＜T22＜T19＜T20＜T12＜T18＜T15，较CK分别降低了29.99％、30.57％、28.52％、27.57％、26.83％、25.37％、24.41％和23.31％。在成熟期，除T1、T2、T7和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草MDA含量显著低于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草MDA含量由低到高前八名依次为T24＜T16＜T22＜T19＜T20＜T12＜T18＜T15，较CK分别降低了27.62％、26.66％、25.58％、24.49％、23.59％、22.12％、21.29％和20.33％。说明施用土壤改良剂对披碱草MDA含量有抑制作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的效果要优于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

8.不同处理对披碱草各生育期可溶性糖含量的影响

通过不同处理对披碱草各生育期可溶性糖含量的影响分析，如图8所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草可溶性糖含量较CK处理均有所增加。

在拔节期，施加土壤改良剂处理的披碱草可溶性糖含量均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草可溶性糖含量由高到低前八名依次为T19＞T22＞T24＞T20＞T16＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了88.92％、87.81％、85.87％、83.93％、78.39％、70.64％、66.76％和62.05％。在抽穗期，除T1和T2处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草可溶性糖含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草可溶性糖含量由高到低前八名依次为T20＞T24＞T16＞T22＞T19＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了76.13％、72.30％、69.82％、67.12％、64.64％、60.59％、58.56％和51.80％。在灌浆期，除T1和T2处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草可溶性糖含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草MDA含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T19＞T22＞T16＞T18＞T15＞T12，较CK处理分别提高了56.72％、55.94％、54.38％、52.19％、51.09％、49.22％、44.38％和43.44％。在成熟期，除T1和T2处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草可溶性糖含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草可溶性糖含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T19＞T22＞T16＞T18＞T12＞T15，分别较CK提高了72.73％、72.17％、63.45％、60.30％、58.07％、57.14％、54.36％和52.88％。说明施用土壤改良剂对披碱草可溶性糖有促进作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的可溶性糖要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

9.不同处理对披碱草各生育期脯氨酸含量的影响

通过不同处理对披碱草各生育期脯氨酸含量的影响分析，如图9所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草脯氨酸含量较CK处理均有所增加。

在拔节期，施加土壤改良剂处理的披碱草脯氨酸含量均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草脯氨酸含量由高到低前八名依次为T24＞T22＞T19＞T20＞T16＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了57.12％、56.48％、55.36％、54.24％、51.04％、46.56％、44.32％和41.60％。在抽穗期，除T1、T2和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草脯氨酸含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草脯氨酸含量由高到低前八名依次为T20＞T24＞T16＞T22＞T19＞T12＞T18＞T15，较CK处理分别提高了35.87％、34.88％、33.79％、32.61％、31.32％、29.74％、28.85％和26.88％。在灌浆期，除T1和T2处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草脯氨酸含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草MDA含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T19＞T22＞T16＞T18＞T12＞T15，较CK处理分别提高了25.28％、24.93％、22.34％、21.34％、20.63％、19.75％、19.46％和18.99％。在成熟期，施加土壤改良剂处理的披碱草脯氨酸含量均显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草脯氨酸含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T19＞T16＞T22＞T18＞T12＞T15，分别较CK提高了22.24％、21.90％、21.15％、19.80％、18.98％、18.58％、16.47％和14.64％。说明施用土壤改良剂对披碱草脯氨酸含量有促进作用，其中生物炭、膨润土与有机肥混施处理的脯氨酸含量要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

10.不同处理对披碱草各生育期叶绿素含量的影响

通过不同处理对披碱草各生育期叶绿素含量的影响分析，如图10所示，同一生育时期施加土壤改良剂处理的披碱草叶绿素含量较CK处理均有所增加。

在拔节期，除T1、T2、T4、T5、T7和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草叶绿素含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草叶绿素含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T16＞T22＞T19＞T18＞T12＞T11，较CK处理分别提高了38.78％、38.02％、37.26％、34.60％、33.08％、31.94％、27.49％和24.33％。在抽穗期，除T1、T5和T7处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草叶绿素含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草叶绿素含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T16＞T12＞T22＞T19＞T23＞T18，较CK处理分别提高了50.47％、49.84％、49.21％、48.58％、47.91％、46.95％、46.30％和36.66％。在灌浆期，除T1、T2、T5和T7处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草叶绿素含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草叶绿素含量由高到低前八名依次为T24＞T20＞T16＞T22＞T12＞T19＞T18＞T11，较CK处理分别提高了73.71％、73.28％、72.84％、71.55％、71.12％、70.69％、53.45％和53.02％。在成熟期，除T1和T9处理外，其他施加土壤改良剂处理的披碱草叶绿素含量显著高于CK处理(P＜0.05)，各处理的披碱草叶绿素含量由高到低前八名依次为T24＞T16＞T20＞T22＞T12＞T19＞T18＞T15，分别较CK提高了99.35％、98.05％、96.75％、94.81％、89.61％、88.96％、87.66％和74.68％。说明施用土壤改良剂对披碱草叶绿素含量有促进作用，其中同一生育期生物炭、膨润土与有机肥混施处理的叶绿素含量要高于膨润土与有机肥混施、生物炭与有机肥混施和生物炭与膨润土混施处理。

综上所述，本发明以披碱草为供试材料，通过探讨生物炭、膨润土和有机肥不同施用量组合对风沙地披碱草各生育时期生理特性、根系形态分布及生长发育状况的影响，并在此基础上进一步分析了生物炭、膨润土和有机肥促进披碱草生长的最佳施用量，得到主要结论如下：

(1)施用生物炭、膨润土和有机肥对披碱草各生育期的生长发育均有促进作用，生物炭、膨润土和有机肥不同施用量对同一生育时期的株高、茎粗、根冠比均有所增加，株高、茎粗、根冠比分别较CK处理最大提高了94.05％、54.73％、171.98％，其中T12、T16和T24处理对披碱草生物量的影响最显著。

(2)施用生物炭、膨润土和有机肥对披碱草各生育期的生理特性均有促进作用，生物炭、膨润土和有机肥不同施用量对同一生育时期的抗氧化酶活性、渗透调节物质、叶绿素含量均有所增加，对细胞膜物质有所降低，SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖、脯氨酸含量、叶绿素含量分别较CK处理最大提高了206.49％、385.02％、360.78％、88.92％、57.12％、99.35％，叶片相对电导率和丙二醛含量分别较CK处理最大降低了34.38％和37.09％，其中T16、T20、T22和T24处理对抗氧化酶活性影响最显著。T19、T20、T22和T24处理对细胞膜系统的影响最显著。T19、T22和T24处理对渗透调节影响最显著。T16、T24处理对叶片光合作用的效果最显著。

(3)通过探讨生物炭、膨润土和有机肥对披碱草不同生育时期的株高、茎粗、根冠比、SOD活性、POD活性、CAT活性、可溶性糖、脯氨酸含量、相对电导率、丙二醛含量、叶绿素含量在内的11项指标的显著影响，综合分析本试验土壤改良剂对促进风沙地作物生长和生理特性的最佳施用量为生物炭1.5kg/m

以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。