施加生物炭对盐胁迫下香蜂花(Melissa officinalis)生长及生理特性的影响

盐渍化土壤在全世界广泛存在,严重影响土壤肥力、植物生长。生物炭作为一种土壤修正剂可以有效改良盐渍土性质,减轻盐胁迫对植物的危害。本文以香蜂花(Melissa officinalis)为试验材料,探究添加0、10%、20%生物炭(质量比)对三种盐度水平0、0.2%、0.6%盐胁迫(NaCl+Na_2SO_4)下土壤结构及酸碱度、土壤酶活性、香蜂花生长状况、光合生理特性、生理特性及矿质元素含量的影响。主要研究结果如下:(1)生物炭的施用对盐胁迫下土壤容重有降低作用,降低了12.96%~18.87%。施用生物炭使盐胁迫下土壤田间持水量RSL3化学结构、总孔隙度、有效磷、速效钾含量提升,在20%生物炭添加量下提升最显著。盐胁迫下土壤脲酶、土壤蔗糖酶、土壤磷酸酶、土壤过氧化氢酶在施用生物炭后提高,土壤脲酶活性提高了5.07%~77.91%,土壤蔗糖酶活性提高了7.81%~67.36%,土壤中性磷酸酶活性提高了50%~421.05%,土壤过氧化氢酶活性提高了3.37%~7.94%。(2)施用生物炭显著提高了盐胁迫下香蜂花的株高、叶长、叶宽、地上部干鲜重、地下部干鲜重,有效促进盐胁迫下植物生长。施加生物炭对盐胁迫下香蜂花的总根长、根投影面积、根表面积、根平均直径、根体积、根尖数、根分叉数有明显地提升作用。施加生物炭使盐胁迫下香蜂花根系活力增强,提高了32.61%~45.30%。综合评价得出,20%生物炭添加量对两种水平盐胁迫下香蜂花地上部及地下部生长的促进效果最好。(3)施用生物炭使盐胁迫下香蜂花净光合速率(Pn)、气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)、蒸腾速率(Tr)上升,提高了33.72%~40.07%、33.33%~57.89%、7.77%~8.19%、35.92%~51.76%。施加生物炭使盐胁迫下香蜂花Fv/Fm、q P提高,Fo、NPQ降低。叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量在施加生物炭后上升。综合评价得出,施用20%生物炭对两种水平盐胁迫下光合能力的提升作用最明显。(4)盐胁迫下施加生物炭使香蜂花丙二醛含量、相对电导率、可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸含量降低,分别降低了35.7SAHA作用4%~40.24%,28.01%~26.10%,53.69%~57.44%,21.78%~22.44%,43.37%~48.85%。施加生物炭使盐胁迫下香蜂花过氧化氢、超氧阴离子含量显著降低。盐胁迫下过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)、抗trypanosomatid infection坏血酸过氧化物酶(APX)活性及类黄酮、总酚、花青素含量在施加生物炭后降低。通过对生理特性影响的综合评价得出,施用20%生物炭减轻盐胁迫对香蜂花的影响效果最好。(5)施用生物炭能够促进在盐胁迫下香蜂花对氮、磷、钾的吸收,在20%生物炭添加量下对香蜂花养分吸收改善效果最明显。施加生物炭降低了盐胁迫下香蜂花地上部及地下部钠离子含量,分别降低了1.63%~13.85%,19.56%~33.52%,并在植株地下部降低效果显著。盐胁迫下香蜂花钾钠离子比值在施加生物炭后有明显的升高,减轻了盐处理对香蜂花的离子胁迫。