棉杆生物炭对棉花根系特性及生理代谢的影响

探讨棉花根系不同根径形态特性及生理代谢对棉杆生物炭施用的响应,为棉花高产高效生产提供理论支撑.为此,以棉花为研究对象,棉杆生物炭为试验材料,在灰漠土和风沙土两种质地土壤上,选择常规施肥、常规施肥+22.5×103 kg/hm2棉杆生物炭和常规施肥+45.0×103 kg/hm2棉杆生物炭3个处理,探讨棉杆生物炭对棉花根形态特征以及根系吲哚乙酸、丙二醛(MDA)和过氧化氢酶活性等生理指标的影响.结果表明:添加棉杆生物炭促进棉花生长和产量的增加,棉花株高较常规施肥处理显著提高9.02％～14.02％,棉花产量提高5.70％～7.71％,但差异不显著;添加过量的棉杆生物炭(45.0×103 kg/hm2)则抑制风沙土中棉花地下部生物量和产量的提升;棉杆生物炭添加提高灰漠土中棉花细根根长、根表面积和根体积,其较常规施肥处理分别提高7.80％～32.60％,100.00％～111.11％和83.87％～129.03％,降低了风沙土中棉花中根、粗根的根长和根表面积;棉杆生物炭添加显著提高了棉花根系中过氧化氢酶活性,与常规施肥处理相比,灰漠土中根系过氧化氢酶活性提高194％～423％,风沙土中提高155％(22.5×103 kg/hm2).棉杆生物炭添加促进了棉花株高和细根的生长,有利于棉花根系形态构建,棉杆生物炭添加提高棉花根系过氧化氢酶活性,使棉花根系细胞免于过氧化氢的毒害,从而促进根系对水肥的吸收利用和棉花产量的提高,同时棉杆生物炭添加对灰漠土的影响作用大于风沙土.