生物炭介导的连作大豆光合生理代谢及产量响应

作者：吴迪; 袁鹤翀; 顾闻琦; 冯志波; 孙媛媛; 修立群; 张伟明^*; 陈温福^*

来源：农业环境科学学报, 2023, 42(01): 37-45.

• 生物炭
• 大豆
• 光合作用
• 连作栽培

为明确生物炭长期存在条件下对连作大豆光合生理和产量的调控效应及作用关系，探讨其应用可行性，采用大田长期定位试验方法，设置CK(施肥，不施炭)、B1(生物炭12 t·hm-2)、B2(生物炭24 t·hm-2)和B3(生物炭48 t·hm-2)4个处理，研究了施用生物炭(9年)对连作大豆进行光合作用的物质基础、生理功能、产物积累以及产量等方面的影响。施用生物炭可提升连作大豆叶绿素含量(Chla、Chlb)、叶面积及叶面积指数，明显增强连作大豆的光合作用能力，其净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)、水分利用效率(WUE)明显提高，胞间CO2浓度(Ci)降低，其中B3处理的Pn、Tr和Gs分别比CK处理提高15.44%、14.98%和117.73%。同时，生物炭介导的连作大豆PSⅡ反应中心内禀光能转换效率(Fv/Fm)、潜在光化学效率(Fv/Fo)及热耗散量子比率(Fo/Fm)提高，进行光合的植物效率提升。生物炭处理的连作大豆可溶性蛋白、可溶性糖、蔗糖含量及叶片干物质量均有不同程度提高，光合产物积累增加，且最终产量表现为生物炭处理均高于CK处理，其中B2、B3处理的大豆产量分别比CK处理提高7.69%、15.38%。相关分析表明，生物炭长期介导的连作大豆产量响应与Chla、Pn、Tr、Gs以及叶片可溶性糖含量密切相关，是促进连作大豆产量提升的重要因素。施用生物炭可增强大豆光合生理功能，促进光合产物积累，提高连作大豆产量。

• 单位
  沈阳农业大学