稻壳炭对紧实土壤中苹果根系硫同化酶活性、H2S含量及根系构型的影响

作者：田孝志; 徐龙晓; 宋建飞; 荀咪; 张玮玮; 杨洪强^*

来源：植物营养与肥料学报, 2021, 27(05): 869-877.

• 稻壳炭
• 土壤紧实度
• 根系
• 苹果
• 硫代谢
• 硫化氢

【目的】苹果种植后土壤很少翻动,根系常受土壤紧实胁迫。研究在土壤中掺混稻壳炭提高苹果根系硫同化代谢以及根系构型的效果,为果园土壤管理提供技术参考。【方法】以砧木分别为平邑甜茶和八棱海棠的两年生‘红富士’苹果(Malusdomestica ‘Red Fuji’)幼树为试材进行盆栽试验。对掺入和没掺入稻壳炭的土壤分别进行镇压(土壤紧实度值分别为1558和1572 KPa)和不镇压(土壤紧实度值分别为923和939 KPa),共4个处理。苹果幼树移栽成活后60天,测定土壤孔隙度、氧气浓度和水溶性硫含量,分析苹果根系硫酸根和硫化氢(H2S)含量及ATP硫酸化酶(ATPS)、O-乙酰丝氨酸裂解酶(OASTL)和L-半胱氨酸脱巯基酶(L-CD)、D-半胱氨酸脱巯基酶(D-CD)活性,以及根系活力和形态构型等。【结果】镇压处理显著降低了土壤中水溶性硫含量,降低了八棱海棠和平邑甜茶为砧木的苹果幼树根系硫酸根含量,降低了根系ATPS、OASTL和L-CD、DCD活性以及内源H2S含量,并显著降低根系活力、根长密度、根系长度、根系体积和根系分形维数,在平邑甜茶为砧木的幼树根系中的降低幅度大于八棱海棠砧木。无论是否镇压土壤,掺入稻壳炭均提高了土壤孔隙度、土壤氧气浓度以及不同形态硫含量,提高了苹果根系硫酸根和内源H2S含量,根系ATPS、OASTL和LCD、D-CD活性,根系活力,根系长度,根长密度和根系分形维数,且在紧实土壤中八棱海棠砧木的提升幅度大于在平邑甜茶砧木中,两种砧木的苹果幼树在紧实土壤中的提升幅度均大于在正常土壤中。【结论】土壤紧实显著降低土壤水溶性硫含量,抑制苹果根系硫代谢和根系生长,在土壤中掺入稻壳炭可以显著提高紧实土壤中苹果根系硫代谢、根系生长和根系分枝。因此,在苹果移栽时,在土壤中掺入一定比例的稻壳炭可以有效缓解土壤紧实对苹果根系生长和硫代谢的不利影响。

• 单位
  作物生物学国家重点实验室; 山东农业大学