在盆栽因子实验中，生物炭和赤霉素（GA3）对玉米在特定干旱和盐胁迫条件下的生长影响

玉米在干旱和盐胁迫下生物炭与赤霉素的协同效应研究

　　

摘要

玉米（Zea mays L.）是一种全球重要的谷物作物，其生产力极易受到非生物胁迫的影响，尤其是干旱和盐碱。生物炭（Biochar, BC）和植物生长调节剂（如赤霉素GA₃）已被提出作为在不利条件下提高作物表现的可持续策略；然而，在受控胁迫环境中它们联合使用的效果仍缺乏足够的证据支持。本盆栽实验（每个盆栽使用10公斤土壤）采用完全随机设计（ Completely Randomized Design），评估了生物炭和赤霉素GA₃单独使用或联合使用在干旱胁迫（土壤含水量为田间持水量的40%）以及两种盐度胁迫条件（6 dS m^?1代表高盐度，2.41 dS m^?1代表区域灌溉土壤中常见的中等盐度）下的效果。实验监测了发芽率（在播种后7天记录）、幼苗生长情况（播种后15天）、生物量以及叶绿素含量（在播种后21天时以干重计，单位为mg g^?1）。在干旱条件下，未经处理的植株发芽率降至60%，而施用生物炭和赤霉素GA₃后发芽率提高到79%；同时，茎长从4.15厘米增加到5.93厘米，根长从3.65厘米增加到5.43厘米。茎的鲜重从1.50克增加到2.13克，干重从0.70克增加到0.90克。在中等盐度（2.41 dS m^?1）条件下，联合使用生物炭和赤霉素GA₃后发芽率提高到82%，茎长从20.33厘米增加到22.83厘米，茎的干重从0.674克增加到0.989克，且叶绿素含量比受胁迫对照组高出约20–35%。总体而言，生物炭和赤霉素GA₃，尤其是在联合使用时，能够在干旱和盐碱胁迫下促进更好的发芽、生物量积累和叶绿素保留，显示出良好的潜力。尽管在最终制定农艺建议之前仍需进行田间验证，但这些结果在盆栽实验中已显示出积极的效果。