摘 要

生物质炭孔隙发达，比表面积大，吸附能力与抗氧化能力强，可以促进水稻养分吸收和产量增长。本实验采用竹炭为生物质炭材料，水稻选用常规稻（秀水134）和杂交稻（中科嘉优6号）两个水稻品种进行盆栽试验，并选取江西鹰潭和江苏宜兴的代表性耕作土，分别设置空白对照、氮素添加、氮素与低浓度生物质炭添加和氮素与高浓度生物质炭添加四个试验处理，每个处理均重复三次进行研究。由于鹰潭土壤偏酸性，生物炭的中合作用使鹰潭土壤中的稻苗对比更加明显。研究结果表明，添加了生物质炭后促进了常规水稻（秀水134）苗期的根系形态的形成，根表面积、总根长、根体积、平均根直径、根尖数都有明显提高，而高产稻（中科嘉优6号）的促进效果不如常规稻明显，生物质炭也促进了水稻苗期的氮素吸收量、氮素吸收率和生物量的积累。低添加量的生物质炭的促进作用显著，高添加量的生物质炭有抑制作用，因此，将生物质炭应用于农业时应严格控制用量。

关键词：竹，生物质炭，水稻苗期，根系形态，氮素利用

Effects of biocharon root morphology and nitrogen uptake of rice at seedling stage

Abstract

Biomass charcoal has developed pores, large specific surface area and strong adsorption and oxidation resistance, which can promote nutrient absorption and yield growth of rice. In this experiment, bamboo charcoal is used as biomass charcoal material. Two rice varieties, conventional rice (Xiushui 134) and hybrid rice (Zhongkejiayou 6), are selected for the experiment. Four experimental treatments, blank control, nitrogen addition, nitrogen and low-concentration biomass charcoal addition and nitrogen and high-concentration biomass charcoal addition, are respectively set up for the representative cultivated soils in yingtan of Jiangxi and Yixing of Jiangsu. Because the soil in yingtan is acidic, the cooperation of biochar makes the comparison of rice seedlings in yingtan soil more obvious. The results showed that the addition of biochar promoted the formation of root morphology in the seedling stage of conventional rice, and the root surface area, total root length, root volume, average root diameter and root tip number were significantly increased. However, the promotion effect of high-yield rice was not as obvious as that of conventional rice. Biochar also promoted the accumulation of nitrogen uptake, nitrogen absorption rate and biomass in the seedling stage of rice. The promotion effect of low added amount of biochar is obvious, and the inhibition effect of high added amount of biochar is obvious. Therefore, the amount of biochar used in agriculture should be strictly controlled.

Key words: Bamboo, Bamboo biochar, Root morphology, Nitrogen absorption,

Rice seedling stage

目 录

1 前言 1

1.1国内外研究现状背景 2

1.2研究目的及意义 2

1.3研究内容及创新 3

2 材料与方法 5

2.1 试验土壤、作物、生物质炭及氮素材料 5

2.1.1 试验土壤 5

2.1.2作物 5

2.1.3生物质炭 5

2.1.4氮素材料 5

2.2试验处理 6

2.3分析指标 6

3 结果与分析 7

3.1根系形态 7

3.1.1两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻总根长分析 7

3.1.2两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻根表面积分析 8

3.1.3两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻根体积分析 9

3.1.4两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻根平均直径分析 10

3.1.5两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻根尖数分析 12

3.2氮素吸收 13

3.2.1两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻生物量分析 14

3.2.2两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻氮素吸收量分析 14

3.2.3两种土壤类型、四种试验处理下常规稻和超高产水稻氮素利用率分析 15

4 结论及总结 17

4.1根系形态总结 17

4.2氮素吸收总结 17

4.3 不足及展望 17

5 致 谢 19

参考文献 20

1 前言

1.1国内外研究现状背景

水稻（Oryza sativa）是对氮元素很敏感的植物，缺氮幼苗的株高、基径宽等参数下降，植株变得矮小，而氮肥过量施用时，株高呈下降趋势，这可能与氮肥过多抑制秧苗根系生长有关。作为吸收养分和水分的主要器官，根系的生长制约了地上部分根茎叶片等部分的生长，当氮素吸收不足，植物的根会生长的细长，

为了加强与氮的接触面积，作物苗期氮肥施加量不足时，根系又少又长。少量施氮能促进根系的生长，也能增加根尖数等根系形态的指标。水稻根系不仅是吸收养分和水分的重要器官，也是可以为许多物质提供同化、转化和合成的场所^[2]。水稻苗期的生长发育、营养水平和产量水平与水稻苗期的氮素吸收有着密不可分的关系。根系是水稻吸收氮肥中氮元素的主要器官。根长和根表面积等根系形态的指标在水稻氮素获取中起着重要作用，也可以用来挑选不同氮效率水稻品种。水稻对氮吸收的有效性与其根系形态密切相关^[4]。良好的根系形态可以促进水稻以比较高的效率吸收和利用氮素。水稻的总根长较长、根体积大、根尖数多、有效吸收面积大，有利于增大根系与表土和底土的接触，提高其在土壤中的氮素吸收能力。根长和根表面积同样也是是影响水稻根系氮素吸收的指标，可以改进根系的良好性状的遗传^[7]。