Efectele aplicării filmelor nețesute din fibră ramie asupra nutrienților solului din zona rădăcinii și a comunității bacteriene

Subiecte

O corecție de autor la acest articol a fost publicată la 30 aprilie 2020

Acest articol a fost actualizat

Abstract

Creșterea răsadurilor de orez în tăvi plate a devenit principala metodă pentru transplantul mecanizat de orez în China. Cu toate acestea, blocurile de răsad ridicate prin această metodă au fost ușor crăpate în practică, iar această problemă poate fi rezolvată prin căptușirea unei pelicule subțiri nețesute din fibră ramie pe suprafața inferioară a tăvii pentru răsaduri. Acest studiu a fost realizat pentru a determina efectele acestui film asupra mediului din zona rădăcinii răsadurilor de orez. Rezultatele au arătat că, în a 10-a zi după însămânțare, conținutul de azot anorganic din sol, în special azot nitrat, în zona rădăcinii tratamentului cu film a fost considerabil mai mare decât în tratamentul fără film, în schimb, conținutul de materie organică din sol a fost mai mic în tratamentul cu film și, până în a 20-a zi, diferența dintre tratamente a fost mărită. După aplicarea filmului, valorile indicelui Chao 1 și ale indicelui Shannon pentru diversitatea comunității bacteriene a solului au scăzut, iar răsadurile de orez au fost mai scurte, au avut un raport mai mare rădăcină/lăstare, conținut mai mic de nitrați și conținut mai mare de zahăr solubil. Concluzionăm că aplicarea filmului nețesut din fibră ramie a dus la schimbări substanțiale în nutrienții solului și în comunitatea bacteriană din zona rădăcinii într-un timp scurt, ceea ce a afectat semnificativ creșterea și dezvoltarea răsadurilor de orez.

Introducere

Orezul este un aliment principal de bază pentru aproximativ 50% din populația lumii 1. Câmpurile de orez reprezintă mai mult de 12% din suprafața globală a terenurilor de cultură China este una dintre cele mai mari țări producătoare de orez din lume, cu o suprafață de cultivare a orezului de aproximativ 30 de milioane de hectare, reprezentând aproximativ 18,6% din suprafața de orez a lumii 3. Cu o forță de muncă rurală din ce în ce mai redusă, creșterea răsadurilor de orez în tăvi plate urmată de transplantul mecanic a devenit o metodă de cultivare predominantă pentru a înlocui transplantul de mână în producția de orez chinezesc 4. Cu toate acestea, această metodă are un defect grav în practică, deoarece sistemul de rădăcini al răsadurilor nu a fost adesea împletit suficient de data optimă de transplant (20-25 zile după însămânțare). Înrădăcinarea insuficientă în blocul de răsad înseamnă că blocurile de răsad de orez se sparg cu ușurință (Fig. 1c), astfel încât eficiența transplantului mecanic a fost serios redusă 5 .

Pelicula nețesută din fibră ramie și aplicarea sa la creșterea puieților de orez pentru transplant mecanizat:(A) film nețesut din fibră ramie; () utilizarea filmului; (c) un bloc de răsad ușor de rupt (crescut fără film); (d) un bloc de răsad de orez ridicat odată cu filmul.

În studiul nostru, nutrienții solului, activitățile enzimatice și comunitatea bacteriană din zona rădăcinii și trăsăturile răsadurilor de orez au fost comparate în grupuri cu și fără aplicarea filmului nețesut din fibră ramie. Obiectivele noastre au fost să (1) examinăm efectele utilizării filmului căptușit sub sol asupra mediului din zona rădăcinii răsadurilor de orez și (2) să clarificăm relația dintre aceste efecte și trăsăturile răsadurilor de orez.

Rezultate

Caracteristicile morfologice ale răsadurilor de orez

În D10 (a 10-a zi după însămânțare), răsadurile de orez în tratamentul M (peliculă nețesută cu fibră ramie prezentă) au fost cu 12,7% mai scurte decât răsadurile din grupul de tratament NM (fără utilizarea filmului). Până la D20 (a 20-a zi după însămânțare), răsadurile de orez din grupul de tratament M erau încă mai scurte decât răsadurile de tratament NM, dar diferența nu mai era semnificativă (Tabelul 1). La D10, răsadurile în tratamentul M au produs cu 12,6% mai puțină greutate proaspătă și cu 17,0% mai multă greutate proaspătă de rădăcină decât răsadurile NM. În mod similar, pe D20, greutatea proaspătă a puieților de orez în tratamentul M a fost cu 17,6% mai mică decât puieții de tratament NM, în timp ce nu s-a observat nicio diferență semnificativă în greutatea proaspătă a rădăcinii. Diferențele dintre răsadurile de tratament M și NM în biomasa cu greutate uscată au fost similare cu cele din greutatea proaspătă (Tabelul 1). În mod corespunzător, raportul mediu rădăcină/lăstari al puieților de orez din grupul de tratament M a fost semnificativ mai mare decât cel din grupul de tratament NM; în ceea ce privește greutatea proaspătă, raportul rădăcină/lăstar a crescut cu 34,5% și, respectiv, 23,1% pe D10 și respectiv D20, iar în ceea ce privește greutatea uscată, raportul rădăcină/lăstar a crescut cu 40,6% și respectiv 32,0% pe D10 și respectiv D20 (Tabelul 1).

Conținut de zahăr solubil și nitrați în răsadurile de orez

Pe D10, conținutul mediu de nitrați din răsadurile de orez din grupul de tratament M a fost de 1344,9 μg g -1, ușor mai mic decât grupul de tratament NM (Fig. 2a), conținutul mediu de zahăr solubil a fost de 60,6 mg g -1, ușor mai mare decât tratamentul NM (Fig. 2b), dar niciuna dintre diferențe nu a fost semnificativă statistic. Până la D20, diferența dintre tratamente a fost mai mare, deoarece răsadurile de orez sub tratamentul M au avut un conținut mediu de nitrați cu 21,7% mai mic și un conținut de zahăr solubil cu 6,3% mai mare decât răsadurile din tratamentul NM.

Azotat mediu (A) și conținutul de zahăr solubil () în lăstari de răsad de orez pe D10 și D20. NM și M nu reprezintă căptușeală și tamponare cu filme nețesute din fibră ramie pe suprafața inferioară a tăvii pentru răsaduri, respectiv. Barele de eroare reprezintă SE (n = 3). ns, * și ** denotă nesemnificație, diferențe semnificative la nivelul probabilității 0,05 și diferențe semnificative la nivelul probabilității 0,01 între NM și M în fiecare lot de eșantionare (prin test T asociat), respectiv.

PH-ul solului și EC

Aplicarea filmului nețesut din fibră ramie nu a avut niciun efect evident asupra pH-ului solului din zona rădăcinii, care a fost de aproximativ 7,7 atât pe D10, cât și pe D20 (Fig. 3a). EC a solului în solurile de tratament M a fost de 0,14 și 0,18 mS cm -1, pe D10 și respectiv pe D20; iar datele grupului M au fost ușor mai mici decât valoarea medie a tratamentului cu NM, dar diferențele nu au fost semnificative (Fig. 3b).

PH-ul solului din zona rădăcină (A), CE (), ureasa din sol (c) și activitatea fosfatazei neutre (d) pe D10 și D20. NM și M nu reprezintă căptușeală și căptușeală cu folie nețesută din fibră ramie pe suprafața inferioară a tăvii pentru răsaduri, respectiv. Barele de eroare reprezintă SE (n = 3). ns, * și ** denotă nesemnificație, diferență semnificativă la nivelul probabilității 0,05 și diferență semnificativă la nivelul probabilității 0,01 între NM și M în fiecare lot de eșantionare (prin test T asociat), respectiv.

Elementele nutritive ale solului

În comparație cu tratamentul NM, tratamentul M a avut o nutriție mai mare cu azot din sol (Tabelul 2). Pe D10, conținutul mediu total de azot, azot nitrat, azot amoniu și azot hidrolizat cu alcali în solul din zona rădăcinii a fost cu 4,9%, 25,4%, 2,3% și 9,3% mai mare în tratamentul M comparativ cu tratamentul NM, dar toate diferențele nu au fost semnificative, cu excepția conținutului de azot hidrolizat cu alcali ( = 0,0343). Până la D20, decalajele dintre tratamente s-au extins, iar creșterea tratamentului M comparativ cu tratamentul NM a ajuns la 4,7%, 39,3%, 14,6%, respectiv 11,5%, dar singura diferență semnificativă a fost în conținutul de azot nitrat ( = 0,0148). Comparativ cu tratamentul NM, conținutul mediu de potasiu disponibil în solurile din zona rădăcinii în tratamentul M a crescut, în timp ce conținutul mediu de materie organică și conținutul de fosfor disponibil a scăzut, dar aceste diferențe nu au fost semnificative ( > 0,05).