添加生物炭可以缓解干旱和盐胁迫对大豆产量和水分利用效率的负面影响GydF4y2Ba

背景GydF4y2Ba

环境压力是限制植物增长以及作物生产力的关键因素，从而影响农业可持续性。提出了生物炭加入作为改善作物表现的有效管理。然而，少数研究侧重于生物炭添加对非生物胁迫（例如干旱和盐度）的互动效果作物生长和生产率的影响。本研究采用盆栽试验进行，研究干旱和盐度胁迫对大豆产量，叶气相交换和水分使用效率（WUE）的相互作用影响。GydF4y2Ba

结果GydF4y2Ba

干旱和盐分胁迫显著降低了大豆物候期（如开花时间）和所有叶片气体交换参数，但对大豆根系生长和叶片产量水平的WUE影响不一致。盐分胁迫显著降低了光合速率、气孔导度和细胞间COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度和蒸腾率分别为20.7,26.3,10.5和27.2％。降低生物质生产和谷物产量可能是由于干旱和盐度应力下的抑制光合作用。Biochar添加显着增强的大豆籽粒产量3.1-14.8％。干旱压力和生物炭加入大幅增加GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}盐度胁迫显著降低了水分利用效率（WUE）GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}24.2％。干旱和盐度应力显示出对大豆生产率和叶气相交换的一些负相互作用。但生物炭加入缓解干旱和盐度应力下对大豆生产率和水使用效率的负面影响。GydF4y2Ba

结论GydF4y2Ba

本研究的结果表明，干旱和盐度应力显着降低大豆生长和生产率。在大豆生产力和水利用效率上存在干旱和盐度胁迫的互动影响，而我们可以使用生物炭来缓解负面影响。我们应考虑未来可持续农业对不同非生物限制因素对作物增长的互动影响。GydF4y2Ba

缺水引起的干旱是全球农作物生产可持续性的主要限制因素[GydF4y2Ba1GydF4y2Ba那GydF4y2Ba2GydF4y2Ba]．由于全球变暖和极端气候事件的预期频率，在全世界都预测了天旱的高频和严重程度，包括中国大多数地区，包括极端气候事件的预期频率[GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba4.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba5.GydF4y2Ba]．作物产量可能受到干旱胁迫的限制，这在以前的研究中已经有充分的记录[GydF4y2Ba6.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba7.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba9.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba10.GydF4y2Ba]．例如，干旱胁迫可使大豆籽粒产量显著降低24-50%，但水分利用效率(WUE)较高[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]同时，水分利用效率是指示植物抗旱性的重要性状[GydF4y2Ba12.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

干旱胁迫可以改变植物叶子的生理特性，如降低叶片光合作用和蒸腾率和气孔导率，从而限制作物生产率[GydF4y2Ba13.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]此外，干旱胁迫还可能影响植物物候（例如提前或延迟开花时间），进而影响作物生产力[GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba]．据报道，开花阶段的水短缺受到鹰嘴豆咽部的负面影响（GydF4y2BaCicer Arietinum.GydF4y2BaLinn)产量(GydF4y2Ba17.GydF4y2Ba]，但大豆（GydF4y2Ba甘氨酸最大GydF4y2Ba(L.)开花时间对干旱胁迫无响应[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．此外，根本始终在对干旱胁迫下调节作物生产力的重要作用，特别是对于Nodules的豆科作物可以修复nGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba从用作n营养的大气层[GydF4y2Ba2GydF4y2Ba那GydF4y2Ba18.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba19.GydF4y2Ba]例如，植物总是有更深的根，在干旱胁迫下能够从更深的土壤中吸收更多的水分和营养[GydF4y2Ba20.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

盐度是可持续农业的另一个重要限制因素，令人沮丧的作物生长和全球生产[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba22.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]．在全球范围内，已有70多个国家的特点是存在大面积受盐度影响的土地，世界上6%以上的土地受到盐度胁迫的影响[GydF4y2Ba24.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba25.GydF4y2Ba]盐胁迫不仅通过影响叶片生理生长而降低作物产量[GydF4y2Ba26.GydF4y2Ba]，但也会降低植物根系从土壤中吸收水分和营养(如N)的能力[GydF4y2Ba27.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba28.GydF4y2Ba]．虽然其他研究表明盐度可以增加转基因大麦生长和玻璃容器和现场条件的产量，但该机制尚不清楚[GydF4y2Ba29.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

生物炭是从生物量中获得的一种稳定的富碳副产品，应用于低肥力土壤是改善土壤质量从而提高作物生产力的一种有希望的方法[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba]．通常，生物炭应用可能会增加作物生产率，主要发生在酸性和中性pH土壤中[GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba33.GydF4y2Ba，但对干旱胁迫下碱性土壤的研究较少。GydF4y2Ba

大豆是世界上种植最广泛的豆类作物之一，2016年总产量超过3.46亿吨(粮农组织统计，GydF4y2Bahttp://www.fao.org/faostat/en/#data/qc.GydF4y2Ba)，提供大量蛋白质和食用油供人类食用[GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba]．然而，这种重要的豆类作物受到多种非生物胁迫的影响，如干旱和盐，这可能会严重限制大豆的生长和产量[GydF4y2Ba8.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba34.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba]．以前的研究越来越深入地深入了解受干旱和盐度影响的大豆生产力，然而，产量减少的生理基础仍未清楚。此外，是否可以将Biochar添加作为有效的管理，以在干旱和盐度的组合压力下的不育的土壤是稀缺的。因此，在干旱和盐度压力下，更好地了解生理基础和大豆生长的根特征，对可持续农业有益。GydF4y2Ba

本研究旨在探讨在干旱和盐胁迫下，添加生物炭对大豆叶片生理参数、作物生产力以及叶片和产量水平的水分利用效率的影响。本研究旨在评估这些处理对大豆产量的单一和交互效应。本研究验证了三个主要假设：1）干旱胁迫可降低大豆叶片生理参数，从而降低作物生产力；2）盐分胁迫可加剧干旱胁迫的负面影响；3）添加生物炭可缓解干旱和盐分胁迫的约束效应。GydF4y2Ba

大豆脊脂和叶片气体交换参数GydF4y2Ba

干旱和盐分胁迫显著影响大豆物候学（如开花时间）和所有叶片气体交换参数，而添加生物炭后，除光合速率和气孔导度外，未观察到显著影响（表1）GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)低强度和高强度干旱胁迫显著降低了叶片光合速率26.3%和37.9%，气孔导度38.9%和55.0%，细胞间COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba蒸腾速率分别为49.6和71.2%。相反，干旱胁迫显著提高了水分利用效率GydF4y2Ba_{-叶子GydF4y2Ba}在D-L和D-H处理下，大豆的开花时间分别延迟了近1天。此外，盐胁迫显著降低了大豆的光合速率、气孔导度和细胞间CO 2GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba相对于非盐度处理，浓缩和蒸腾速率（ - 20.7， - 26.3％， - 10.5％和-27.2％）。GydF4y2Ba

本研究表明，各处理对大豆叶片气体交换参数的交互作用不大，对大豆开花期没有影响(见表2)GydF4y2Ba1GydF4y2Ba，图。GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)。干旱×盐度和干旱×盐度×生物炭的互作均显著影响光合速率和气孔导度。细胞间有限公司GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba仅通过盐度×生物炭加成相互作用显着影响浓度。WUEGydF4y2Ba_{-叶子GydF4y2Ba}考虑干旱×盐度和盐度×生物炭加成相互作用表现出显着的变化。GydF4y2Ba

生物质生产GydF4y2Ba

干旱和盐碱胁迫显著影响大豆生物量生产力和根系生长（表1）GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)。With drought stress increasing, shoot biomass (− 28.9% and − 48.3% at D-L and D-H, respectively), root biomass (− 4.7% and − 34.3% at D-L and D-H, respectively) and total biomass (− 25.5% and − 46.3% at D-L and D-H, respectively) were depressed significantly compared with the control. On the contrary, drought stress significantly increased root length (21.7 and 10.6% at D-L and D-H, respectively) compared with the control and the longest root length occurred in D-L treatment.

与对照相比，盐胁迫显著降低了根生物量(−24.5%)和总生物量(−13.2%)。与根系生物量相关，盐胁迫使根系长度较对照显著缩短21.7%。GydF4y2Ba

生物炭加入对芽生物质，根生物量和总生物质的影响显着影响，但对枝条/根长度的比例没有影响（表GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)。随着生物炭添加速率，较高的拍摄生物量（分别在B1和B2的14.3和43.6％），根生物量（分别在B1和B2的15.8和31.5％）和总生物质（B1和B2的14.6和41.6％））比观察到的控制。GydF4y2Ba

通常，生物质生产受干旱胁迫，盐度应激和生物炭加入的互动影响（表GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)。具体而言，干旱×盐度应力相互作用显着影响根长，根生物量和总生物质生产（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)。值得一提的是，当加入盐度时，根长显示干旱胁迫的差异，但没有盐度加成的根长度在D-L下的35.5％，与D-C处理相比，在D-H下28.1％（图。GydF4y2Ba2GydF4y2Baj）。此外，干旱应激×生物炭加成相互作用显着影响芽生物质，总生物质和根长，但根本不是根部生物质。随着生物炭添加的增加，干旱胁迫抑郁芽生物质（从-19.0％至-53.8％的平均）和总生物量（平均为-14.8％至-51.7％）与对照相比更强。特别是，仅在B1处理中仅在B1处理中显着增加了根长度（分别在低和高干旱胁迫下的55.2和50.6％）。GydF4y2Ba

粮食产量GydF4y2Ba

籽粒产量以大豆最高(10.46 g /盆)GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba})在D-C处理与水井灌溉。干旱胁迫下，大豆籽粒产量在低干旱和高干旱条件下分别显著降低17.7和42.6%GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)。与无盐处理相比，盐胁迫显著降低了籽粒产量21.1%。添加生物炭可显著提高籽粒产量，较对照提高3.1-14.8%。GydF4y2Ba

大豆籽粒产量受各处理交互作用的部分影响GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)如预期的那样，当盐分与干旱胁迫一起添加时，干旱×盐分胁迫交互作用显著影响粮食产量，表现较差（图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)。此外，干旱胁迫与生物炭加入的相互作用也显着影响大豆产量。考虑到干旱应激×盐度应力×生物炭加入的相互作用，观察到对大豆产量没有显着影响。GydF4y2Ba

WUEGydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}

干旱压力显示了对WUE的积极影响GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}盐分胁迫对水分利用效率有负面影响GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}在这项研究中（表GydF4y2Ba2GydF4y2Ba)。在水资源赤字下，WUEGydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}在低水平和高干旱胁迫下分别增加了27.5％和25.5％。相反，盐度压力显着下降了GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}与非盐度加成土壤相比，24.2％。生物炭加入大量增强的电影GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}在高添加率下为15.6%，而在低添加率下无影响。GydF4y2Ba

WUEGydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}受到研究的互动的显着影响（表GydF4y2Ba2GydF4y2Ba，图。GydF4y2Ba3.GydF4y2Ba)。干旱压力大大增加了GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}但盐度的增加显著降低了水分利用效率GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}然而，在对照处理下，添加生物炭减轻了影响。GydF4y2Ba

开花期是大豆营养和生殖生长的重要过渡时期，对干旱和盐胁迫敏感[GydF4y2Ba36.GydF4y2Ba]．在这项研究中，干旱和盐度应力延迟了大豆开花时间，这应该是对严格栖息地适应大豆的潜在机制。以前的研究表明，干旱和盐度应力可能会延迟作物开花时间，从而对作物生产率产生负面影响[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba37.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba38.GydF4y2Ba]．本研究与上述报告的文献结果一致，这可能归因于随后开花时间的较大的耗水量[GydF4y2Ba11.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

叶片光合效率在调节作物产量中发挥着重要作用[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba35.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba]研究表明，干旱和盐碱胁迫抑制了大豆叶片的光合速率，导致大豆产量下降[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba]．由于干旱胁迫导致的光合速率降低已在豆科作物中报道[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba40GydF4y2Ba]，并被归因于干旱胁迫下的气孔关闭[GydF4y2Ba14.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba59.GydF4y2Ba]．据Hussain等人报道[GydF4y2Ba15.GydF4y2Ba]，气孔闭合介导限制有限公司GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba与CO相比，叶子中的扩散更加主导GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba同化，因此可以拒绝叶片光合速率和作物生产力。根据以前的研究，目前研究中的光合速率的降低可以归因于两个不同的机制：1）通过减少的COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba由于气孔闭合，叶片内的扩散（分别在低温和​​高干旱胁迫下减少56.7和80.3％）。2）通过在核糖糖-1,5-双磷酸盐羧酶/氧酶的受体部位下降低酶，或由于细胞间CO抑制光合酶GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba专注 [GydF4y2Ba16.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba40GydF4y2Ba那GydF4y2Ba41.GydF4y2Ba]．同样，细胞间有限公司GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度也被认为是评估盐度对光合效率的影响的关键因素[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba42.GydF4y2Ba]．土壤盐度胁迫可能导致增强叶细胞NAGydF4y2Ba^+GydF4y2Ba和ClGydF4y2Ba^-GydF4y2Ba然后抑制细胞膨胀和光合活性，然后加速叶片衰老，从而导致作物产量下降[GydF4y2Ba21.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba43.GydF4y2Ba]另外，耐盐植物表现出较好的细胞间COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba叶子中的浓度为光合速率[GydF4y2Ba23.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

Root，第一个适应和敏感地对土壤中非生物压力源进行适应和反应的器官（例如，干旱和盐度），在调节植物生长中起着重要作用[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba45.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba46.GydF4y2Ba]．然而，据我们所知，很少有人研究大豆根系和根瘤生长对干旱和盐胁迫相互作用的响应。根系结构，特别是那些能在土壤中扎根更深、根长更长的植物，在最大限度地提高植物获取土壤水分和养分的能力方面发挥着重要作用[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba47.GydF4y2Ba]．伴随着降低水分损失的策略，如气孔闭合和叶片蒸腾率削弱，根部长度增加可能会增加土壤水和营养素，这是支持生物量产生和大豆产量的必要条件[GydF4y2Ba44.GydF4y2Ba]．如本研究所示，在干旱条件下的根长比对更容易获得更多水和营养的控制更长。相反，在干旱和盐度应力下伴随大豆籽粒产量急剧下降根结节。这些研究结果表明，除了根本性能之外，开发和维持根结节的能力也可能是调节大豆谷物生产率的重要特征。盐度加成没有对根长和结节重量的影响，干旱和盐度的相互作用表明，我们应该考虑盐度在干旱胁迫下对大豆生产率的综合影响，因为根生长和结节性能是与大豆生产率相关的关键参数。GydF4y2Ba

生物炭在低肥力或污染土壤上的应用是改善土壤质量从而提高作物产量的一种有希望的方法，在以前的研究中已有大量报道[GydF4y2Ba30.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba31.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba32.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba48.GydF4y2Ba]．实际上，田间施用生物炭能提高作物产量主要是由于土壤pH的调节[GydF4y2Ba49.GydF4y2Ba]增加土壤c贮藏[GydF4y2Ba50.GydF4y2Ba]，保持土壤水分和养分[GydF4y2Ba51.GydF4y2Ba]．在本研究中，Biochar添加显着增强的芽生物质，根生物量和籽粒产量。这些现象也可以部分地归因于叶生理变量中的交替（例如光合作用）。例如，Biochar添加显着增强了大豆光合速率和气孔电导（表GydF4y2Ba1GydF4y2Ba）这可能会产生对叶和土壤含量的积极影响，从而提高大豆籽粒产量[GydF4y2Ba52.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

在雨养和半干旱地区，水分利用效率被认为是指示作物生产力的一个重要特征，它将农业生态系统中的水分和养分循环联系起来[GydF4y2Ba39.GydF4y2Ba]．然而，关于水分利用效率在叶片和产量水平等不同尺度上对干旱和盐胁迫的响应研究较少。在本研究中，干旱和盐胁迫对提高叶片水分利用效率的作用相同GydF4y2Ba1GydF4y2Ba)。干旱和盐度对WUE的积极影响GydF4y2Ba_{-叶子GydF4y2Ba}在很大程度上是由于外部压力下的叶形气孔闭合和蒸腾率降低[GydF4y2Ba53.GydF4y2Ba那GydF4y2Ba54.GydF4y2Ba，从而减少水分蒸发，提高叶片水分利用效率。然而，在产量尺度上，WUEGydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}干旱胁迫显着提高，但盐度应力显着下降。由根生长引起的逆转结果对干旱和盐度应力不同引起的概率，这敏感地从土壤中获得水[GydF4y2Ba55.GydF4y2Ba]．此外，叶片和产量水平的干旱和盐度应力的互动性显着影响了WUE，这意味着我们应该考虑未来对未来的干旱和盐度对可持续农业的综合影响。GydF4y2Ba

本研究表明，干旱和盐度应力延迟大豆开花时间和抑郁的叶片气体交换参数（例如，光合速率，气孔电导，细胞间有限公司GydF4y2Ba_2GydF4y2Ba添加生物炭显著提高了植物生物量和粮食产量，干旱胁迫使水分利用效率增加GydF4y2Ba_{-叶子GydF4y2Ba}和Wue.GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}盐分胁迫下水分利用效率降低GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba}．有效利用水分意味着最大限度地吸收土壤蒸腾水分，这可能在未来用干旱胁迫替代水分利用效率。本研究结果表明，干旱和盐胁迫对大豆产量和水分利用效率的影响非常显著，而生物炭改性可以缓解这一负面影响。未来可持续农业应考虑生物炭的利用和非生物胁迫源的交互作用。GydF4y2Ba

土壤抽样和生物炭剂描述GydF4y2Ba

从用玉米管理的沙质壤土vertisol（USDA土壤分类系统）收集土壤样品（0-20cm深度核心）（GydF4y2BaZea Mays.GydF4y2BaL.）和小麦（GydF4y2Ba普通小麦GydF4y2BaL.）河南大学研究和教育农场的作物轮换（34°49'N，114°17'e，73 M A.S.L）。平均年度温度为14.5°C，每月平均温度范围为-0.16°C于7月至27.1°C（中国气象数据共享服务系统）。平均年降水量为627毫米，从4月到10月分发87.8％。土母材主要由黄河沉积物形成，由65.6％的砂，14.1％淤泥和20.3％粘土组成，初始pH为8.6（1：2.5，水/土，W / W）和平均堆积密度1.35克厘米GydF4y2Ba^{- 3.GydF4y2Ba}．全氮和有机碳含量为0.47 g kgGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}及11.04 G 公斤GydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}， 分别。饱和土壤糊提取物（ECE）的电导率为10.6ds mGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}．GydF4y2Ba

本研究中使用的生物炭是由麦秸在中国河南三利新能源公司的550°C的热解温度下产生的。我们之前的研究中报告了生物炭的主要特性[GydF4y2Ba56.GydF4y2Ba]：总有机C 467.2 G kgGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}，总n 6 g kgGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}，pH1.9和灰分含量20.8％。GydF4y2Ba

实验设计GydF4y2Ba

A 3 × 2 × 3 factorial design pot experiment was conducted with the following main factors: 1) drought stress (main factor): soil moisture was kept at 75–80% WHC as control (D-C), 40–45% WHC as low drought stress (D-L), 20–25% WHC as high drought stress (D-H); 2) salinity stress (secondary factor): background soil as control and salinity addition at 1 g kg^{- 1GydF4y2Ba}土壤干燥为盐胁迫处理;3)生物炭添加量(第三个因素):生物炭添加量分别为0、5、10 g kgGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}土壤作为对照（B0），低（B1）和高（B2）生物炭加成率。总共有18个治疗组合，共复制了4次，共72个盆。在每个塑料罐（圆半径为20厘米和25厘米的高度）中，加入5.6kg土壤（空气干重量），在大豆播种之前，土壤表面随后水平。罐实验是在覆盖着玻璃的雨棚中进行的。GydF4y2Ba

苗木间伐后，利用电子天平以土壤水分为基础控制干旱胁迫 第二天，对试验罐进行称重，必要时用蒸馏水补充水分损失，通过在土壤中掺入NaCl调节盐分胁迫GydF4y2Ba^+GydF4y2Ba内容为0.03g kgGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}在背景土壤中，但我们将背景土壤称为控制治疗，因为没有naGydF4y2Ba^+GydF4y2Ba．在实验之前，NaCl和BioChar用土壤彻底混合，根据预定量开始。GydF4y2Ba

盆栽试验持续107天 天，于2018年6月30日开始，至10月15日结束。本试验使用的大豆品种（名为中黄35，由安徽明德利种子有限公司生产）是该地区种植最广泛的品种之一。每盆播种6粒精选的大豆种子。20天后出现苗木稀疏现象 播种天数：大豆植株有3或4个子叶，每个花盆中留有2株大豆植株。干旱胁迫始于苗木间伐。GydF4y2Ba

叶气体交换测量GydF4y2Ba

来自顶部植物的第三叶用于确定大豆开花阶段的叶片光合生理学，包括光合速率（GydF4y2BaP.GydF4y2Ba_{-最大限度GydF4y2Ba})，气孔导度（Cond），细胞间COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度（CI）和蒸腾率（TR）。测量叶片光合生理学参数（2018年8月4日和2018年8月11日）通过使用开放的气体交流系统（Li-6400; Li-Cor Inc.）在无云的日期间在08:00至11之间：00（当地时间）。在测量过程中，叶片在1500μmolm处照亮GydF4y2Ba^{- 2GydF4y2Ba} sGydF4y2Ba^{- 1GydF4y2Ba}使用LED照明系统。我们没有干预环境变化，包括叶片温度、水蒸气或COGydF4y2Ba_2GydF4y2Ba浓度。叶子水平wue（​​wueGydF4y2Ba_{-叶子GydF4y2Ba})计算结果为：WUEGydF4y2Ba_{-叶子GydF4y2Ba} = GydF4y2BaP.GydF4y2Ba_{-最大限度GydF4y2Ba}/ Tr [GydF4y2Ba57.GydF4y2Ba]．GydF4y2Ba

产量水平上的粮食产量、生物量和水分利用效率（WUE）GydF4y2Ba_{-屈服GydF4y2Ba})测量GydF4y2Ba

每个壶的谷物产量在网袋中收集，并风干称量。同时，从每个罐中取出大豆芽样品并在70℃下烘箱干燥至恒定重量以计算芽生物质。对于大豆根，我们已经干净地洗了根部并测量了根长。GydF4y2Ba

产量水平上的水分利用效率通过大豆籽粒产量除以水分利用率计算[GydF4y2Ba58.GydF4y2Ba]：GydF4y2Ba

数据分析和统计GydF4y2Ba

采用三因素方差分析对叶片气体交换参数、大豆籽粒产量、生物量、根长和水分利用效率进行分析，并通过Fisher LSD检验进行显著性差异检验。图中给出了干旱胁迫、盐胁迫和生物炭添加交互作用下的所有参数。采用SPSS 21.0 (SPSS Inc.)软件对数据进行统计学分析，在0.05的概率水平上确定差异有统计学意义。数据以平均值±SE (GydF4y2BaN.GydF4y2Ba= 4)。GydF4y2Ba

在当前研究期间使用和/或分析的数据集可从合理的请求上从相应的作者获得。GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

本研究得到了中国国家自然科学基金（41701283，U1804101），中国博士后科学基金会（2019年T120621,2018 M632760），开封科技规划项目（1902007）。GydF4y2Ba

隶属关系GydF4y2Ba

1. 河南大学生命科学学院，河南开封475004GydF4y2Ba

   张耀军、丁嘉琪、雷苏、赵灿灿GydF4y2Ba

2. 安徽科技大学资源与环境学院，滁州市东华路9号，233100GydF4y2Ba

   香港王GydF4y2Ba

贡献GydF4y2Ba

YZ和CZ构思和设计了实验。JD和HW处理实验和测量的生理指标。YZ，JD和LS分析了数据并写了纸张。所有作者阅读并认可的终稿。GydF4y2Ba

相应的作者GydF4y2Ba

对应于GydF4y2Ba姚君张GydF4y2Ba或者GydF4y2Ba康明赵GydF4y2Ba．GydF4y2Ba

伦理批准和同意参与GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

同意出版物GydF4y2Ba

不适用。GydF4y2Ba

利益争夺GydF4y2Ba

两位作者宣称他们没有相互竞争的利益。GydF4y2Ba

出版商说明GydF4y2Ba

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