天然火山凝灰岩作為土壤覆寫物：水分脅迫下對植物生長和土壤化學的影響
在确定在不同水位下使用天然火山凝灰岩作為植物和土壤性質的覆寫物的有用性。這将為在幹旱地區使用可用的低成本材料進行土壤改良打開研究的大門。田間工作包括在5年的實驗期間監測橄榄植物生理和形态參數的變化。
實驗處理根據灌溉方式和土壤覆寫命名為SiWj，其中S指土壤，i代表土壤類型，W代表水，j為水田容量。處理以随機完全區組設計排列，具有三個重複。為了改善根系生長，在開始實驗之前，将樹木灌溉到田間容量1個月。
每株植物十片完全展開的嫩葉的相對含水量，每周從上部沿枝條砍伐，每次處理使用三棵複制樹。将葉子放在聚乙烯袋中并盡快轉移到實驗室，以盡量減少蒸發造成的水分損失。中間部分約4厘米切割并放入預先稱重的密封小瓶中并稱重以獲得葉鮮重。
在5年實驗期結束時采集土壤樣品，對土壤和植物化學測量，以确定處理對pH、電導率、Na、Ca、Mg、N、P、K、可交換鈉百分比、鈉吸附比、總陽離子、CaCO3和有機質的影響。
每個樣品由五個核心組成，每次處理的土壤深度可達10厘米，在室溫下風幹，研磨并過篩。取芯前，從取樣區域去除凝灰岩，以避免岩心與表面凝灰岩混合。将每個罐中的五個核心合并成單個樣品，均質化，并在4°C下儲存在密封的塑膠袋中，直到進行分析。
測定了天然火山凝灰岩覆寫物在不同水分脅迫水準下對植物生長和土壤化學的影響。灌溉和覆寫的效果是通過許多名額确定的，即植物生長、植物水分關系、葉片水勢和土壤化學。
對于兩種類型的土壤植物生長情況，水分脅迫對植株高度的影響很大。相比之下，火山凝灰岩覆寫可顯著改善所有水态的植物生長。與S1W1相比，S1W4分枝數、樹幹直徑、枝長、枝徑、葉數和株重分别顯著減少32%、27%、38%、33%、48%和30%，表明水分脅迫對植物生長的影響較大。
相對含水量和葉片水勢是植物水分狀況的重要名額，就細胞缺水的生理後果而言，它揭示了葉片組織的供水和蒸騰速率之間的平衡。在較高灌溉下，葉片中的相對含水量要大得多，而在嚴重水分脅迫下，葉片中的相對含水量顯着降低覆寫處理對RWC有顯著影響，比不覆寫處理高出14%。
在不同灌溉水準中，在水分充足下覆寫時相對含水量略有增加，但在灌溉不足下，相對含水量顯著增加。此外，這一結果支援了火山覆寫在較高水分脅迫下的更大影響。
在調查期結束時，凝灰岩覆寫對土壤礦物質的影響。火山凝灰岩覆寫土壤中總陽離子、Na、Ca、ESP、EC、N、K和SAR含量比對照組顯著增加22%、39%、24%、48%、25%、43%、18%和33%與對照土相比，凝灰岩覆寫對CaCO無顯著影響、土壤的pH值、鎂和OM。
覆寫土壤中生長的樹木葉片内氮、磷和鈉含量分别顯著增加0%、01%和27%與對照處理相比，土壤覆寫對葉片鈣、鉀、鎂含量的影響不顯著。覆寫土壤中生長的葉片中的鈣和鎂含量分别比粉質粘土生長的葉片高2%和18%，但這種增加在統計學上是微不足道的。
本研究确定了火山凝灰岩覆寫對株高、枝條數、樹幹直徑、枝長、枝徑和葉數的積極影響。在土壤中施用火山凝灰岩對含水量産生了雙重影響：這一行動減少了溫度波動，增加了植物的可用水量。土壤水分的增加導緻葉片内相對含水量和葉片水勢增加。
在評價使用火山凝灰岩作為土壤覆寫物對植物形态和生理參數的影響。對橄榄樹的五年監測期表明，火山凝灰岩土壤處理對株高、枝條數、樹幹直徑、枝長、枝徑、葉數、株重、相對含水量和葉片水勢有正向影響，這可能是衡量植物水分狀況的最合适細胞水分缺失生理後果的方法。
火山凝灰岩覆寫土壤可提高相對含水量和葉片水勢，在水分脅迫的情況下影響更為明顯。火山凝灰岩影響了橄榄植物對一些常量和微量營養素的吸收。
火山凝灰岩增加了總陽離子、Na、Ca、ESP、EC、N和K的含量。這一結果支援了在農業應用中使用凝灰岩作為天然低成本材料的實用性，這可以促進植物生長，改善土壤特性，并吸收水分脅迫的負面影響。
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