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論文

生物炭對叢枝菌根菌產孢量和宿主植物生長之影響

王孟宇

屏東科技大學森林系

2013

近年來生物炭作為土壤改良劑於是一項新興且受到關注的土壤改良方法，然關於添加生物炭至土壤對叢枝菌根菌影響的研究則較缺乏。本研究目的主要為瞭解生物炭作為添加劑對叢枝菌根菌純種孢子培養及其宿主生長之影響。本文探討之問題包含(1)應用稻殼及相思樹木材以不同溫度製成生物炭，並以不同比例添加至矽砂，對於試驗後化學特性及大量元素變化的影響；(2)稻殼生物炭及相思樹木材生物炭之熱解溫度及添加比例對細穗草與相思樹幼苗之生長量、生物量及植體養分的影響；(3)稻殼生物炭及相思樹木材生物炭之熱解溫度及添加比例對叢枝菌根菌感染率、感染強度及孢子生產的影響；(4)混炭矽砂、宿主植物與叢枝菌根菌三者間的相互影響。 本研究結果顯示矽砂混合稻殼炭或相思樹炭，試驗後pH隨製炭溫度增加而提高，但隨添加量增加而減低，且均低於對照組(純矽砂，CK)；有效性Ca、K及Mg均隨製炭溫度增加而降低，並隨添加比例增加而提高，但有效性Na和P則反。混炭矽砂之有效性養分濃度均高於CK。 矽砂混合稻殼炭培育細穗草24 weeks，其電導度均低於CK，不同炭溫及炭量處理間無顯著差異；CEC隨製炭溫度增加而減低，添加比例間則無顯著差異；OM於不同炭溫處理間無顯著差異，但隨添加量增加而提高。矽砂混合相思樹炭培育相思樹幼苗48 weeks，其EC均高於CK，但不同炭溫及炭量處理間無顯著差異；CEC及OM均為300℃ > 500℃ > 700℃ > CK，5% > 3% > 1% > CK。 細穗草以矽砂添加稻殼炭培育，其生物量隨稻殼炭之製炭溫度減少，但隨稻殼炭之添加比例增加而提高。相思樹幼苗以矽砂添加相思樹炭培育，其生長量以添加300℃及500℃相思樹炭之處理為較好，添加700℃之處理為最差，並以矽砂添加3%及5%相思樹炭之處理有較好的生長量；相思樹幼苗的生物量隨相思樹炭之製炭溫度增加而減少，另以添加比例3%之處理有較好的趨勢，但於統計上無顯著差異。稻殼炭及相思樹炭添加至矽砂，隨製炭溫度及添加比例增加，分別提高細穗草及相思樹幼苗的N、C、P、K、Mn及Zn濃度，及減低Ca、Mg、Na、Fe及Cu濃度，唯一不同的是，矽砂混合相思樹炭促進相思樹幼苗自地下部運輸Fe至地上部。 矽砂混合稻殼炭或相思樹炭對叢枝菌根菌Glomus mosseae及G. spurcum之感染率無顯著影響，但均以混合300℃或500℃生物炭添加1%、3%及5%有較高的感染強度。無論宿主為細穗草或相思樹，G. mosseae產孢量均於矽砂混300℃稻殼炭或相思樹炭之處理為較多，G. spurcum之產孢量於矽砂添加5%之300℃稻殼炭或相思樹炭為最多。G. mosseae接種於相思樹以純矽砂培育之產孢量，如同矽砂混合300℃稻殼炭或相思樹炭之處理一樣為較高，G. mosseae接種於細穗草及G. spurcum接種於細穗草和相思樹，以矽砂培養之產孢量均較低。 生物炭添加至矽砂直接改變土壤養分有效性和間接提高植物生長，進而影響叢枝菌根菌的產孢，此外，接種叢枝菌根菌可直接促進植物的生長及間接改變土壤的特性。因此，植物接種叢枝菌根菌於矽砂混合生物炭可得到更好的生長勢。

生物炭、叢枝菌根菌、植物養份、產孢量、biochar、arbuscular mycorrhizal fungi、plant nutrient、sporulation

http://www.airitilibrary.com/Publication/alDetailedMesh1?DocID=U0042-0905201415250927