生物炭与化肥氮配施对土壤氮素及烤烟利用的影响

  目的  为探讨施用生物炭对土壤氮素及烤烟对氮素利用的影响。  方法  2015-2016年在河南省方城县金叶园大田条件下,设置了添加生物炭后不同氮水平,研究对土壤硝态氮、铵态氮、碱解氮以及烤烟对氮素吸收积累的影响。  结果  在烟株生育期内,添加生物炭后显著提高了土壤硝态氮含量。2015年硝态氮含量最高达到铵态氮含量的15.72倍,2016年为34.56倍;2016年提高无机氮含量达6.70%~52.47%;添加生物炭对土壤碱解氮含量在烤烟生长前期有一定的提高作用,而在烟株打顶后有效降低了其含量,有利于顺应土壤供氮与烤烟需要适时落黄成熟规律。施加生物炭后,烤烟氮素积累速率前期较高,后期下降。连续施用2年后,氮素利用率可高达49.14%和47.62%。  结论  生物炭与氮肥配施,提高了土壤氮素含量,增施生物炭减少15%化肥氮仍能提高烤烟氮素利用,且连续施用对氮素固持和提高烤烟利用率效果明显。      

氮钼肥配施对烤烟生长发育及氮组分积累的影响

为探明氮钼肥配施对烤烟光合碳同化及氮组分积累的影响机制,以烤烟品种K326为供试材料,分析了盆栽试验条件下不同氮钼肥配比对烤烟气体交换参数、各器官氮素分配、含氮化合物以及干物质积累等的影响。结果表明:①不同氮素水平下,增施钼肥能够显著提高叶片的光合速率,施钼肥处理分别较未施钼肥处理增加9.98%~58.00%（N₀）、0.86%~38.39%（N_0.15）、0.19%~30.17%（N_0.3）。②中、低氮素水平下,烟株氮素累积量随着施钼肥量的升高而增加,分别较对照增加24.68%~30.77%（N₀）、3.69%~43.47%（N_0.15）,高氮素条件下,施钼肥处理的氮素积累量降低。③烤烟的干物质积累量以N_0.15Mo_0.3处理最高,氮、钼肥以及二者的互作效应对烟株干物质积累量增长的贡献率分别为50.60%、37.65%和11.75%。④干物质积累量、硝酸还原酶活性和游离氨基酸含量（质量分数）对烤后烟叶中总氮、烟碱含量变化的影响较为显著,通过合理的氮钼肥配施能够提高烟株光合碳同化能力,促进烟株氮素吸收与物质积累,进而调控烤后烟叶氮组分含量。      

有机肥C/N优化下氮肥运筹对烟株根际无机氮和酶活性的影响

大田条件下研究了基于有机肥C/N优化下不同氮肥用量和基追比对烤烟根际土壤无机氮、碳氮转化及酶活性的影响。结果表明:(1)低、中氮(48.0、108.0 kg/hm²)条件下,根际NH₄⁺-N含量随生育期延长而降低;高氮(168.0 kg/hm²)条件下,根际NH₄⁺-N含量在团棵期至旺长期增加,随后降低;不同处理根际硝态氮含量均随着生育期的延长而降低;(2)土壤微生物量碳随生育期的延长和施氮量的增加而增加;(3)土壤脲酶和转化酶活性均随施氮水平增加而增强,低氮和中氮条件下脲酶活性在成熟期时略微下降,而高氮条件下土壤脲酶活性在整个生育期持续增加。低氮基追比(5:5)处理的土壤转化酶活性在团棵期后高于中高氮基追比处理。高氮水平因施氮量过大促使土壤有效氮持续供应,致使成熟期不能及时"氮素调亏",降低烟叶品质;而中氮水平各处理的土壤脲酶活性呈先增加后降低趋势,并以氮肥适当后移,基追比(5:5)时烟株"旺长-现蕾"阶段土壤酶活性较高,与该阶段烟株氮素需求规律相吻合。     

豫中烟区水肥一体化条件下烤烟临界氮浓度稀释曲线与氮素营养诊断研究

  目的  为探究豫中烟区水肥一体化条件下烤烟临界氮浓度稀释曲线。  方法  以烤烟品种“豫烟10号”为试材,进行了田间试验,试验设置6个氮素（N₀、N₁、N₂、N₃、N₄和N₅）水平,通过测定6个氮素水平下的烤烟叶片干物质量、氮浓度以及氮素累积量,构建了水肥一体化条件下烤烟的临界氮浓度稀释曲线模型,并通过建立烤烟氮营养指数模型判断了烟株氮素营养的丰缺情况。  结果  （1）烤烟叶片干物质积累量随施氮量增加先增加后降低,氮浓度随烤烟生长进程而降低;（2）当叶片干物质积累量小于1 t/hm2时,干物质量和氮浓度的数据量变异较大且两者之间没有显著关系,当叶片干物质积累量大于1 t/hm2时,随着叶片干物质积累量的增加氮浓度逐渐降低;（3）烤烟叶片临界氮浓度、烤烟最高（N_max）、最低（N_min）氮浓度稀释模型与叶片干物质量之间均呈现幂指数的关系,其决定系数分别为R2=0.8768、0.8371、0.9537,均方根误差RMSE对模型的验证结果表明,该模型具有相对较好的模拟性能;（4）烤烟氮素营养状况的判定可以通过临界氮浓度建立的烤烟氮素吸收模型（N_uptc）、氮素营养指数模型（NNI）来表示,水肥一体化条件下豫中烟区的适宜施氮量在NNI下的诊断结果以30~45 kg/hm2为最佳施氮量。  结论  利用烤烟临界氮浓度稀释曲线模型和氮营养指数模型能够精准地预测水肥一体化条件下烤烟移栽后40 d到成熟期的氮素营养状况,从而为优化烤烟的氮素管理提供指导。      

饼肥等氮替代化肥对植烟土壤养分、酶活性和氮素利用的影响

为探明四川凉山植烟区适宜的施肥方式,改善烟区土壤肥力和烤烟氮素利用状况,通过田间试验,研究等氮条件下菜籽饼肥替代化肥对土壤养分、酶活性及氮素利用的影响。结果表明,菜籽饼肥氮替代30%化肥氮处理显著提高植烟土壤总有机碳、可溶性有机碳、有效磷、速效钾含量和土壤脲酶活性,显著降低了土壤pH和烤烟成熟期土壤过氧化物酶和多酚氧化酶活性。Pearson相关分析表明,土壤过氧化物酶和多酚氧化酶活性与可溶性有机碳负相关性较强,土壤多酚氧化酶活性与NO₃^--N含量极显著正相关,土壤过氧化物酶活性与NH₄⁺-N含量极显著正相关。土壤脲酶活性与土壤有机碳极显著正相关,与有效磷、速效钾以及碳氮比显著正相关,而与pH极显著负相关。菜籽饼肥氮替代30%化肥氮处理显著提高了烤烟成熟期干物质积累量、氮含量、氮积累量和氮素利用率。菜籽饼肥氮替代30%化肥氮是改善土壤肥力,提高烤烟生长和氮素利用的适宜施肥方式。     

不同施肥措施对烟株生长发育及土壤盐分的影响

  目的  为研究不同施肥措施对烟株生长发育及土壤盐分的影响。  方法  以中烟100为供试品种,采用盆栽试验,设置6种施肥处理:不施肥、单施氮肥、氮磷钾肥配施、氮磷钾肥分别增施腐熟秸秆、芝麻饼肥和生物炭,研究不同施肥措施对烟株生长发育和土壤盐分的影响。  结果  （1）与氮磷钾肥配施相比,在移栽后90 d,增施腐熟秸秆处理烟株株高、最大叶面积分别显著增加13%和34%,增施有机物料在增加烤烟产量、产值的同时,还提高了烟叶总糖和还原糖含量,增加烟碱含量,提升两糖比。增施生物炭显著提高烟叶含钾量。（2）各处理土壤可溶性盐组成均以SO₄2-、HCO₃-、Na+和Ca2+为主,水溶性总盐、Cl-和Ca2+在移栽后45~60 d达到最大值。（3）施肥整体增加了总盐含量,氮磷钾肥配施主要增加了土壤含量。（4）增施有机物料降低了总盐含量增和Ca2+含量,对Na+含量的影响随时间而异,增施腐熟秸秆处理增加了Cl-含量,增施生物炭处理增加了K+含量。  结论  施肥措施会促进烟株生长发育,增加土壤总盐含量,氮磷钾肥配施腐熟秸秆或芝麻饼肥有利于脱盐。      

高低土壤肥力条件下烤烟对氮素吸收、分配和利用的研究

在费县褐土烟田,运用15N示踪技术研究了高低土壤肥力条件下烤烟对不同来源氮素的吸收、分配及利用.结果表明,在高低土壤肥力条件下,烤烟吸收的土壤氮量多于吸收的肥料氮量,烤烟吸收的氮素18.67%～29.32%来自于肥料,70.68%～81.33%来自于土壤.随生育进程,肥料氮占总氮的比例呈降低趋势,土壤氮比例呈增加趋势.在生育前期,低肥力土壤烟株吸收的肥料氮和土壤氮量高于高肥力土壤;在生育中后期,趋势相反.烤烟成熟过程中,茎的氮素积累量和分配比例增加,叶片的氮素积累量和分配比例降低,高肥力条件下茎的氮素分配比例增加幅度和叶片的氮素分配比例降低幅度均高于低肥力的.低肥力土壤烟株的氮肥利用率为8.81%～11.20%,高肥力土壤烟株的氮肥利用率为3.00%～16.76%.     

浏阳烟区烤烟氮素吸收利用特征

以烤烟品种K326为材料,采用¹⁵N同位素示踪技术,研究了浏阳烟区不同施氮量对烟叶干物质积累和氮素吸收利用、残留及损失的影响。结果表明,烟株根、茎、叶各器官氮素累积比例为1：2.5：6.5。烤烟吸收的氮素58.14%~62.55%来自肥料,37.45%~41.86%来自于土壤。基肥氮利用率为28.25%~40.18%,追肥氮利用率为35.95%~69.62%。基肥氮利用率随着追肥用量增加而提高,追肥氮利用率随着追肥用量增加呈明显减小。在158 kg/hm²氮水平内,增加施氮量有提高烤烟肥料氮利用率（21.97%~23.55%）和土壤残留率（35.97%~39.47%）的趋势但不显著,肥料氮损失率随氮素水平增加而减小,变化范围36.98%~42.07%。在158 kg/hm²氮水平下,烟株干物质累积量、总吸氮量和肥料氮吸收量最大,分别为5321.05、97.17和60.78 kg/hm²,肥料氮损失率最低,为36.98%。     

低肥力土壤施氮对烤烟干物质积累、氮素吸收及产质量的影响

在低肥力地块上,通过田间试验研究了不同氮肥用量对烤烟干物质积累、氮素吸收及产质量的影响.结果表明,增加施氮量可提高烟株干物质积累量、氮素积累量和根、茎、叶的氮素含量;土壤中无机氮含量变化可分为前期增加、中期降低和后期相对稳定3个阶段,增施化学氮肥可以短期内明显增加植烟土壤中无机氮含量.在0～105 kg/hm2施氮范围内,随施氮量增加,烟叶产量、均价、产值增加,烟叶化学成分趋于协调.施氮对烤烟生物产量、氮素吸收积累和烟叶产质量有明显的影响.     

滴灌条件下施用生物炭对土壤改良效果及氮肥利用率的影响

为解决河南登封植烟区长期施用化肥氮素造成的土壤品质退化、肥料利用效率低的问题,采用田间试验在滴灌和减氮条件下分别施用600、1 200和1 800 kg/hm2的生物炭,并测定了各处理植烟土壤的相关指标。结果表明:施用生物炭可以显著提高土壤C/N,且与常规对照(CK2)相比,滴灌下施用生物炭的各处理在烟株生长中后期土壤微生物量碳、氮和脲酶、蔗糖酶活性的提高幅度分别为24.68%～111.62%、36.10%～136.27%、1.02%～135.38%和34.26%～97.46%,且1 200 kg/hm2生物炭施用量对土壤改良的综合效果最好,其表观氮肥利用率达到68.01%。因此,在河南登封植烟区滴灌条件下施用生物炭可改善土壤品质,促进烟株对氮素的有效利用。     

生物炭用量对植烟土壤碳库及烤后烟叶质量的影响

以云烟 97为研究对象,通过大田试验,于 2013年在陕西汉中研究了花生壳生物炭不同用量对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响。结果表明:(1)添加生物炭提高了植烟土壤全碳、易氧化活性有机碳、可溶性有机碳、有机碳矿化速率、土壤碳库活度、碳库活度指数和土壤碳库管理指数。(2)添加生物炭增加了烤后烟叶中 Nic、K+和 Cl-的含量,其含量随着生物炭用量的增加而增加,适量添加生物炭可以改善烤后烟叶单料烟评吸质量。(3)以常规施肥配施生物炭用量 600kg/hm2的处理效果最好。(4)过量的生物炭可能会对烤后烟叶品质造成负面影响,需进一步开展增施生物炭配减氮肥技术研究。      

生物炭及海藻肥对烟草生长、土壤性状及青枯病发生的影响

为研究不同用量生物炭及海藻肥对烟草生长及青枯病的影响,以烟草NC102为试验材料,在常年青枯病发生较严重的地块采用完全随机设计,在常规施肥基础上,设置处理CK（空白对照）、BC1（9000 kg/hm²生物炭）、BC2（15 000 kg/hm²生物炭）、BC3（22 500 kg/hm²生物炭）、SW（2250 kg/hm²海藻肥）、BC2+SW（15 000 kg/hm²生物炭+2250 kg/hm²海藻肥）。结果发现,海藻肥和生物炭单一或混合施用均能促进烟草生长,最大量生物炭的处理虽然抑制烤烟团棵期生长,但可以促进烤烟旺长期的生长。生物炭和海藻肥单一或混合施用均显著提高了土壤pH及部分土壤养分含量,降低了烟草青枯病发病率及病情指数,有利于提高烤烟产量和中上等烟比例,协调烟叶化学成分,提升烤后烟叶内在品质。利用Pearson相关系数分析了不同处理土壤理化性质与烟草青枯病病情指数之间的关系,结果发现,适当提高土壤酸碱度可作为酸性土壤主产区防控烟草青枯病、提高烤烟产质量的重要策略。     

利用15N示踪研究烤烟对氮素的吸收和分配规律

为了解河南烟区烤烟对氮素的吸收分配情况,试验采用15N分别标记基肥中的铵态氮（15NH4+）、基肥中的硝态氮（15NO3-）以及追肥氮的方法研究了烤烟大田生育期内各器官中氮素的吸收分配规律。结果显示:（1）在整个大田生育期烟株体内氮素积累量不断增加,其中旺长期增幅最大;烟株对土壤氮的积累量显著大于肥料氮,且吸收的氮素50%以上分布在叶片中;烟株根系对氮素的积累在整个生育期都呈现持续增加的趋势。（2）随生育期推进烟株各器官中积累肥料氮量占总氮比例不断降低;不同叶位间,叶片积累肥料氮占总氮的比例一直是:下部叶＞中部叶＞上部叶。（3）烟株在大田移栽后40d～60d期间为氮素积累强度最大时期,随后逐渐减弱,且生育后期烟株对肥料氮的积累表现为负值,而对土壤氮的吸收则表现出滞后性;烟株对基肥中硝态氮的吸收能力强于铵态氮,对追肥中氮素的吸收能力强于基肥氮。      

土壤酶与微生物对烤烟生长和品质的影响

为进一步研究土壤因素对烤烟生长和品质的影响。对烤烟生育期内不同土壤类型的酶活性和微生物数量进行了测定,分析了其变化规律和差异性与烤烟理化特性的相关性。结果表明:紫色土微生物含量丰富,其土壤酶活性变化规律利于形成良好的烟叶品质;水稻土植烟成熟期内脲酶等活性较高,不利于烤烟脱氮;红壤微生物数量较少,除过氧化氢酶外其他酶活性较低,可能造成养分利用率较低,不利于烤烟生长发育。可见,不同土壤类型生物学特性有所差异,其对烤烟生长发育和品质的影响也有所不同。      

混合有机肥用量对烤烟根系活力及根际土壤生物特性的影响

有机肥施用对土壤根际生态区域的影响关系密切,为探讨混合有机肥(草炭、芝麻饼肥、腐植酸、矿质肥)作用下烤烟根际的动态变化,采用盆栽试验,研究了混合有机肥用量对烤烟根系活力、土壤酶活性及微生物量碳(SMBC)的影响。结果表明:(1)增施混合有机肥500 g/株对烤烟根系活力提高效应最大,于移栽后60 d较对照提高了200.06%。(2)增施混合有机肥500 g/株对土壤脲酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的提高作用最显著,于移栽后60 d土壤酶活性较对照依次提高了53.45%、33.98%、61.90%,而增施混合有机肥750 g/株对土壤微生物量碳的提高作用最明显,其次为500 g/株的处理,在移栽后60 d分别较对照提高了97.51%和82.04%。(3)混合有机肥作用下,各处理的烤烟根系活力、土壤脲酶、蔗糖酶及微生物量碳均有显著提高,均在移栽后60 d出现峰值。总之,施用适量混合有机肥能提高烤烟根系活力,改善根际土壤环境,以500 g/株的处理最佳。