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。     

不同有机物料对烤烟根际土壤碳库、酶活性及根系活力的影响

为分析不同有机物料对植烟土壤的改良效应,优化农业废弃资源循环利用,采用盆栽试验,以单施化肥为对照,研究草炭、生物炭、汽爆玉米秸秆对烤烟根际土壤碳库、酶活性和根系活力的影响。结果表明,与对照相比,各处理土壤总有机碳和活性有机碳含量在烤烟不同生育期都有显著提高,移栽后90 d时总有机碳含量最多增加45.24%,活性有机碳含量最多增加238.70%,草炭和汽爆玉米秸秆提高了根际土壤碳库活度和AOC/TOC比例,生物炭降低了碳库活度和AOC/TOC比例;汽爆玉米秸秆提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性,在烤烟不同生育期最多分别比对照提高了66.03%和210.32%,草炭和生物炭对土壤酶活性影响不显著,但延缓了成熟期根系衰老,汽爆玉米秸秆对烟株根系活力有一定抑制作用。因此,施用有机物料均可提高烤烟根际土壤总有机碳和活性有机碳含量,但对酶活性和根系活力效果不一致,尚需开展大田及长期定位试验进一步研究。     

云南大理烤烟土壤微生物动态变化研究

为了明确大理烤烟土壤微生物在整个烟草生育期内的变化趋势,利用选择性培养法,对云南大理不同地区植烟土壤根际和非根际土壤细菌、真菌、放线菌进行了测定,并结合土壤养分进行了分析。结果表明:烟株的根际与非根际土壤中,细菌和真菌在团棵期的数量较少,成熟期或采烤后期,细菌数量达到最大值,而真菌则在旺长期或成熟期达到最大值,团棵期至旺长期根际与非根际土壤中真菌数量基本上保持上升趋势;放线菌数量在团棵期较多,且根际土壤略大于非根际土壤;根际和非根际土壤中放线菌数量与土壤中的有机质、速效氮存在显著相关性,尤其是根际土壤中的有机质与放线菌的相关性达极显著水平;根际土壤细菌与速效氮、速效磷、速效钾存在显著的负相关关系,所以土壤中适当的营养对烟株防治细菌性病害有一定益处。      

转基因大豆种植对根际土壤酶活性和养分的影响

采用盆栽试验,以耐草甘膦大豆M88、抗虫耐草甘膦大豆ZB及常规大豆中黄13为研究对象,比较分析转基因大豆对根际土壤酶活性和养分含量的影响。结果表明,在大豆成熟期时,与常规大豆中黄13相比,M88、ZB根际土壤碱性磷酸酶活性、过氧化氢酶活性、速效磷含量无显著差异,硝态氮含量显著下降。根际土壤脲酶活性、铵态氮含量则表现不同,其变化随大豆品种的不同而不同。相较于常规大豆中黄13,M88根际土壤脲酶活性和铵态氮含量无显著差异;ZB根际土壤脲酶活性显著下降,而铵态氮含量则显著上升。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄园土壤酶活性分析

调查了宁夏御马葡萄基地不同栽培年限土壤蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性,并与土壤基本理化性质进行了回归分析。结果表明,供试土壤有机质、全氮、铵态氮、速效磷、阳离子代换量大都处于最低的6级水平;随栽培年限的延长,肥力水平显著增加,表层土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性显著增加;蔗糖酶、脲酶活性随剖面深度的加深而显著减小;表土过氧化氢酶活性随栽培年限的延长而显著下降,但不同土地表层以下各层次土壤过氧化氢酶活性总体上高于表层,且差异显著。磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性与土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、缓效钾、速效钾之间存在着极显著相关关系;脲酶与磷酸酶,以及脲酶与蔗糖酶之间存在极显著相关关系。由此表明,磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性的大小可以表征宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄栽培区土壤肥力的高低。     

宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄园土壤酶活性分析

调查了宁夏御马葡萄基地不同栽培年限土壤蔗糖酶、磷酸酶、脲酶、过氧化氢酶活性,并与土壤基本理化性质进行了回归分析。结果表明,供试土壤有机质、全氮、铵态氮、速效磷、阳离子代换量大都处于最低的6级水平;随栽培年限的延长,肥力水平显著增加,表层土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性显著增加;蔗糖酶、脲酶活性随剖面深度的加深而显著减小;表土过氧化氢酶活性随栽培年限的延长而显著下降,但不同土地表层以下各层次土壤过氧化氢酶活性总体上高于表层,且差异显著。磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性与土壤有机质、全氮、全磷、速效磷、缓效钾、速效钾之间存在着极显著相关关系;脲酶与磷酸酶,以及脲酶与蔗糖酶之间存在极显著相关关系。由此表明,磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性的大小可以表征宁夏贺兰山东麓酿酒葡萄栽培区土壤肥力的高低。     

富钾烤烟品种成熟期根系分泌物和根际细菌多样性特征分析

  目的  研究不同钾吸收利用效率烤烟品种成熟期根系分泌物和根际细菌多样性差异,有助于了解烟草富钾品种成熟期高效吸收利用钾素的机理。  方法  选用富钾烤烟品种ND202和常规品种K326、NC89进行盆栽试验,分析了不同烤烟品种成熟期根际主要养分含量、根系分泌物和根际细菌多样性的差异。  结果  成熟期NC89和ND202根际土中的碱解氮和有效磷含量极显著低于K326,速效钾含量3个品种间差异极显著,且为ND202最低。成熟期ND202非根际土的碱解氮极显著高于K326和NC89,有效磷和速效钾含量3个品种间差异极显著且均为ND202最高。3个品种成熟期根系分泌物主要成分含量有差异,ND202根系分泌物有机酸含量占其已检测出根系分泌物总量的81.80%,比NC89高12.86%,比K326高15.98%。3个烤烟品种成熟期根际和非根际土壤主要细菌在门水平和属分类水平上相对丰度有较大差异。根际土壤中链霉菌属、气微菌属和Iamia属的相对丰度表现为ND202 > K326 > NC89,而芽孢杆菌属、硝化螺菌属、乳酸乳球属、Steroidobacter属、Flavisolibacter属和野村菌属的相对丰度则表现为ND202 < K326 < NC89。  结论  成熟期富钾品种ND202具有根际土壤速效钾含量较低而非根际速效钾含量较高、根系分泌物有机酸含量高的特点。成熟期不同钾吸收利用效率烤烟品种的根际土壤与非根际土壤细菌多样性有显著差异。      

烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析

  目的  研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响, 探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。  方法  采用宏基因组学高通量测序技术, 比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。  结果  (1) 健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势, 而Simpson指数有低于发病烟株的趋势; (2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少, 而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加; (3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少, 而速效钾(AK)含量显著增加。  结论  与健康烟株根际土壤相比, 发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低; pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。      

氮营养水平对植烟土壤养分含量及土壤酶活性的影响

田间试验研究了植烟土壤不同土层养分含量及土壤酶活性的变化规律。结果表明:在同一氮水平条件下,随着土层深度的增加,土壤有机质、全氮、速效氮、速效磷、速效钾以及土壤脲酶,蛋白酶,转化酶活性均呈降低趋势,通过方差分析可知,各处理间差异达到5%显著水平;0~40 cm土层范围内,随着施氮量的增加,土壤有机质、全氮、速效氮含量也增加,土壤脲酶活性增加,而蛋白酶活性呈降低趋势,转化酶活性呈先增加后降低的趋势,且在该土层范围内,酶与土壤养分之间存在显著或极显著的相关关系;60~80 cm土层范围内,氮对土壤养分及土壤酶的影响能力相对降低。以上说明在植烟土壤-土壤养分-土壤酶相互作用的系统中,土壤养分含量和土壤酶活性明显受氮营养水平和土层深度的共同影响。     

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。     

烤烟根际和非根际土壤微生物典型相关分析

为揭示烟田土壤微生物相互关系,用典型相关分析(CCA)方法研究了烤烟全生育期根际和非根际土壤中微生物之间的相关关系。结果表明;1)在根际土壤中,细菌和氨化细菌数量呈正相关关系;在非根际土壤中,细菌数量同氨化细菌、亚硝化细菌和好气性纤维素分解菌呈正相关关系。2)根际土壤细菌、放线菌数量与非根际土壤细菌数量呈正相关,但是真菌数量在根际和非根际土壤之间相关性不强。3)根际土壤中好气性纤维素分解菌、氨化细菌数量与非根际土壤呈明显的正相关,而好气性固氮菌、亚硝化细菌、硝化细菌和钾细菌数量在根际与非根际土壤间的相关性不强。在植烟土壤3大菌和6类生理功能菌群之间、烟株根际和非根际土壤微生物之间均存在相关关系。     

不同植烟土壤微生物数量调查研究

试验研究了皖南烟区4种不同植烟土壤类型(河滩地砂壤土、冲积砂壤土、水稻黏性土壤、冲积粉砂土)在烟叶生长期内的微生物种类、数量变化情况。结果表明,在根际及非根际土壤中,4种类型土壤中所含微生物种类都是以细菌、放线菌、真菌为主,占微生物总量的95%以上。在烟叶整个生育期,根际土壤中微生物总量大于非根际土壤。不同生态环境下,根际及非根际土壤中各类微生物数量及多样性指数各不相同,多种微生物数量与土壤养分含量呈正相关关系。     

不同商品有机肥对烤烟根际土壤环境及烟叶质量的影响

为探讨不同商品有机肥的施用效果，通过大田试验，研究了商品有机肥对玉溪山地烟区烤烟根际土壤环境及烟叶质量的影响。试验结果表明，施用商品有机肥均可提高烤烟团棵期根际土壤有机质含量及碱解氮含量。SC有机肥在烤烟全生育期对根际土壤有机质含量影响更为显著；SCG有机肥对团棵期根际土壤碱解氮含量的影响更为显著，且在成熟期与对照水平相当，同时可显著提高成熟期根际土壤蔗糖酶活性；FH和YT有机肥可显著提高团棵期根际土壤脲酶活性和碱解氮含量，成熟期碱解氮含量也显著高于对照。烟叶质量方面，施用商品有机肥均可提高中部烟叶外观质量和感官质量，SC有机肥可显著改善中部烟叶总糖含量和两糖差，SCG和SC有机肥对中部烟叶香韵和香气量改善更为明显。本研究认为，施用商品有机肥对烤烟根际土壤养分、酶活性及烟叶质量等均有不同程度的改善效果，其中SCG和SC有机肥在改善土壤养分及烟叶香气方面效果更为明显。     

不同发病率烟田根际土壤微生物群落组成研究

为有效防治土传病害，利用16S rRNA和18S rRNA基因测序分析了成熟期健康与易感病烟田根际土壤微生物群落组成差异，并研究了微生物与理化性质，酶活性之间的相关性。结果表明，norank_p_Saccharibacteria、norank_o_Gaiellales、Nocardioides、norank_o_Sordariales和Pseudallescheria是造成健康与易感病烟田根际土壤微生物群落组成差异的关键物种。土壤有机质、全磷、全氮、有效磷、碱解氮、蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶在健康与易感病烟田中差异极显著。烟田根际微生物与土壤性质之间的相关性表现为，Nocardioides与有机质（r=0.943）和磷酸酶（r=0.941）极显著正相关，与过氧化氢酶（r=-0.880）和蛋白酶（r=-0.829）显著负相关，norank_o_Sordariales与有机质（r=0.829）、全磷（r=0.943）、碱解氮（r=0.943）和脲酶（r=0.943）极显著正相关，与过氧化氢酶（r=-0.941）极显著负相关。研究结果为通过调控微生物群落结构防治烟草土传病害提供了理论依据。     

烟田土壤养分状况及其与成土母质的关系研究

为明确临朐县和蒙阴县植烟土壤养分状况及其与成土母质的关系,调查了两县植烟土壤的母质类型,采集并测定两县共79 个土样的养分含量。结果表明,临朐县耕作层土壤全氮1.14 g/kg、全磷0.68 g/kg、全钾25 g/kg、碱解氮75.49 mg/kg、有效磷33.43 mg/kg、速效钾186.1 mg/kg,少数样点缺钾;蒙阴县耕作层土壤全氮0.73 g/kg、全磷0.54 g/kg、全钾19.6 g/kg、碱解氮61.54 mg/kg、有效磷33.36 mg/kg、速效钾123.2 mg/kg,少数样点缺氮,半数样点缺钾。两县植烟土壤全氮、全磷、碱解氮、有效磷和速效钾含量随土层的加深逐渐降低,全钾在各层次含量基本一致。页岩母质发育的土壤养分含量较丰富,石灰岩母质发育的土壤土层较厚且各层次养分含量丰富,花岗岩母质、砂岩母质和石灰性紫色砂页岩母质发育的土壤土层较浅且各层次养分含量较低。     

根际-非根际土壤砷形态与三七根部砷赋存形态的相关性研究

本研究选取云南省典型砷污染土壤,以盆栽试验的方式,采用土壤砷形态分级连续浸提法和植物砷形态分级提取法,对三七生长的根际-非根际土壤中砷形态及三七中砷的赋存形态相关性进行研究。结果表明：(1)根际-非根际土壤中各砷形态含量由高到低的总体趋势为：残渣态＞结晶铁锰或铁铝水化氧化物结合态＞无定形和弱结晶铁铝或铁锰水化氧化物结合态＞专性吸附态＞非专性吸附态,残渣态所占比重最大,可达62%～86%。受根部活动的影响,非专性吸附态砷的含量均为根际土＞非根际土。(2)三七根部砷的赋存形态为F_r最高,含量为4.12mg/kg～7.60mg/kg。F_HAc和F_HCl虽迁移活性较弱但其所占的比例却不容忽视,最高可达25%。(3)根际-非根际土壤中不同砷形态与土壤总砷均呈正相关,其中残渣态R^₂=0.976。根际土中活性较强的非专性吸附态砷R^₂=0.499。(4)高砷土壤中砷形态与三七根部砷赋存形态间呈极显著相关,R^₂=0.992。中高砷土壤和中度砷土壤非根际土壤中的砷形态与三七根部砷赋存形态的相关系数较根际土有所升高,具有潜在砷毒害风险。     

烟草成熟期土壤细菌群落结构及多样性

为研究烟草成熟期(下部叶采收期) 根际及非根际土壤细菌群落结构和多样性,利用PCR-DGGE 技术对攀枝花市盐边县主要烟区采集的5 个烟草根际土样和5 个非根际土样进行分析。结果表明,非根际与根际土壤细菌群落结构差异显著,非根际土壤的细菌多样性甚至超越根际, 表明烟草成熟期根际效应没有显现,并且有减弱甚至负向效应出现,这可能与烟草成熟期根系分泌物的影响有关。条带克隆测序表明,根际土壤中优势细菌的群落结构更为丰富,而非根际土壤中则相对较弱。Steroidobacter菌是烟田土壤中的优势细菌;硝化螺菌属(Nitrospira) 细菌、Rhizobiales 目下未定类细菌等为烟草根际土壤中优势细菌;放线菌目(Actinomycetales) 未定类放线菌和Chitinophagaceae 科未定类细菌为非根际土壤中优势细菌。研究证明成熟期的烟草根际效应出现一定程度减弱。      

火土灰对烟草苗期根系生长及根际养分的影响

为明确火土灰对烟草根系生长的影响，采用盆栽试验研究了火土灰不同施用量（CK：不施火土灰，T1：2%火土灰，T2：4%火土灰，T3：8%火土灰）对烟草苗期根际土壤pH、土壤养分、根系形态及烟苗氮磷钾养分吸收的影响。结果表明：（1）与CK相比，不同火土灰处理均能显著提高根际土壤速效钾和有效磷含量，而降低根际pH 0.37~0.59个单位；（2）与CK相比，T1、T2与T3处理烟株地上部干物质量分别增加21.94%、38.76%和80.24%，根系干物质量分别增加67.50%、92.50%和87.50%；施用火土灰处理能显著增加植株根系总根长、根系表面积和根系体积；（3）与CK相比，不同火土灰处理能显著增加烟株地上部氮磷钾积累37.88%~88.05%、48.95%~55.77%和34.16%~109.33%；显著增加根系氮磷钾元素积累量71.17%~97.75%、45.34%~66.91%和87.27%~128.99%。综上，施用8%火土灰在改善土壤养分、增加烟株苗期生物量以及提升烟株养分积累方面均具有显著效果。