施用等碳量生物炭和腐熟秸秆对土壤养分及有机碳库的影响

为明确生物炭和秸秆对植烟土壤养分和有机碳库的关系,采用田间定位试验,研究了等碳量的生物炭、腐熟秸秆、生物炭与腐熟秸秆配施对不同耕层土壤养分及有机碳库的影响。结果表明,施用等碳量的生物炭和腐熟秸秆处理后,不同耕层土壤除碱解氮外其他速效养分及碳库指标较常规化肥对照(CK)明显增加。单施生物炭处理对0～30 cm耕层土壤有机质含量(质量分数)的提升效果大于腐熟秸秆,而单施腐熟秸秆处理的不同耕层土壤可溶性有机碳及微生物量碳含量较单施生物炭处理均有所提高;生物炭与腐熟秸秆混施处理的10～20 cm耕层土壤速效磷、速效钾、有机质和总有机碳含量较单施腐熟秸秆处理分别提高22.26%、6.08%、8.68%和9.20%,且差异均达显著水平。可见,单施生物炭和单施腐熟秸秆对植烟土壤均有一定的改良作用,但二者混施的改良效果更好。     

生物炭基肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响

为探讨生物炭基肥对植烟土壤化学特性及微生物功能多样性的影响,通过大田试验,研究了施用不同量生物炭基肥（0、0.9、1.5、2.1 t·hm-2）后土壤养分和微生物群落功能多样性的变化。结果表明,添加生物炭基肥显著提高了土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）含量,较对照分别提高了23%~40%、8%~49%和49%~97%,降低了矿质氮含量,降低范围30%~49%。微生物功能多样性结果显示,生物炭基肥可以增强土壤微生物对碳源的利用程度（AWCD）,显著增加Shannon多样性指数（H）、Simpson多样性指数（D）和McIntosh多样性指数（U）,降低了Shannon均一性指数（E）。主成分和热图分析表明,单施化肥处理和增施少量生物炭基肥处理（0.9 t·hm-2）的土壤微生物碳源利用差异较小,随着生物炭基肥用量的增加,土壤微生物群落碳源利用的分异程度加剧。研究认为,施用生物炭基肥提高了植烟土壤肥力,增加了微生物碳源利用能力和功能多样性,施用量1.5 t·hm-2即可对烟田土壤养分及生物学特性有较好的改善作用。      

烟草秸秆生物有机肥对植烟土壤交换性盐基的影响

为保育与修复植烟土壤,合理施用烟草秸秆生物有机肥,实现烟区的可持续发展,采用田间试验的方法,研究了烟草秸秆生物有机肥对植烟土壤交换性盐基的影响。结果表明,不同用量烟草秸秆生物有机肥对植烟土壤交换性盐基和物理性状有明显的影响,其中以施用1500 kg/hm²烟草秸秆生物有机肥保育与修复植烟土壤的效果最好,施用3000 kg/hm²烟草秸秆生物有机肥改良植烟土壤结构的效果最好。因此,生产上应以实际的土壤状况来确定适宜的施肥量,一般状况的植烟土壤以施用1500 kg/hm²烟草秸秆生物有机肥为宜;板结、黏重的植烟土壤以施用3000 kg/hm²烟草秸秆生物有机肥为好。     

基于盆栽试验分析3种品牌稻草秸秆腐熟剂对植烟土壤有机碳组分的影响

为了解秸秆腐熟剂在植烟土壤中的施用效果,通过盆钵模拟培养试验,分析了稻草秸秆分别配施化肥和含不同微生物优势菌种的腐熟剂后土壤速效养分、有机碳及其组分和有机碳稳定性评价指标的变化,研究了稻草秸秆配施腐熟剂对植烟土壤有机碳组分的影响。结果表明,相比单施化肥,稻草秸秆配施化肥的土壤颗粒有机碳(POC)、易氧化有机碳(EOC)及溶解有机碳(DOC)含量(质量分数)分别显著升高36.89%、30.77%和75.73%,稻草秸秆配施腐熟剂的土壤碱解氮(AN)、有效磷(AP)、总有机碳(TOC)、POC、EOC及DOC含量(质量分数)分别显著升高了17.42%~28.33%、49.94%~55.68%、10.46%~15.20%、39.32%~74.27%、54.36%~64.62%和84.58%~124.27%;稻草秸秆分别配施化肥和腐熟剂均可显著提高土壤活性有机碳组分的有效率,且可降低有机碳的抗氧化能力,但后者更显著;主成分分析显示,稻草秸秆配施腐熟剂在提高土壤TOC含量的同时,提高了土壤活性有机碳组分的有效率且降低了有机碳抗氧化性能;稻草秸秆分别配施细菌+真菌(XZ)和细菌+真菌+放线菌(XZF)为优势菌种的腐熟剂对植烟土壤有效养分和有机碳组分的影响无明显差异。      

有机肥种类及施用比例对云南洱海烟区植烟土壤氮淋失的影响

为明确有机肥种类对云南洱海烟区植烟土壤氮淋失的减控效果,以及有机肥施用比例与植烟土壤氮淋失关系,以混合型有机肥、生物炭肥、芝麻饼肥为材料进行了室内土柱模拟试验。结果表明：(1)等施氮量且30%有机肥施用条件下,3种有机肥处理硝态氮、铵态氮淋失量和¹⁵N δ值的平均值分别降低29.56%、7.18%和37.83%。(2)生物炭肥处理硝态氮、铵态氮淋失量和¹⁵N δ值分别降低32.59%、9.95%和41.17%,降幅大于混合型有机肥和芝麻饼肥处理。(3)随有机肥施用比例的提高,植烟土壤氮淋失呈下降趋势,有机肥100%施用处理的硝态氮、铵态氮淋失量分别降低51.14%和22.88%。生物炭肥对洱海烟区的植烟土壤氮淋失减控效果较好,有机肥施用比例与植烟土壤氮淋失之间呈线性负相关,提高有机肥施用比例有助于降低洱海烟区的植烟土壤氮淋失污染风险。     

生物质炭对植烟土壤质量及烤烟生长的影响

采用大田试验,在当地习惯施肥的基础上,添加不同比例的生物质炭(2.25、4.50 t/hm²),探讨了生物质炭对植烟土壤理化性质及烤烟生长的影响。结果表明,施加生物质炭影响了植烟土壤的理化性质,主要体现在0~10 cm土层。与对照相比,生物质炭处理提高了0~10 cm土层土壤田间持水量、总孔隙度、土壤pH、有机质和土壤CEC,同时还提高了土壤硝态氮、有效磷、速效钾的含量,降低了土壤容重及铵态氮的含量,且高施炭量的处理效果显著。生物质炭能促进烤烟生长过程中对钾元素的吸收,降低打顶后烤烟磷、氮元素的吸收及干物质的积累。与CK相比,移栽后90天,根干物质量在2.25和4.50 t/hm²水平下分别下降了5.58%和7.50%,茎和叶的干物质量虽有所下降,但各处理间差异不显著。     

秸秆生物炭对烤烟生长发育、土壤有机碳及酶活性的影响

为探讨秸秆生物炭在植烟土壤的应用效果,通过盆栽试验研究了不同生物炭添加量对烤烟生长发育、土壤有机碳及酶活性的影响。结果表明,土壤中添加适量生物炭（0.2%~1.0%）有助于烤烟的生长发育,表现为株高、叶面积及地上部茎、叶生物量的增加,而较高的添加量（5.0%）则有抑制作用;但烟株根系发育与此不同,其根系生物量与根冠比随生物炭添加量的增加而增加,其中以添加量5.0%时烤烟根系生物量及根冠比最高。此外,随生物炭添加量的增加,土壤有机碳及活性有机碳含量均呈增加趋势,但活性有机碳的增加效果没有总有机碳明显。土壤脲酶、蔗糖酶和酸性磷酸酶活性均随生物炭添加量的增加有不同程度提高,过氧化氢酶活性则下降或变化不大。因此,生物炭施用对烤烟生长发育及土壤生物活性具有重要影响,由于生物炭与土壤的相互作用是一个长期过程,后续还需通过长期定位试验来系统研究其对烟草生长发育的正负效应及其内在机理。     

我国烟草土壤肥料信息系统的开发与应用

烟草土壤肥料信息系统是在地理信息系统(GIS)平台上建立的包括我国十余个省,600多个县的植烟土壤肥力与养分资源状况信息系统.这一系统综合利用了地理信息系统(GIS)、模拟技术、烟草行业和中国农业科学院土壤肥料研究所近20年来在土壤肥力状况方面的研究结果,以商业化的地理信息系统(OZS)软件为系统的开发平台,在视窗(WINDOWS)下建立对话框式的用户界面.系统易于操作,既可通过链指针方式,在地图上分省、县、乡多个层面查询植烟土壤肥力信息,也可进行优质烟叶生产的施肥推荐.可为各级烟草公司指导农户进行烟草平衡施肥,指导烟草专用肥定点厂进行复混肥生产和烟草专用肥的调配提供依据.     

我国烟草土壤肥料信息系统的开发与应用

烟草土壤肥料信息系统是在地理信息系统(GIS)平台上建立的包括我国十余个省，600多个县的植烟土壤肥力与养分资源状况信息系统。这一系统综合利用了地理信息系统(GIS)、模拟技术、烟草行业和中国农业科学院土壤肥料研究所近20年来在土壤肥力状况方面的研究结果，以商业化的地理信息系统(OZS)软件为系统的开发平台，在视窗(WINDOWS)下建立对话框式的用户界面。系统易于操作，既可通过链指针方式，在地图上分省、县、乡多个层面查询植烟土壤肥力信息，也可进行优质烟叶生产的施肥推荐。可为各级烟草公司指导农户进行烟草平衡施肥，指导烟草专用肥定点厂进行复混肥生产和烟草专用肥的调配提供依据。     

海泡石及生物炭对甲霜灵和镉复合污染条件下烟草生长发育和污染物含量的影响

为明确不同土壤改良剂(海泡石和生物炭)对植烟土壤甲霜灵与镉复合污染条件下烟草生长发育特征与污染物含量的影响,采用盆栽试验研究了甲霜灵与镉复合污染条件下,添加海泡石和生物炭对烤烟植物学性状、不同生育期烤烟不同部位生物量、根系发育及污染物吸收的影响。结果表明:(1)添加量20 g·kg-1海泡石或生物炭均能不同程度地促进烟株生长和生物量的积累,与对照相比海泡石和生物炭两者等量(10 g·kg-1)配施,可显著增加烟株株高、叶片数、根生物量、根冠比、主根长和根体积等(P<0.05)。(2)海泡石与生物炭及其配施处理均能降低烟叶和根部的甲霜灵含量并缩短甲霜灵在烟叶中的半衰期,但处理间差异不显著。(3)与对照相比,3种改良剂处理中烟草根部及叶部对镉元素的吸收高峰均延迟至烟株现蕾期,且在根和叶中镉的富集系数降低。因此,海泡石与生物炭等量配施既可显著促进烟株的生长发育,又可缓解镉与甲霜灵对烟株生长的毒害作用,是甲霜灵和镉复合污染条件下烟田改良的较有效措施。     

生物炭类型对植烟土壤碳库及烤后烟叶质量的影响

  目的  为研究不同材料来源生物炭对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响。  方法  以云烟97为研究对象,于2013年在陕西汉中进行大田试验,试验设置四个处理:T1常规施肥;T2（T1+花生壳生物炭600 kg/hm2）;T3（T1+稻壳生物炭600 kg/hm2）;T4（T1+麦秸生物炭600 kg/hm2）。  结果  （1）施加生物炭后,土壤有机碳矿化速率、土壤水溶性碳、土壤易氧化有机碳、土壤碳库指数显著增加,但土壤微生物生物量碳含量下降。（2）施加生物炭能降低烟叶总糖、还原糖含量,降低烟叶钾氯比、糖碱比,但可以增加烟碱含量,提升烟叶两糖比。（3）花生壳生物炭对土壤易氧化活性有机碳含量和土壤碳库管理指数的提升效果最好,对土壤改良效果明显。同时,也提高了烟叶钾含量。（4）麦秸生物炭显著地增加了土壤全碳含量,但也增加了烟叶烟碱含量,对烟叶品质造成了一定的负面影响。  结论  施用生物炭有利于活化土壤碳库,但不同材料来源的生物炭对烟叶品质影响不同。      

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。      

生物炭对弱碱性土壤烤烟Cd吸收及转运富集特征的影响

[目的] 通过研究施用生物炭后烤烟对Cd的吸收效应及分配富集特征,来阐明生物炭对Cd污染植烟土壤的修复及对烤烟Cd含量的降低效果。 [方法] 于2015年采用盆栽试验（每盆装土25 kg）,选取豫中地区弱碱性土壤,外源添加Cd 0 mg/kg（G0）、50 mg/kg（G1）、100 mg/kg（G2）,分别添加生物炭0 g/盆（T0）、300 g/盆（T1）、600 g/盆（T2）,采用二因素试验共计9个处理,分别为:G0T0、G0T1、G0T2、G1T0、G1T1、G1T2、G2T0、G2T1、G2T2。测定各处理的土壤pH值、土壤有效态Cd含量,并分析烟株采收时不同部位Cd含量和烟株对Cd的转运及富集系数。 [结果] （1）土壤pH值随生物炭施用量的增加而升高,处理G2T2的土壤pH值最大,为7.81;土壤有效态Cd含量随生物炭施用量的增加呈现降低的趋势。（2）土壤Cd含量与烟株叶片中的Cd含量呈极显著正相关关系,且在同一污染水平下,施加生物炭后,烟株各部位叶对Cd的吸收呈显著降低的趋势。（3）施用生物炭的处理,烟株整体对Cd的转运系数降低,烟株根系对Cd的富集系数升高,叶片对Cd的富集系数降低。 [结论] 在Cd污染土壤种植烤烟时适量施用生物炭可以降低土壤有效态Cd含量,从而降低烟叶Cd含量。      

稻草还田方式对烤烟生长发育的影响

试验探讨了稻草还田方式对烟田土壤水分、温度和烟叶产量、质量的影响.结果表明,用适量稻草覆盖不但能调节土层温度,具有明显的蓄水、保水作用,而且能促使烟株早生快长,延长大田生长期;尤其是对烟田前期和干旱季节的节水保水效果更明显.用适量稻草覆盖烟田,能明显提高烟叶产质量、等级结构和产值.     

苗期剪叶处理对烤烟生长发育的影响

以NC82为材料进行了苗期剪叶处理对烟草生长影响的研究。剪叶处理对烟草生长的影响与温度条件有很大关系,在低温条件下影响明显,而高温条件下影响较小。低温造成早花的情况下剪叶可以推迟现蕾期20天以上,且剪叶次数越多推迟时间越长。剪叶处理降低了大田早期(50d)的株高,但不会影响最终株高。剪叶处理比不剪叶处理多1片叶。剪叶对花芽分化的显微结构无明显影响。     

生物炭与氮肥配施对土壤生物特性和烤烟氮素吸收的影响

  目的  研究生物炭与氮肥减量配施对土壤生物特性和烤烟氮素分配的影响。  方法  采用盆栽试验, 氮肥为15N标记肥料, 测定生物炭与不同用量氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中肥料氮的残留量、土壤酶活性、微生物量碳含量和烤烟对不同氮源氮素的累积量。  结果  与对照相比, 不减氮时, 生物炭与氮肥配施使土壤酶活性提高了8.8%~19.5%, 微生物生物量碳含量提高了13.3%, 减少了烤烟生长前期肥料氮的流失, 提高了烤烟氮素累积量; 适量减氮时过氧化氢酶活性提高了7.8%, 蔗糖酶、脲酶活性和微生物量碳在中后期也有所提高, 氮素累积量提高了21.0%。  结论  生物炭能提高植烟土壤酶活性和微生物量, 减少肥料流失, 提高氮素累积量。生物炭与氮肥配施时适量减氮是可行的。      

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。      

大豆与海藻有机肥对烤烟生长和土壤细菌群落的影响

  目的  探究不同有机肥施用对烤烟生长和土壤细菌群落的影响。  方法  用烤烟品种中烟100进行田间试验, 比较分析了大豆和海藻有机肥不同施用量对烤烟生长发育以及烟叶中氮、磷、钾含量的影响, 并且从土壤理化性质以及土壤微生物群落结构的角度, 分析了施用两种有机肥对烟叶生长、土壤理化性质和土壤微生物群落结构的影响。  结果  (1) 与对照相比, 大豆和海藻有机肥的施用, 促进了团棵期和旺长期烟株的生长发育(450 kg/hm2处理最佳), 提高了土壤有机质和氮磷钾含量。(2)由16 S V3-V4区域扩增子测序可知, 有机肥的施入改变了土壤细菌群落的丰富度和多样性, Sphingomonas、Actinospica、Pseudonocardia等有益细菌丰度增加。(3)土壤细菌群落与土壤理化性质存在一定相关性, 其中土壤pH值、速效钾(AK)、硝态氮(NO₃--N)和铵态氮(NH₄+-N)是主要环境影响因子。  结论  大豆和海藻有机肥的施用改善了土壤理化性质, 并影响了土壤细菌群落丰富度和多样性, 促进了烟株生长发育。