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。      

稻壳生物炭对整治烟田土壤养分及烟叶产质量的影响

为探究生物炭施用对整治烟田土壤改良及烟叶产质量的影响,在皖南的烟田整治区,研究了稻壳生物炭不同施用量对土壤养分及烟叶产质量的作用效果。结果表明,稻壳生物炭施用可以降低土壤容重,提高土壤pH及有机质、碱解氮、有效磷和速效钾等养分含量。生物炭可以促进烟株生长发育,对烟叶外观产生一定影响,特别是油分指标随生物炭用量增加呈下降趋势。生物炭施用一定程度上降低烟叶总糖及还原糖含量,提高总氮、烟碱及钾含量,其中T2（生物炭7.5 t/hm²）处理烟叶化学成分协调性较好。同时烟叶感官质量随生物炭施用量增加呈现先增加（不变）后降低趋势,感官评吸得分表现为T1=CK> T2> T3。烤烟的产量产值均随着生物炭施用量增加而增加,其中T3（生物炭15 t/hm²）处理最高,产量达1729.2 kg/hm²,产值达到37516.8 元/hm²,较CK分别提高43.51%和43.48%。但上等烟比例随生物炭用量增加呈先增加后降低趋势。综合土壤养分及烟叶的产质量结果,在皖南烟田整治区,稻壳生物炭的施用量不宜超过7.5t/hm²。     

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。      

两种生物炭对植烟土壤生物学特性的影响

目的:研究花生壳生物炭和烟秆生物炭对植烟土壤生物学特性的影响。方法:选用品种为中烟100,在河南郏县开展大田试验。试验设四个处理,分别为:CK不施肥、T1为常规施肥、T2为花生壳生物炭+常规施肥、T3为烟秆生物炭+常规施肥,生物炭的用量均为6000kg/hm~2。结果表明:施用生物炭增加了植烟土壤细菌数量,尤其是在移栽后45d～75d,细菌数量提高幅度较大;施用生物炭增加了土壤真菌数量,烟秆生物炭在烟株生长前期作用明显,而花生壳生物炭在烟株生长后期作用明显;施用烟秆生物炭有增加放线菌数量的趋势,而花生壳生物炭对放线菌数量影响不明显。施用花生壳生物炭增加了植烟土壤微生物生物量碳含量,而烟秆生物炭降低了烟株生长后期的微生物生物量碳含量;施用烟秆生物炭增加了微生物生物量氮含量。施用生物炭增加了前期微生物生物量碳和微生物生物量氮的比值,降低了后期微生物生物量碳和微生物生物量氮的比值。施用生物炭增加了植烟土壤全碳和全氮含量,以花生壳生物炭效果明显。结论:施用花生壳生物炭和烟秆生物炭对植烟土壤的生物学特性有较好的改良作用。     

连续施用不同生物质炭对植烟土壤特性和烤烟品质的影响

为探讨连续施用生物质炭对改良植烟土壤、提高烟叶品质的长期效应,设置不添加生物质炭（CK）、添加烟秆炭（T1）、废弃烟叶炭（T2）和玉米秸秆炭（T3）4个处理,通过连续3年定位试验研究其对植烟土壤pH和CEC值、烟叶外观质量及内在化学成分的影响。结果表明,施用生物质炭能够显著提高土壤的pH和CEC值,提升效果为T2>T1>T3。生物质炭处理的叶片外观质量略优于对照。连续施用生物质炭后烟叶品质显著高于对照,其中T2显著高于T1和T3。随着试验年限的延长,烟叶的总糖、还原糖、总氮含量和氮碱比、糖碱比升高,而烟碱、氯含量和糖氮比降低。整体上废弃烟叶炭（T2）处理更有利于提高土壤pH和CEC值、烟叶化学成分含量及协调性指标。施用生物质炭显著提高土壤理化性质、烟叶内在化学成分含量及协调性,但其效应存在一定的滞后性,随着试验年限的增加,连续施用生物质炭更有利于改良植烟土壤、提高烤后烟叶品质。     

影响上部烟叶感官质量的主要化学成分分析

  目的  明确影响上部烟叶感官质量最主要的化学成分。  方法  测定国内外6个产地共107份上部烟叶样品主要化学成分,评价其感官质量,分析化学成分指标与感官质量总分的关系;对比分析了国内外主产烟区8032份上部烟叶样品的3项主要化学成分。  结果  ① 简单相关分析显示,总糖、还原糖含量与感官质量呈显著或极显著的正相关关系,总氮、烟碱含量与感官质量呈显著或极显著的负相关关系;②逐步回归和通径分析显示,影响上部烟叶感官质量的最主要化学成分为总氮、总糖、烟碱。③国内多数主产烟区上部烟叶总氮含量均高于国外上部烟叶,总糖、烟碱含量接近于或者高于国外上部烟叶。  结论  要提高上部烟叶感官质量,应着重控制总氮含量,协同控制烟碱含量和提高总糖含量。      

植烟密度对雪茄烟叶碳氮代谢及品质的影响

为探究植烟密度对雪茄烟叶生长过程中碳氮代谢的影响,以德雪1号为试材,研究了19 500株/hm²（T1）、21 000株/hm²（T2）、22 500株/hm²（T3）和24 000株/hm²（T4）4个密度对烟叶碳氮代谢关键酶活性、质体色素、化学成分和感官质量的影响。结果表明,烟叶生长期间,T2、T3处理能提高烟叶淀粉酶（AL）、中性转化酶（NI）和硝酸还原酶（NR）活性以及总糖、淀粉含量;随植烟密度的增加,总氮和类胡萝卜素含量降低,叶绿素含量升高,调制后烟叶总糖、还原糖含量以及糖碱比、氮碱比增加,总氮、烟碱含量降低;T2处理调制后烟叶淀粉、蛋白质含量最低,钾氯比值较高,烟叶化学成分较协调,感官质量较优。因此,四川什邡地区宜采用21 000株/hm²的雪茄烟种植密度,有利于提高烟叶碳氮代谢能力,改善烟叶内在品质,提高烟叶可用性。     

生物质炭用量对烤烟烟叶净光合速率和香味物质含量的影响

为了探明生物质炭(生物炭)用量对烤烟烟叶净光合速率和香味物质含量(质量分数)的影响,通过田间试验研究了生物炭用量(0,300,600和900 kg/hm2)对烤烟烟叶净光合速率、香味物质含量和经济性状的影响。结果表明:随着生物炭用量的增加,烟叶净光合速率、美拉德反应产物含量(质量分数)、芳香族氨基酸降解产物含量(质量分数)升高,烟叶产量显著提高;烟叶类胡萝卜素降解产物含量(质量分数)、总香味物质含量先升高再降低。生物炭用量600kg/hm2的烟叶类胡萝卜素降解产物含量、芳香族氨基酸降解产物含量、总香味物质含量及烟叶纯收益最高,烟叶净光合速率、美拉德反应产物含量较高。      

生物炭对土地整治区土壤微生物调控效应

  目的  为巩固土地整治成效, 提高土壤地力, 探讨生物炭对土地整治区土壤微生物调节效应的影响。  方法  通过大田试验, 添加不同水平梯度生物炭(0、7.5、15、30、45 t/hm2), 分析施用后对土壤微生物学指标的影响。  结果  (1) 当用量>7.5 t/hm2时, 生物炭平均降低土壤微生物生物量碳氮比(MBC/MBN)70.22%, 土壤微生物商81.11%;(2)适量生物炭可提高土壤微生物的生物多样性, 细菌和真菌的OTUs分别在生物炭用量为20~30 t/hm2和10~30 t/hm2时达到峰值, 但当用量≥30 t/hm2时, 生物炭对OTUs具有降低作用; (3)生物炭可影响细菌和真菌的群落结构, 对细菌变形菌门和放线菌门的相对丰度分别有着降低和提高的作用, 对真菌子囊菌门则具有先降低后升高的作用; (4)生物炭对硝化细菌和反硝化细菌的相对丰度具有降低作用, 但对固氮菌却有提高作用, 有利于土壤固氮; (5)适量生物炭可降低土壤可能致病菌属的相对丰度, 但高剂量施用将增大烟叶生产感病风险。  结论  适量生物炭对土地整治区土壤微生物性状具有改良效果, 将用量控制在15 t/hm2左右为宜。      

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。      

生物炭对土壤碳组分及烟草生长发育的影响

为探索生物炭对植烟土壤改良和烟草生长发育的影响效果,采用大田试验设置5个处理[T0(对照)：0 t/hm²生物炭+0.64 t/hm²氮肥;T1:0.5 t/hm²生物炭+0.64 t/hm²氮肥;T2:1 t/hm²生物炭+0.64 t/hm²氮肥;T3:1.5 t/hm²生物炭+0.64 t/hm²氮肥;T4:2 t/hm²生物炭+0.64 t/hm²氮肥],分析了生物炭对植烟土壤碳排放、有机碳组分以及烟草生理指标的影响。结果表明：(1)与T0相比,中低用量(0.5～1.5 t/hm²)的生物炭处理可降低土壤CO2排放总量;其中T1、T2和T3处理较T0分别降低28.14%、25.25%和8.41%;而高用量(2 t/hm²)生物炭处理则促进了土壤碳排放,T4处理较T0提高8.79%。(2)生物炭处理可提高土壤总有机碳、微...     

生物炭对烟草幼苗氯化钠胁迫的缓解效应

  目的  研究外源添加生物炭对烟苗NaCl胁迫的缓解作用。  方法  以烤烟品种K326为供试材料,通过盆栽试验,施用150 mmol/L NaCl溶液进行盐胁迫,设置0、10、20和30 g/kg生物炭添加量,以不加盐和生物炭为对照（CK）,通过检测烟株生物量、水分含量、抗逆生理指标及矿质元素含量等,明确生物炭对烤烟盐胁迫的缓解作用。  结果  盐胁迫导致烟株发育迟缓,叶片含水率降低,自由水与束缚水比值降低,添加20~30 g/kg生物炭可显著提高烟株干鲜重,提高叶片的相对含水率,提高自由水与束缚水的比值。在同一时期,盐胁迫下添加20 g/kg生物炭可显著提高叶片叶绿素a、叶绿素b含量和叶绿素总量;而添加30 g/kg生物炭显著降低了丙二醛（MDA）和H₂O₂含量;同时,盐胁迫增加了叶片超氧化物歧化酶（SOD）和过氧化物酶（POD）活性,加入生物炭后SOD和POD酶活性显著降低。与CK相比,盐胁迫下烟株地上部Ca2+、K+和Mg2+含量分别下降34.36%、15.04%和11.37%,Na+含量增加542.90%,而在移栽后75 d,添加30 g/kg生物炭烟株地上部Ca2+含量增加34.05%,Na+含量降低54.99%。  结论  外源添加生物炭可以改善盐胁迫下烟草叶片水分状况、促进根系发育和烟株生物量积累,缓解由盐胁迫导致的活性氧增多引起的膜脂过氧化反应,调节烟株地上部的离子平衡,本研究中以添加20~30 g/kg生物炭对150 mmol/L NaCl胁迫下烟草生长的缓解效果较好。      

等碳量添加不同有机物料对土壤有机碳组分及土壤呼吸的影响

为探明不同有机物料对土壤有机碳组分和呼吸速率的影响,研究了等碳量添加生物炭、秸秆、生物炭+秸秆条件下烤烟生长过程中土壤总有机碳（TOC）、易氧化有机碳（ROC）、可溶性有机碳（DOC）、微生物量碳（MBC）含量及土壤呼吸速率的动态变化,分析了土壤各有机碳组分之间及其与土壤呼吸速率的关系。研究结果显示,与单施化肥相比,等碳量添加有机物料后土壤各有机碳组分含量以及土壤呼吸速率均显著提高;添加有机物料的3个处理中,单施生物炭处理土壤TOC含量最高,CO₂排放量最低;单施秸秆处理土壤活性有机碳（AOC）占TOC的比例及CO₂排放量最高,但TOC含量最低;生物炭+秸秆处理土壤TOC含量显著高于添加秸秆处理,AOC含量显著高于单施生物炭处理,且CO₂排放量显著低于单施秸秆处理。土壤ROC、DOC、MBC之间关系密切,三者与土壤呼吸速率均呈显著正相关。由此可见,等碳量添加有机物料条件下,生物炭有利于土壤有机碳的固存,可减少CO₂的排放,但短期内对提高土壤AOC的效果不如秸秆直接还田明显,而秸秆直接还田对土壤AOC含量的提升效果最好,但会增加CO₂的排放,两者配施既提高了土壤AOC的含量,又减少了CO₂的排放。      

甘蔗施用酵母有机肥的效应试验研究初报

在大田条件下,连续2年进行新宿甘蔗施用酵母有机肥不同施用量的小区试验和不同品种、新植和宿根大区同田对比示范。小区试验结果表明:施用酵母有机肥可提高甘蔗产量及蔗糖分,以施酵母有机肥1200 kg/hm2时,蔗茎产量、蔗糖分最高,与对照比较,新植蔗增产7995 kg/hm2、增5.74%,宿根蔗增产18945 kg/hm2、增17.52%,2年新宿平均增产13470 kg/hm2、增10.88%;新植蔗糖分提高0.37个百分点,宿根蔗糖分提高0.12个百分点,新宿平均蔗糖分提高0.25个百分点。大区同田对比试验结果表明:施酵母有机肥1200 kg/hm2新宿平均蔗茎产量为126443 kg/hm2、增10.99%,平均蔗糖分为15.6%、较对照(15.28%)提高0.32个百分点。甘蔗生产施用酵母有机肥以1200 kg/hm2为主,新植分2次施(底肥600 kg/hm2+追肥600 kg/hm2)、宿根大培土时作追肥一次性施用。酵母有机肥可提高肥料利用率、改良土壤结构及农田生态环境、培肥地力,应把酵母有机肥与化肥配合施用,本文旨在为酵母有机肥在甘蔗生产中的应用提供一定的研究基础。     

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。      

有机物料对植烟土壤养分、酶活性和微生物群落功能多样性的影响

  目的  为探究有机物料施用对土壤养分和生物学特性的影响。  方法  采用盆栽试验,研究了草炭、花生壳炭、蒸汽爆破烟梗和玉米秸秆对植烟土壤的影响,采用BIOLOG ECO平板培养技术分析了土壤微生物群落功能多样性。  结果  施用有机物料能够显著提高土壤有机碳、速效氮、速效磷和速效钾含量;汽爆玉米秸秆处理土壤MBC、MBN含量及脲酶、蔗糖酶活性提高幅度最大。BIOLOG分析结果表明,有机物料提高了土壤微生物AWCD和多样性指数。主成分分析结果表明,生物炭促进了以羧酸类和多聚物类物质为碳源的微生物的生长,汽爆玉米秸秆有利于以碳水化合物类、氨基酸类、酚酸类和胺类物质为碳源微生物的生长。  结论  施用有机物料可提高植烟土壤养分含量,改善土壤微生态环境,其中以汽爆玉米秸秆效果最好。      

生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用

  目的  探究不同用量的生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用  方法  采用稀释平板法,研究生物炭对青枯菌的吸附作用及对其生长和运动性的影响;盆栽试验研究生物炭对烟草生长及青枯病发病情况和土壤基本理化性质的影响;利用高通量测序技术,比较各处理土壤细菌群落差异。  结果  （1）生物炭对青枯菌具有抑制作用,可吸附青枯菌、抑制其生长及运动性,用量超过1.5%时效果显著;（2）生物炭提高了土壤pH、有机质、速效磷和速效钾含量,利于烟草的生长。相关性分析发现,生物炭对土壤pH和化学性质的改善,是抑制烟草青枯病发生的主要原因;（3）生物炭提高了根际土壤微生物群落的Alpha多样性和放线菌门中链霉菌属的相对丰度;（4）根际土壤细菌结构的多样性与土壤理化性质有一定的相关性,其中有效钾影响最大。  结论  生物炭通过对青枯菌的抑制作用和对土壤微生态的改善,创造了利于烟草生长的环境条件,减少了烟草青枯病的发生。