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。      

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。     

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。      

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。     

施用沸石、白云石对植烟土壤及烟叶品质的影响

通过盆栽试验,研究了植烟土壤中施用沸石和白云石粉对烟叶品质的影响。结果表明,施用白云石粉比施用沸石更有利于烤烟的生长。与对照比较,每千克风干土壤中施用1g白云石粉,土壤pH值从4.98提高到6.08,烤烟氯含量降低34%,还原糖含量提高31.3%,钾/氯比值提高69.8%,改善了烤烟化学成分的协调性。     

烟秆生物质炭对土壤碳氮矿化的影响

为优化烟草废弃物的资源化利用,采用室内培养试验,研究了烟秆生物质炭对土壤有机碳、有机氮矿化特征的影响。结果发现,与对照(生物质炭添加质量分数为0.0%)相比,添加烟秆生物质炭后能一定程度促进土壤有机碳的矿化,且1.0%添加量处理的有机碳累积矿化量最高,其次为0.5%及2.0%的添加量处理;与其他处理相比,2.0%添加量处理能显著降低土壤总有机碳的累积矿化率,促进土壤中有机碳的积累;添加烟秆生物质炭对土壤无机氮含量、有机氮的矿化及硝化速率均无显著影响。说明较高量的烟秆生物质炭(2.0%)添加能提高土壤有机碳含量,对于烟田土壤的增碳固氮效应及废弃烟秆的资源化利用方面具有重要指导意义。     

不同硫酸钾用量对植烟土壤细菌群落的影响

为研究不同硫酸钾用量对植烟土壤微生物的影响,采用连续8年田间定位试验分析了土壤细菌群落多样性。对各处理植烟土壤16S rRNA V3~V4区进行高通量测序,得到各处理植烟土壤细菌群落的α多样性指数、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析,将排名前十优势细菌门与土壤pH、土壤酶活性、钾和硫含量进行相关性分析。结果表明：（1）与空闲地相比,不施肥连年栽烟土壤细菌数量降低;而施肥处理中,K₂O的投入量为247.57 kg/hm²,S的投入量为125.46 kg/hm²时,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。（2）不同处理的土壤中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门均为优势菌群,随着硫酸钾施用量的增多,酸杆菌门相对含量明显减少,而变形菌门与放线菌门均呈不同程度增加趋势。（3）细菌群落相似性分析结果表明,长期施用硫酸钾能显著改变土壤群落组成。（4）相关性分析表明,土壤pH、土壤蔗糖酶、脲酶活性、钾和硫含量对于该地区土壤细菌群落的丰度、多样性及优势种群相对丰度起着重要作用。     

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...     

不同施磷量对烤烟主要产质性状的影响

通过田间小区试验,研究赣北土壤中有效磷含量高(48.32mg/kg)的田块上烤烟适宜的磷肥用量.试验结果表明,在该类型田块上,不同的磷肥用量对烤烟的生长发育及产质量有不同程度的影响,适当降低磷肥施用量更有利于烤烟生长发育及产质量性状的形成.本试验条件下,以每公顷施P2O5 60-90 kg效果最好.     

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。      

干燥方式对上部烟叶感官质量的影响

对上部烟叶配方5种不同干燥方式的工艺进行研究,卷接成烟支后从主要香韵、香气特性、烟气特性、口感特性四点21个分项指标全面评价不同工艺对上部烟叶感官质量的影响,且从正面指标、负面指标的角度综合评价了各干燥方式的感官质量。结果表明:加料可显著改善上部烟的整体感官质量;干燥方式对上部烟的各感官指标影响显著,与其处理温度和工艺过程有一定相关性,滚筒干燥(B1)工艺对上部烟感官质量改善效果最为显著,其次是白肋烟烘焙+滚筒干燥组合(B3)。     

土壤pH值对烤烟叶片膜脂过氧化及保护酶活性的影响

生长初期,土壤pH值与膜透性和POD活性基本呈负相关。pH值从4.5到8.5,细胞膜透性随之减小,POD活性下降;而SOD CAT活性和MDA含量则是随着pH值的升高而增加。成熟期,随土壤pH值的升高,CAT、POD活性和细胞膜透性下降,SOD活性增加;MDA含量表现为,pH4.5~6.5处理的呈增加趋势,pH7.5~8.5处理的呈下降趋势,pH8.5处理的MDA含量最低。从整个生育期看,随着烟叶进入成熟期,烟叶内保护酶活性表现为:SOD、CAT下降,POD增加,膜质过氧化产物MDA含量增加,细胞膜透性加大。      

施用生物炭对Cd污染土壤生物学特性及土壤呼吸速率的影响

[目的]为研究施用生物炭对Cd污染土壤生物学特性及土壤呼吸速率的影响。[方法]于2016年采用盆栽试验（每盆装土25 kg）,外源添加Cd 0 mg/kg （G0）、30 mg/kg （G1）、60 mg/kg （G2）,分别添加生物炭0 g/kg （T0）、10 g/kg （T1）、20 g/kg （T2）,二因素试验共计9个处理,分别为:G0T0、G0T1、G0T2、G1T0、G1T1、G1T2、G2T0、G2T1、G2T2。测定不同时期的土壤微生物数量,土壤微生物生物量碳、氮,土壤酶活性及土壤呼吸速率。[结果]土壤脲酶活性、土壤细菌、放线菌数量和土壤微生物生物量碳、微生物生物量氮含量和土壤呼吸速率均随施加Cd浓度的升高呈现降低的趋势,随生物炭的施用而显著增加,且均在移栽后55 d达到较高水平。土壤呼吸速率随生育期的延长呈升高的趋势,在Cd污染严重的土壤中,土壤呼吸速率随生物炭施用量的增加显著提高。[结论]施用生物炭能明显改善Cd污染土壤的生物学特性,提高土壤呼吸速率,从而达到改善Cd污染土壤质量的目的。      

成熟期积温对豫中烟区浓香型烤烟上六片产质量的影响

  目的  明确豫中烟区烤烟上六片生育期温度和光照因子对烟叶质量特色的影响,提出优质上六片形成的气候指标。  方法  设置移栽期和采收期大田试验,测定上六片生长发育阶段的光、温等气候参数,研究其与上六片烟叶产质量的关系。  结果  ① 上六片烟叶的浓香型典型性与日最高温 > 30℃天数、成熟期均温和 > 20℃积温显著相关,当上六片成熟期和生育期日最高温 > 30℃天数分别为25~33 d和52~70 d、成熟期日均温达25.26~27.14℃时,浓香型特征明显;②该研究范围内,上六片烟叶的浓香型特征随 > 20℃积温增加不断增强。③上六片烟叶质量与上六片成熟期和生育期积温关系更为密切,当上六片成熟期 > 0℃、 > 10℃、 > 20℃积温分别为1122.97~1268.26℃、692.97~871.39℃、262.97~313.3℃,生育期分别为2018.0~2332.8℃、1257.9~1425.9℃、497.9~544.5℃,同时成熟期和生育期光照时数分别达到264.0~347.2 h和464.5~545.5 h时,上六片烟叶质量较好。  结论  上六片生育期与成熟期温度较高、热量丰富、光照充足是形成优质典型浓香型上六片烟叶的重要条件,适当推迟上部叶采收时间,增加积温,可以在保证浓香型风格典型性的条件下显著提升上部叶质量。      

丙二酸对烤烟烟碱含量的影响研究初报

通过盆栽试验，研究了丙二酸对烤烟氮代谢和烟碱含量的影响。结果表明，在烤烟打顶后喷旋25－50mmol/L的丙二酸能明显降低硝酸还原酶活性，减少叶片中NO3-N的还原，使烤烟中的烟碱含量降低0．4744－1．3246个百分点。     

自然陈化对红大青筋黄片烟叶品质的影响

通过分析比较不同自然陈化时期红花大金元(红大)青筋黄片和正常等级烟叶的常规化学指标、烟叶质体色素、致香成分的含量,并结合感官质量评吸结果,研究了自然陈化对红大青筋黄片烟叶品质的影响。结果显示,青筋黄片烟叶在自然陈化过程中各项化学指标变化较正常等级烟叶快,经过自然陈化的青筋黄片烟叶品质可接近或达到正常等级烟叶的水平,自然陈化是改善红大青筋黄片烟叶品质的一种有效措施。