烟秆生物炭对烤烟根系生长的影响及其作用机理

为揭示烟秆生物炭对烤烟根系生长的作用机理,通过田间试验研究了烟秆生物炭不同施用量(0、1、10、50 t/hm~2)对烤烟根系生长和土壤理化性质的影响。结果表明:土壤中施用生物炭可促进烤烟根系前期生长,根系体积和干质量均有提高。随着生物炭用量的增加,烤烟根系伤流强度呈递增趋势,根系活跃吸收面积、活跃吸收面积百分比及干质量呈现出先增加后减少的趋势。10 t/hm~2烟秆生物炭处理的烤烟根系形态生理特征指标最优、烟叶产量最高。随着生物炭用量的增加,土壤质量含水率、毛管持水量、气相率、有效磷及速效钾含量(质量分数)逐渐增加,土壤碱解氮含量和过氧化氢酶活性先增加后降低。与对照比较,生物炭处理的土壤速效钾含量增幅为11.0%~382.3%。     

钾肥施用量对不同烤烟品种钾素吸收和积累的影响

为解决豫中烟区"黄金叶"品牌基地单元烤烟钾含量较低的问题,以当地主栽烤烟品种中烟100、K326和豫烟12号为材料,研究了3个烤烟品种在不同钾肥用量水平下的钾素吸收积累动态变化。结果表明:3个烤烟品种的干物质积累量随着钾肥用量的增加表现出增加趋势。品种和钾肥用量两因素均对烤烟钾素吸收和积累有显著影响,3个烤烟品种在不同钾肥用量水平下,随移栽期的推进烟株对钾的吸收积累整体呈现"慢—快—慢"的变化规律,根系钾含量逐渐降低,茎和叶钾含量表现出先增加后降低的趋势。施钾量210 kg/hm~2时有利于提高3个烤烟品种成熟期烟叶钾含量以及钾的积累量。     

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。     

生物炭用量对烟苗生长的影响

为揭示生物炭对烟苗及根系生长的影响,采用盆栽试验,在土壤中添加不同用量的生物炭,并测定了不同处理条件下烟苗的干物质积累量,氮、磷、钾含量(质量分数),以及烟苗根系形态及根系活力。结果表明:与对照相比,当生物炭施用量为1%时,对烟苗的促生效应最佳,烟苗干物质积累量增加了28.5%;当生物炭施用量超过4%时,烟苗生长反而受到抑制,干物质积累量下降了7.1%。同时,随着生物炭施用量的增加,烟苗根系体积、根系面积及根总长均呈现出增加趋势。当生物炭施用量为3%时根总长最大,增加了10.5%;当生物炭施用量为4%时根系体积最大,增加了238.7%。3%生物炭用量对烟苗生长具有促进作用,而更高用量生物炭则抑制了烟苗的生长。      

不同施肥处理烤烟氮磷钾吸收分配规律研究

为研究不同施肥处理条件下烤烟氮磷钾吸收积累规律,进行了田间随机排列试验,结果表明,有机无机配施处理烤烟氮、磷、钾积累量分别为130.64 kg/hm2、27.35 kg/hm2、230.03 kg/hm2,单施有机肥分别为67.25 kg/hm2、14.31 kg/hm2、114.7 kg/hm2,不施肥处理分别为40.08 kg/hm2、10.14 kg/hm2、82.46 kg/hm2.不同施肥处理烟株氮磷钾积累强度均在移栽后60-75d达到最高值.烟株氮、磷、钾在根、茎、叶器官分配顺序:叶＞茎＞根,叶的积累量大于茎、根积累量之和.每生产100kg干烟叶,不施肥处理氮、磷、钾需要量分别为2.63 kg、0.65 kg、5.31kg,单施有机肥处理分别为3.16 kg、0.67kg、5.14kg,有机无机肥配施处理分别为4.26 kg、0.89 kg、6.65kg.     

生物有机肥对烤烟氮磷钾积累、吸收和含量的影响

田间试验研究了生物有机肥对烤烟体内氮、磷、钾积累、吸收和含量的影响.结果表明,烤烟施用生物有机肥提高了烟株体内氮、磷、钾的积累;烤烟对氮素的积累为T3＞T2＞T1＞CK,单株分别积累氮素5.29、4.84、4.20、3.55g;对钾素的积累为T2＞T1＞T3＞CK,分别积累钾素4.92,4.59、4.58、3.92g.施用生物有机肥对烤烟氮素吸收速率的影响是50d前较对照明显升高;对磷素为50 d前施用50%生物有机肥的处理较对照增加,而75%生物有机肥的处理则较对照低;对钾的吸收速率团棵后逐渐增加,50d时达到高峰.施用生物有机肥增加了旺长期烟株体内氮、磷、钾的含量,促进了烟株生长,提高了烤后烟叶含钾量.     

褐土区不同钾肥施用量对烟株钾含量的影响

采用盆栽和大田试验研究了褐土区不同钾肥施用量对烟株钾含量的影响。结果表明,随着钾肥施用量的增加,根、茎、叶钾含量增加;随着烟株生育进程的推进,根、茎、叶钾含量下降,但随着烟株的生长根、茎、叶中钾积累量均呈增长趋势;钾在烟株中的分配比例为叶> 茎> 根。盆栽烟髓部钾含量随着钾肥施用量的增加在增加,变化范围为2.40%~3.99%;钾肥用量对烤烟花中钾含量没有影响。盆栽和大田的叶片及叶脉钾含量随钾肥施用量的增加而增加。供钾充足时,由下至上烟叶含钾量逐渐降低;供钾不足时,随叶位的上升钾含量也上升。      

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%。     

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。     

寒冷地区烤烟氮磷钾的吸收动态

本试验采用先进的同位素示踪技术对我省烤烟主栽品种NC89生育期间氮、磷、钾的吸收动态以及烟株各器官在不同时期对养分的吸收和分配进行了研究,测定了烤烟不同器官对肥料氮和土壤氮的吸收比例,不同氮肥用量,烟株对肥料氮的吸收量占总吸收量的20.1%~43.4%,氮肥水平越高,从肥料中吸收氮量越多;烤烟对NH₄NO₃利用率为40.5%,以叶利用率最高。NH₄NO₃在土壤中平均残留量为12.9%,施氮越多,残留越高;氮肥损失率较大,平均为46.6%。烤烟对肥料磷的吸收占总吸磷量的39.6%,栽后60d前烟株以吸收肥料磷为主,以后对土壤磷的依存率增加,肥料磷的分配以叶片最多,叶 > 茎 > 根,磷肥利用率较低,仅为12.4%。烤烟对钾的吸收是前期较少,栽后45~60d时为吸钾高峰期,此后吸钾量迅速降低。      

生物有机肥对烤烟氮磷钾积累、吸收和含量的影响

田间试验研究了生物有机肥对烤烟体内氮、磷、钾积累、吸收和含量的影响。结果表明,烤烟施用生物有机肥提高了烟株体内氮、磷、钾的积累;烤烟对氮素的积累为T3〉T2〉T1〉CK,单株分别积累氮素5．29、4．84、4．20、3．55g;对钾素的积累为T2〉T1〉T3〉CK,分别积累钾素4．92、4．59、4．58、3．92g。施用生物有机肥对烤烟氮素吸收速率的影响是50d前较对照明显升高;对磷素为50d前施用50％生物有机肥的处理较对照增加,而75％生物有机肥的处理则较对照低;对钾的吸收速率团棵后逐渐增加,50d时达到高峰。施用生物有机肥增加了旺长期烟株体内氮、磷、钾的含量,促进了烟株生长,提高了烤后烟叶含钾量。     

不同施肥措施对植烟土壤生物学特性和速效养分的影响

通过两年盆栽试验,研究增施不同有机物料对植烟土壤生物学特性和速效养分的影响。结果表明,与纯施化肥相比,增施芝麻饼肥显著增加土壤碱解氮和速效磷含量,增施生物炭显著增加速效钾含量;增施腐熟秸秆土壤蔗糖酶活性显著提升12%,芝麻饼肥和生物炭处理脲酶活性均显著增加19%,生物炭处理过氧化氢酶活性显著增加27%。增施腐熟秸秆土壤微生物生物量碳最高,达到234.52 mg/kg,生物炭处理土壤微生物生物量氮最高,达到35.29 mg/kg。细菌为植烟土壤可培养菌中的优势菌,增施生物炭显著提升可培养细菌数量,增施腐熟秸秆显著提升可培养真菌和放线菌数量。总体来看,增施不同有机物料能改善土壤生物学特性,增加速效养分含量,从而改善植烟土壤质量。     

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.     

有机无机复混肥对水稻土烤烟养分积累、分配与利用的影响

为了实现烤烟施肥的轻简化,采用框栽试验,测定和分析了不同施肥处理（空白,不施肥;CK,烟草专用复合肥;H1,有机无机肥料配比1：1;H2,有机无机肥料配比2：1）对烤烟干物质及养分积累,养分分配率和表观及经济利用率的影响。结果表明,与空白相比,施肥处理极显著提高了烤烟干物质及养分积累量。与CK相比,H1处理烟株钾的积累量和表观及经济利用率极显著提高,其表观和经济利用率分别增加了24.85和19.16个百分点;H2处理烟株根、茎、叶的干物质及氮、磷、钾积累量显著或极显著增加,其氮、磷、钾的表观利用率极显著提高,分别提高了21.15、6.10和24.59个百分点,经济利用率显著或极显著增加,分别增加了10.97、3.79和18.44个百分点;H1和H2处理均降低了烟叶氮分配率,提高了钾的分配率。综合来看,以H2处理的表现较好。     

不同基因型甘蔗地上部氮磷钾养分特征分析

在田间种植条件下,于甘蔗收获期,测定分析了5个不同基因型甘蔗地上部各部位的干重和氮、磷、钾含量。结果表明,在参试的5个基因型甘蔗中,粤糖60号(YT60)和斑茅杂交后代(BC2-32)的叶片干重显著高于其他3个基因型甘蔗,YT60叶鞘和茎干重均最高。5个基因型甘蔗不同部位叶片、叶鞘和茎干重平均值来看,新叶片上、中部叶片下部叶片,上部叶鞘中、下部叶鞘干重,上部茎中部茎下部茎。同时,叶片氮含量高于叶鞘和茎,上部叶片氮含量高于其他部位氮含量,不同部位叶鞘中氮含量表现为上部中部下部,而不同部位茎中氮含量差异不显著。不同部位叶片、叶鞘和茎中磷含量均表现为上部中部下部。上部叶片中钾含量高于其他部位,而不同部位叶鞘和茎中钾含量则表现为上部中部下部。此外,YT60和BC2-32的整株氮、磷素累积量高于其他参试基因型,但YT60的整株钾累积量最高,BC2-32最低。所有基因型甘蔗不同部位叶片氮、磷、钾素累积量表现出为新上部中部下部;上部叶鞘氮、磷、钾素累积量显著高于中、下部叶鞘;而不同部位茎中氮素累积量均是上部茎中部茎下部茎,不同部位茎中磷、钾素累积量差异不显著。说明在相同种植条件下,不基因型甘蔗养分需求量不同,且对体内养分再利用能力不同。     

施氮方式对烤烟氮素吸收积累及品质的影响

试验研究了不同施氮量和基追肥比例对烟株氮素吸收累积、土壤硝态氮、品质及产量的影响。结果表明,不同处理对烤烟生长前期干物质积累量、烟株氮素含量和氮素累积量无明显影响,减少氮肥用量与基肥用量降低了成熟期叶片氮素含量和氮素累积量,减少氮肥用量显著降低了生长前期和后期的土壤硝态氮含量。随施氮量的增加,烤后烟叶还原糖含量、糖碱比表现为下降趋势,而总植物碱、总氮含量表现为增加趋势。相同施氮量基追肥比例为30:70处理的还原糖含量、糖碱比较大,总植物碱含量、总氮含量较小,香气质、余味得分较高。施纯氮90 kg/hm²,基追肥比例为50:50和30:70的处理经济效益明显增加。本试验条件下,兼顾烟叶产量与品质的最佳氮肥运筹模式为施纯氮90 kg/hm²,基追肥比例为30:70。     

我国烤烟生产体系中的养分平衡

根据不同途径输入的养分和植株带出的养分,计算了我国烤烟生产体系中氮、磷、钾3种大量元素的输入输出量及其平衡状况,并对烤烟生产中的养分利用率及其对环境的影响进行了分析。以2003年养分平衡结果为例,我国烤烟生产中年投入的纯养分总量分别为氮13.7万吨(其中化肥氮11.5万吨)、磷10.9万吨(其中化肥磷10.8万吨),钾26.0万吨(其中化肥钾25.9万吨)。化肥氮、磷、钾养分的投入量分别占烤烟生产中养分投入总量的83.4%、99.2%和99.4%。烟株(包括根茎叶)带出的氮、磷、钾养分量为7.3万吨、0.8万吨和7.2万吨,分别占氮、磷、钾养分投入总量的52.8%、7.6%和27.7%;烤烟生产中投入的氮、磷、钾化肥养分占全国农业生产中化肥养分投入量的比例分别为0.5%、1.5%和5.9%。     

施氮对烤烟氮素积累、分配及土壤氮素矿化的影响

在田间试验条件下,通过设置不同的施氮量处理研究了施氮对烤烟氮素累积、分配及棕壤氮素矿化的影响。结果表明,随施氮量增加,烟株氮素累积量增加;不施氮处理的氮素快速累积期在移栽后9—11周,之后烟株氮素累积量降低;而施氮处理烤烟的氮素快速累积期提前至移栽后7—9周,之后烟株氮素累积量继续增加。氮素在不同器官中的分配比例为叶片>茎>根系,随生育进程,中部叶及下部叶的氮素分配比例降低,烟茎氮素分配比例增加,根系氮素分配比例变化较小;施氮推迟了上部叶最大氮素分配比例出现的时间,不施氮、施纯氮82.5、105.0 kg/hm2处理分别出现在移栽后11周、13周和15周。随施氮量增加,土壤无机氮含量及氮素表观矿化量增加;施氮推迟了土壤无机氮含量高峰值及阶段氮素表观矿化量高峰值的出现时间。在植烟条件下,移栽后5周内各处理的氮素表观矿化量均为正值,6周后均为负值,与施氮量无关。     

不同碳肥水平对土壤肥力及烤烟养分吸收和产质量的影响

通过田间小区试验,研究了不同碳肥水平对土壤肥力及烤烟养分吸收、产质量的影响。结果表明,施用碳肥能提高前期土壤中碱解氮和速效钾含量,促进土壤中磷的释放。中部叶养分分析表明,施用碳肥能提高前期烟株中部叶全氮和全磷含量,并能显著提高烟叶中钾的含量。从产量和产值上看,施用碳肥处理与常规施肥相比,产量增加170.5~506.5 kg/hm²,产值增加1146~7739元/hm²,且随着碳肥用量的增加,烟叶产量和产值也有增加的趋势。化学成分分析表明,施用碳肥可以降低上部叶烟碱含量,提高烤后烟叶钾含量,化学成分更加协调。综合分析,在豫西烟叶生产上施用碳肥可以进行推广应用,碳肥适宜的用量为1350~1800 kg/hm²。     

4种土壤的养分供给特性及烟株对肥料的利用率研究

采用温室盆栽，研究了4种土壤的养分供给特性及烟株对肥料的利用率。结果表明，石灰岩类土壤提供给烟株吸收利用的氮养分较多，而磷钾养分较少。紫色类土壤提供给烟株吸收利用的磷钾养分较多，而氮养分较少。土壤中速效磷含量与烟株对肥料磷的利用呈负相关，与对氮的利用呈正相关。烟株对4种土壤中的速效磷利用率都很低。如果土壤中有较高的速效磷(高于40mg/kg以上)，则施磷变得意义不大。如果土壤中速效磷在30-40mg/kg以下，则可减少磷的施用量，氮：磷以1：0.5为宜。