不同土壤类型饼肥矿化过程中土壤酶活性及理化指标的变化

通过室内模拟试验,研究了3种植烟土壤饼肥矿化过程中土壤酶活性与理化指标的变化。结果表明:饼肥能有效的调节土壤的pH值,增加土壤中有机质、水解氮、速效磷的含量;红壤中速效磷释放效率最高,紫色土脲酶活性最强,水解氮含量最高,蔗糖酶在土壤中活性较稳定;不同土壤饼肥肥效释放速率为紫色土水稻土红壤,紫色土种植烤烟宜施未发酵或者发酵时间较短的饼肥,红壤和水稻土应使用腐熟完全的饼肥。     

云南省文山烟区植烟土壤pH分布特点及其与主要养分相关关系研究

为了查明文山州植烟土壤基本状况,提高烤烟施肥的科学性,对文山州2011年142套土样pH值及主要有效养分含量进行了分析,结果表明:（1）全州土壤pH平均值为6.23,总体适于烤烟种植。pH值处于最适区间5.5-6.5的土壤占样品总数的43.7%;（2）全州共有5种土壤类型,pH值平均值顺序依次为:红壤<黄壤<水稻土<紫色土<石灰土;（3）随着海拔升高,土壤pH值呈降低趋势;（4）土壤有机质、速效氮、速效磷及速效钾含量平均值均达到足量标准,适于烤烟种植,但分别有19.72%和16.68%的土壤缺磷和缺钾;（5）土壤pH值与速效氮含量呈显著负相关,与速效磷和速效钾含量则无显著相关性。有机质与速效氮和速效磷含量极显著相关,与速效钾含量显著相关。      

大理烟区不同类型植烟土壤养分状况分析

对大理烟区1111个土壤样品的养分状况进行分析。结果表明,(1)大理烟区主要土壤类型为红壤、水稻土、新积土和紫色土,4种土壤类型pH值介于4.66~8.46之间,不同土壤类型pH值适宜烤烟生长(5.5~7.0)的比例分别为红壤67.22%、新积土63.49%、紫色土61.91%、水稻土57.80%;(2)4种土壤类型有机质含量整体较为丰富,含量高低依次为水稻土(42.55 g/kg)> 红壤(36.04 g/kg)> 新积土(35.51 g/kg)> 紫色土(28.76 g/kg);(3)土壤碱解氮、速效磷平均含量均以水稻土最高,紫色土最低;土壤速效钾平均含量以红壤最高,紫色土最低;(4)土壤水溶性氯偏高的土壤(>30 mg/kg)所占比例分别为水稻土19.7%、红壤16.8%、紫色土9.09、新积土8.72%;(5)4种土壤类型有效锌含量整体较为丰富,除紫色土有效锌含量低于临界值(<0.5mg/kg)的土壤比例达6.06%以外,其余3种土壤类型有效锌含量低于临界值的土壤比例均较低;有效硼含量低于临界值(<0.5mg/kg)的比例以红壤最高达51.79%,其余土壤类型在38.87%~43.29%之间;4种土壤类型有效钼含量低于临界值(<0.15mg/kg)的比例均较高,分别为紫色土89.18%、新积土77.78%、水稻土68.54%、红壤56.47%。      

不同土壤类型养分垂直分布特征

以昆明烟区几种典型土壤类型为研究对象,运用相关性分析法探讨了不同土壤类型剖面理化性状和真菌、细菌、放线菌数量与耕作深度的关系。结果表明,紫色土、水稻土和红壤的有机质、速效氮、速效钾和真菌、细菌及放线菌数量与剖面深度呈极显著负相关关系,水稻土的交换性钙和交换性镁含量均与剖面深度呈极显著负相关关系,而紫色土和红壤呈负相关关系;三种土壤类型剖面的各养分含量及真菌、细菌、放线菌数量具有较强的表聚性特征,自上而下存在明显的递减性;从养分含量及微生物数量的递减幅度来看,紫色土耕作深度以20 cm左右为宜,红壤和水稻土耕作深度以20～30 cm为宜。生产中,若耕作深度大于30 cm,3种土壤的养分均存在下降的风险。因此,针对深耕地块,建议合理提高施肥水平。     

烤烟轮作与连作土壤细菌群落多样性比较

为了解烤烟轮作和连作对土壤细菌群落多样性的影响,分别提取轮作和连作土壤总DNA,用细菌16S rDNA特异引物扩增出细菌16S rDNA,建立克隆文库。用限制性内切酶Hae III和Afa I进行PCR-RFLP分析,分别得到177和147个酶切类型,采用多样性指数对试验结果进行分析统计表明,香农多样性指数和丰富度指数均表现为轮作大于连作。通过构建两克隆文库的系统发育树,并分析主要种群的组成表明:连作文库的优势种群主要集中在酸杆菌门,轮作文库的优势种群主要分布在酸杆菌门、γ-变形菌门、α-变形菌门。说明轮作方式可提高植烟土壤细菌群落的多样性,而连作使植烟土壤细菌群落结构趋于简单,从而导致微生物群落功能失调,可能是引发连作障碍的原因之一。     

土壤类型对烤烟生长及品质特征的影响

为研究土壤类型对烤烟生长和品质的影响,以湖南桂阳烟区水稻土、紫色土和红壤土为材料,研究了3种土壤上种植的烤烟各时期生长率和初烤烟叶的理化特性。结果表明,紫色土烤烟旺长期内生长快,成熟期慢,烟叶化学成分比例协调,钾含量丰富,但其含梗率高,且干物质重、叶厚、单位叶面积显著低于其他两种土壤;水稻土烤烟成熟期生长率过高,脱氮困难,以致烟叶总氮和烟碱含量过高,干物质多,叶片厚;红壤烤烟长势相对较差,物理性状接近水稻土烟叶,化学成分"糖高碱低",糖碱比和挥发酸碱比显著高于水稻土和紫色土烟叶。感官评吸结果表明,紫色土和红壤种植烤烟好于水稻土。可见,不同土壤类型烤烟生长规律有所不同,理化特性也有较大差异。     

轮作与连作对烤烟不同生育期根际土壤细菌群落结构的影响

为明晰烤烟连作是否对根际细菌群落结构产生影响,采集不同生育时期的轮作和连作烤烟根际土壤,运用 454焦磷酸测序技术,对根际土壤细菌 16S rDNA V1-V3片段序列结构组成进行分析。结果表明,与轮作处理相比,连作处理烤烟根际酸杆菌门丰度在生育前期低而在后期高,但 α-变形菌门和放线菌门表现出相反的变化趋势;烤烟连作降低了表征菌群丰度的 Chao指数和物种丰富度的 Shannon指数,表明烤烟连作降低了根际土壤细菌多样性。主成分分析和 NMDS(non-metric multidimensionalscaling)的聚类分析结果显示不同处理烤烟根际细菌群落结构随生育期而迁移,轮作与连作烤烟根际土壤细菌群落结构差异在生育前期体现明显,生育后期不明显,表明生育期是影响烤烟根际细菌群落结构变化的主要因素,而连作与轮作是次要因素。      

PGPR菌剂对植烟土壤理化性状及phoD基因群落结构的影响

为探明PGPR菌剂对土壤磷素循环的微生物调控机制,以凉山州会理市的植烟田为研究对象,采集烤烟成熟期耕层土壤,通过化学分析和高通量测序技术,对细菌型、放线菌型和真菌型3种PGPR菌剂处理土壤的理化性质、磷酸酶活性及phoD基因群落组成进行了分析。结果表明,与常规施肥相比,施用3种PGPR菌剂均能显著提高土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量,放线菌型PGPR菌剂能显著提升土壤的磷酸酶活性。PGPR菌剂能提高植烟土壤phoD基因群落的多样性,门水平优势菌群为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和蓝菌门（Cyanobacteria）等,属水平优势菌属为链霉菌属（Streptomyces）、无枝酸菌属（Amycolatopsis）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）等。冗余分析显示,速效钾、pH、速效磷等环境因子是影响植烟土壤phoD基因群落结构的主要因子。综上所述,PGPR菌剂能显著改善植烟土壤养分状况,提高土壤磷酸酶活性,改变烤烟耕层phoD基因群落结构。     

烤烟连作对土壤养分的影响

分析了烤烟不同连作年限的土壤养分含量。结果表明烤烟连作1～2年的烟田土壤养分与正茬比较变化不大,而连作2年后,土壤中全氮、速效钾含量减少,全磷、碱解氮和速效磷含量增加,有机质含量下降,pH值有所升高;连作3年和4年时烤烟各生育期的土壤全磷和速效磷含量均处于较高水平,显著高于其它3个茬口,连作4年的土壤缓效钾含量高于其它茬口。     

喀斯特山区不同种植方式下烟田土壤微生物特征分析

为明确喀斯特山区烤烟由常规种植转为有机种植方式后烟田土壤微生物特征的变化,在贵州省金沙县以常规种植方式为对照,选择连续3年进行有机种植的烟田为试验对象,研究了两种种植方式下烟田土壤基本性质、细菌和真菌群落结构特征及其关键影响因素。结果表明,喀斯特山区烤烟种植方式由常规种植转换为有机种植后,土壤有机质、微生物生物量碳显著增加,而全氮、全钾、速效磷、速效钾等养分含量(质量分数)显著降低(p<0.05);两种种植方式下,土壤微生物丰富度和多样性均以细菌高于真菌,土壤细菌和真菌多样性以及在“门”分类上的群落结构差异不大,细菌以变形菌门、放线菌门、酸杆菌门占优势(54.2%~62.0%),真菌以子囊菌门占绝对优势(74.4%);常规种植转为有机种植方式后,烟田土壤有益微生物类群数量增加。喀斯特山区烟田土壤微生物群落结构主要受土壤有机质、养分和容重的影响。      

烟田掺沙对土壤理化性质与烤烟养分积累的影响

为解决植烟水稻土质地黏重、烤烟生长发育受阻的问题,以云南玉溪烤烟5年连作的水稻土为研究对象,通过掺沙改变土壤粒级组成,研究土壤水稳性团聚体组成、理化指标、酶活性以及烤烟养分吸收与干物质积累情况,并分析了其相关性。结果表明,与未掺沙处理比较,掺沙30%、60%后砂粒含量分别显著增加了44.55%、58.59%(p<0.05),黏粒、粉砂粒含量随掺沙量的增加而降低。掺沙后,<0.25mm粒级团聚体含量显著降低（p<0.05）,大团聚体含量增加,土壤团聚体稳定性大小为掺沙30%>掺沙60%>不掺沙;土壤pH、过氧化氢酶活性增加,有机质、速效钾等主要养分含量降低,掺沙30%后土壤蔗糖酶、酸性磷酸酶活性分别比不掺沙处理显著提高了20.42%、268.69%(p<0.05);烟株干物质、氮磷钾元素累积量均增加,其中掺沙30%时增幅最大,并且干物质和养分累积量也最高。Pearson相关分析与冗余分析表明,土壤机械组成对土壤性状和养分累积的影响显著,多数生长指标、土壤pH、过氧化氢酶活性与砂粒含量极显著正相关（p<0.01）,与黏粒、粉砂粒含量极显著负相关（p...     

连作对云南烤烟根际微生态及烟叶产质量的影响

采用田间定位试验探讨不同连作年限对根际微生态和烤烟生长的影响。结果表明, 随连作年限增加, 烤烟长势变弱, 烟叶烟碱和氯含量增加, 总糖、还原糖和钾含量降低, 内在化学成分相对不协调;连作5 年烟草与头茬相比, 产量、产值分别下降了35.0%、47.6%。对烤烟根际微生态的研究表明, 根际土壤抗性相关酶——土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脱氢酶——活性均呈现:连作2 年> 连作5 年> 头茬, 暗示连作土壤富集酚类物质、过氧化物以及其他有害物质, 刺激了这类酶活性提高;进一步运用BIOLOG 分析发现连作2 年和连作5 年促进了以酚酸为底物的微生物生长, 说明重茬导致土壤酚酸物质富集, 病原微生物增加。综上, 随着连作年限增加, 自毒物质富集, 病原微生物增加, 进而引起连作障碍, 导致烟草产量降低, 品质变劣。      

基于iTRAQ-PRM技术筛选不同类型土壤烤烟根系差异表达蛋白

  目的  从蛋白质水平揭示烤烟根系对不同类型土壤的响应差异。  方法  以烤烟品种K326为材料,选取石灰岩土（沙壤土）、水稻土和红壤土,测定3种类型土壤烤烟根系活力、硝酸还原酶（NR）、谷氨酰胺合成酶（GS）和天冬氨酸合成酶（AS）活性;利用iTRAQ技术鉴定3种类型土壤烤烟根系差异表达蛋白,对所获得的差异蛋白进行生物信息学分析,从中选择16个蛋白进行平行反应监测（PRM）验证。  结果  （1）红壤土的烤烟根系活力、NR、GS和AS活性均高于沙壤土和水稻土;（2）从水稻土vs沙壤土、沙壤土vs红壤土、水稻土vs红壤土3组对比中分别鉴定出699、650、569个烤烟根系差异表达蛋白,其中上调/下调蛋白分别为412/287、291/359和323/246个;（3）差异蛋白质主要有催化、结合、转运活性等功能;（4）差异蛋白功能富集于次生代谢产物的生物合成、代谢途径和苯丙烷类生物合成等代谢途径;（5）红壤土烤烟根系与抗逆性、碳水化合物和能量代谢、蛋白质合成等相关的差异蛋白表达均高于沙壤土和水稻土。  结论  利用iTRAQ标记技术,结合PRM验证技术筛选出不同类型土壤烤烟根系差异表达蛋白,为获取响应关键蛋白奠定基础。      

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。      

张家界不同植烟土壤类型剖面形态特征与养分分布特征

采用野外调查、挖掘土壤剖面、分层取样及室内分析的方法,调查了张家界市不同植烟土壤类型剖面的形态特征及其养分分布特征,为张家界植烟区土壤的合理施肥及优质特色烟叶的生产和布局提供科学依据。结果表明,旱地土壤剖面的土体构型均为A₁₁-A₁₂-C₁,水稻土土壤剖面的土体构型为Aa-Ap-W-C;除pH和交换性钙含量随着剖面层次的加深而增加外,其他土壤养分含量均随剖面层次的加深而降低,表现出较强的表聚性特征。5种不同植烟土壤类型中,以黄壤最适宜种植烤烟,其顺序为：黄壤＞水稻土、黑色石灰土＞紫色土、红壤。     

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。