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。     

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。      

不同有机肥与化肥配施对植烟土壤微生物群落PLFAs和烤烟品质的影响

采用田间试验,在等氮、磷、钾施用量,有机氮占总施氮量25%的条件下,应用PLFAs方法,研究饼肥、鸡粪与化肥配施对植烟土壤微生物群落PLFAs和烤烟品质的影响。研究结果表明,各处理土壤中总PLFAs个数和各特征PLFA,如:16:00、18:1ω9c、10Me 17:0、10Me 16:0、16:1ω5c、18:1ω7c等的相对生物量,均为配施有机肥的处理高于纯化肥处理（CK）。除甲烷氧化菌的特征PLFA 16:1ω5c含量是饼肥+化肥的处理大于鸡粪+化肥处理外,其它土壤微生物各特征PLFA的生物含量皆为鸡粪+化肥处理大于饼肥+化肥处理。结果还表明,与对照纯化肥相比,有机肥与化肥配施可提高烟株的抗病能力,提高烟叶中钾含量,降低烟叶氮含量,尤其是上部烟叶氮和烟碱的含量。饼肥、鸡粪与化肥配施,生产出的烟叶化学成分含量适中,可明显改善烟叶香气质,增加烟叶香气量,可提高上中等烟叶比例,增加烟叶产值。      

施肥对植烟土壤重金属输入的影响

采用调研和取样分析方式,研究了环神农架地区4县烟叶生产的主要肥水管理方式和4类16种主要烟用肥料的重金属含量,估算了该区烟叶生产对7种植烟土壤重金属(Cr,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb)的输入及不同肥料对重金属输入的影响.研究结果显示,16种肥料中以Cr,Ni和Pb的检出率最高,均为93 75%,Cd的检出率最低,仅在两个磷肥样品中检出,检出率为12 50%;4类主要肥料种类中,钾肥中各种重金属含量均较低,不会对土壤中重金属积累造成影响,而磷肥中多种重金属含量较高,尤其是Cd的含量,最高可达0 88 mg/kg,大量施用磷肥有可能对烟叶中Cd含量的控制造成不利影响;环神农架地区烟草生产每季对Cr,Ni,Cu,Zn,As,Cd,Pb的平均输入量分别约为12 96,5 67,11 55,50 03,4 98,0 05,19 16 g/hm2,4类肥料中,磷肥是主要的重金属元素携入者,对除Zn以外其他6种元素的输入贡献率均在50%以上,烟草专用肥是Cr和As(除磷肥以外)的主要携入者,对两元素的平均输入贡献率在40%以上,饼肥则是Cu和Zn的主要携入者,对两元素的输入平均贡献率接近50%.     

不同种类绿肥翻压对植烟土壤理化性状的影响

为明确绿肥作物在改良土壤和提高肥力方面的作用,通过3年田间定位试验,研究了不同种类绿肥多年翻压对植烟土壤理化性状的影响。结果表明,3年翻压绿肥的土壤容重降低1.71%~23.87%,土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷和速效钾含量(质量分数)分别提高3.73%~8.76%,1.40%~3.50%,31.37%~38.24%,1.24%~5.15%,1.50%~23.70%,660.98%~833.72%和335.83%~783.75%,土壤p H整体变化不大。禾本科绿肥尤其是冬牧70对土壤容重和有机质含量的影响较大,豆科绿肥对土壤全氮、全磷、全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量的影响较大,其中光叶紫花苕对土壤全氮和全磷含量影响最大,紫云英对土壤全钾、碱解氮、速效磷、速效钾含量影响最大。     

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。     

秸秆还田对植烟土壤中微生物结构和数量的影响

测定了施加小麦秆糖、玉米秆糠后植烟土壤中细菌、霉菌、施线菌、解磷菌、解钾菌、硝化细菌和反硝化细菌７类菌群的分布及数量;应用生物统计分析法比较了施加不同秸秆对烤烟试验田土壤微生物结构和数量的影响。结果表明,施加７５００ｋｇ／ｈｍ＾２的小麦秆糠、９０００ｋｇ／ｈｍ＾２的玉米秆糠和１５０００ｋｇ／ｈｍ＾２的玉米秆糠都能显著或极显著地增加２０～４０ｃｍ耕作层中微生物的数据。     

功夫菊酯对植烟土壤酶活性的影响

采用室内模拟方法,研究了不同浓度功夫菊酯对植烟土壤脲酶和过氧化氢酶活性的影响。结果表明,功夫菊酯对脲酶的活性产生显著影响,呈现出"激活→抑制→恢复→再激活"现象;功夫菊酯对过氧化氢酶活性影响不太明显,与对照组相比,在培养初期(1～5 d),只有低浓度(1.0 mg/kg)功夫菊酯对过氧化氢酶活性产生较显著的影响,影响大体趋势表现为"激活→抑制"现象。     

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。     

不同秸秆对植烟土壤有机碳矿化和腐殖质组成的影响

针对南方常见的烤烟轮作体系,研究添加不同作物秸秆（烟草、油菜和水稻）后土壤有机碳矿化特征和腐殖物质含量变化,为合理利用烟田废弃物提供理论依据。采用室内恒温培养试验,将3种秸秆分别以覆盖于土壤表层和与土壤混匀2种方式添加,分析不同处理土壤CO₂释放规律、总有机碳（TOC）和腐殖物质含量的变化与相关性。结果表明,以不同方式添加作物秸秆对土壤CO₂释放影响显著,覆盖处理土壤有机碳矿化强度高于混匀处理,达到极显著差异;3种秸秆的添加均能显著提高土壤CO₂释放速率和累积释放量,有机碳矿化强度表现为油菜秸秆 > 烟草秸秆 > 水稻秸秆。经过180 d的培养,添加秸秆的各处理土壤TOC、腐殖物质各组分含量和PQ值显著升高。相关性分析表明,土壤CO₂累积释放量与土壤中TOC、HE（可提取腐殖质总量）与FA（富里酸）含量呈显著相关。因此,3种作物秸秆的添加可提高植烟土壤有机碳含量和腐殖化程度,且秸秆混匀处理具有较好的固碳减排效果。     

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。     

不同前作对烟田土壤养分、酶活性及烤烟生长的影响

为明确不同前茬作物对土壤和烤烟生产的影响,采用田间试验研究了冬闲、绿肥和大蒜3种前茬处理对土壤养分、土壤酶活性、烤烟生长和烟叶质量的影响。结果表明：（1）与冬闲处理相比较,烤烟移栽时,前作种植大蒜与种植绿肥处理的土壤pH分别降低了0.48和0.46个单位;土壤速效钾分别增加了108.80和217.39 mg/kg;采收结束后,前作大蒜和绿肥处理的土壤有效磷、速效钾及可溶性有机碳含量显著升高,且绿肥效果显著大于大蒜;前作大蒜和绿肥处理提高了土壤蔗糖酶、脲酶活性,且绿肥效果大于大蒜处理。（2）前作大蒜处理烤烟生物产量移栽后30 d与冬闲处理相当,移栽后60 d显著高于冬闲处理;前作绿肥处理在移栽后30 d生物产量显著低于冬闲处理,但移栽后60 d显著高于冬闲处理;不同前作处理对烤烟氮素和钾素吸收的影响与对生物产量影响的趋势相一致。（3）前作种植大蒜和绿肥可以提高烟叶产量和产值,且绿肥效果高于大蒜,但需要注意的是种植绿肥导致烟叶氮含量增加,烟叶感官评吸质量明显下降。综上所述,前茬种植大蒜与绿肥均能在一定程度上改善烟田土壤条件、提高烟叶产量,绿肥还田后烤烟要适当减少施肥量。     

有机肥部分替代化肥对植烟土壤生化特性和烤烟品质的影响

为了筛选适宜的有机肥种类,进一步提高烤烟品质,以云烟87为研究对象,采用田间试验研究了高碳基肥、炒芝麻、生物有机肥、腐熟芝麻饼肥分别与烟草专用复合肥配施对植烟土壤生化特性及烟叶产量和品质的影响。结果表明,配施有机肥可以提高烤烟大田生长各阶段土壤中有机质含量和土壤酶活性,增强土壤微生物功能多样性,其中大田前期配施高碳基肥处理提升幅度最大,中、后期则是配施炒芝麻处理效果最为明显;配施炒芝麻对烤烟品质有显著改善作用,配施高碳基肥对烤烟产量、产值提高幅度最大。综合来看,高碳基肥和炒芝麻部分替代化肥是周口烟区较适宜的施肥方式。     

施肥对土壤有效氮动态变化和烟叶品质的影响

选择大理州有代表性的5种植烟土壤,以不施肥、正常施肥、施有机―无机肥3种处理对土壤速效氮及烟叶品质的影响进行试验研究。结果表明,不施肥时,5种植烟土壤除剑川海虹红壤肥力高外,弥渡苴力红黄壤、弥渡新胜红砂壤、巍山柏枝树紫色士、祥云小桥红胶泥土则需施肥来补充。在同一施肥量下,土壤速效氮含量高,烟叶中总氮含量高。5种植烟土壤合理施用有机―无机肥,表现出前期氮素供应低于施用化肥处理,但并不表现出氮素供应滞后的现象。速效氮含量高且质地粘重的土壤,只有适当降低施氮量,才能保证烟叶的产质量。     

不同种类绿肥翻压还田对植烟土壤微生物量及酶活性的影响

为探讨绿肥作物改良土壤的生态作用,通过3年田间定位试验,研究了不同种类绿肥翻压对植烟土壤微生物量和酶活性的影响。结果表明,绿肥翻压能提高植烟土壤微生物量和酶活性。与冬闲相比,土壤基础呼吸提高了196.44%,细菌、真菌和放线菌数量分别提高了36.29%、82.88%和9.16%,蔗糖酶、过氧化氢酶、磷酸酶和脲酶活性分别提高了35.82%、10.57%、17.13%和15.89%。显然翻压绿肥对土壤微生物量的影响要大于土壤酶活性。不同绿肥之间,禾本科绿肥对土壤微生物量和土壤酶活性的影响最大,其次是豆科绿肥,十字花科绿肥的影响较小。因此,利用烟田冬季休闲时间种植绿肥后翻压还田,可改善烟田土壤环境,是实现烟叶生产可持续发展的一个重要措施。     

生物炭与有机肥配施对褐土烟田微生物功能多样性的影响

为实现褐土烟田土壤改良的目标,通过大田试验,以施用化肥为对照,研究了生物炭与芝麻饼肥、生物有机肥、动植物有机肥配施后土壤养分、微生物代谢功能和微生物数量的变化。结果表明,生物炭与有机肥配施能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量,其中以配施生物有机肥提升作用最为明显,分别较对照提高28.18%、54.81%、46.72%和31.12%。与对照相比,生物炭配施3种有机肥均可以增强微生物的代谢活性,提升其对酚酸类、碳水化合物类碳源的利用能力。此外,生物炭与有机肥配施还降低了真菌数量,增加了土壤细菌、放线菌数量及细菌/真菌、放线菌/真菌比值。其中配施生物有机肥土壤细菌和放线菌数量分别较对照增加了192.45%、45.77%。因此,生物炭与有机肥配施能提高褐土土壤速效养分和有机碳含量,改善土壤微生物群落结构。综合来看,以生物炭与生物有机肥配施效果最好。     

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。     

湖南浓香型产区上部烟叶化学成分特征与风格特色

为提高浓香型特色优质烟叶开发水平,以5个湖南浓香型烤烟产区上部烟叶样品为材料,分析了其常规化学成分特征和质量风格特色,并采用逐步回归分析了它们之间的关系。结果表明：①湖南浓香型产区上部烟叶常规化学成分具有中糖、适碱、高钾和糖碱比适宜的特征。②上部烟叶浓香型风格显著,以焦甜香、干草香、焦香、木香、坚果香、正甜香、辛香为主体香韵,焦甜香、焦香特征突出,香气状态沉溢,浓度和劲头稍大。③上部烟叶香气质较好,香气量较充足,香气较透发,稍有枯焦气和木质气,微有生青气和青杂气;烟气较细腻、较柔和、较圆润;稍有刺激性和干燥感,余味较净较舒适。④总氮和糖碱比对正甜香有显著影响,烟碱、还原糖和糖碱比对焦甜香有显著影响,糖碱比对焦香、浓香型、香气状态和浓度有显著影响,烟碱和钾对劲头有显著影响,钾对香气质、柔和程度、圆润感有显著影响,总糖和氯对透发性有显著影响,总氮和钾对枯焦气有显著影响,还原糖对刺激性有显著影响,烟碱对干燥感有显著影响。     

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。