翻压绿肥对植烟土壤活性有机质和土壤酶的影响

在化肥减量情况下研究了绿肥翻压量对土壤活性有机质和土壤酶活性的影响。结果表明,当化肥用量降到当地常规施肥量的85%时,翻压绿肥可以明显提高土壤活性有机质含量,但土壤活性有机质的提高量和绿肥翻压量之间没有明显的线性关系。当化肥用量降到常规用量的70%时,翻压绿肥对土壤活性有机质基本没有影响。化肥用量为常规用量85%时,翻压绿肥可以较大幅度提高烟叶旺长期土壤脲酶活性;适当的化肥用量(85%～100%化肥之间)和绿肥翻压量低于22 500kg/hm2时,翻压绿肥可以提高土壤磷酸酶活性。     

绿肥混合翻压还田对土壤性状及烟叶品质的影响

为明确不同绿肥翻压模式产生的生态效应,设计了3个处理：黑麦草单独翻压处理（20 000 kg/hm²）、紫云英单独翻压处理（21 000 kg/hm²）、黑麦草和紫云英混合翻压处理（黑麦草5000 kg/hm²,紫云英15 000 kg/hm²）,测定了绿肥翻压还田30、60、120 d后不同处理土壤养分含量,微生物生物量和酶活性,分析了绿肥腐解动态及对烟叶品质的影响。结果表明,不同处理下绿肥腐解速率变化趋势均为先升高后降低,在60 d时达到最大值。绿肥翻压还田后30~60 d,黑麦草和紫云英混合翻压处理显著提高了土壤速效磷含量（p<0.05）,而单种绿肥翻压效果不显著。绿肥翻压还田后120 d,与单种翻压相比,混合翻压处理显著提高了土壤脲酶、淀粉酶活性和土壤微生物量碳、氮、磷含量（p<0.05）,且烟叶总氮、烟碱、钾含量和钾氯比总体适宜,达到优质烟标准。因此,与单种绿肥翻压还田处理相比,紫云英和黑麦草混合翻压还田更能提高植烟土壤供磷能力,改善土壤微环境,促进烟叶优质品质的形成。     

不同绿肥翻压量及施肥条件下土壤酸性磷酸酶活性的变化

采用田间试验,研究了不同施肥条件下土壤磷酸酶活性与土壤肥力的相互关系。结果表明,翻压绿肥对土壤酸性磷酸酶活性的影响具有后效性;在翻压绿肥的基础上,减少化肥的用量能提高土壤酸性磷酸酶的活性;在70%化肥的条件下土壤酸性磷酸酶活性与翻压绿肥量具有一定的正相关性;烟株生长的不同时期土壤速效磷与酸性磷酸酶的相关性有较大的差别,即烟叶移栽之前呈正相关,而在烟叶生长中前期呈负相关;在烟株生长的中前期,烟叶生物量和烟株生物量与土壤酸性磷酸酶活性均呈显著的正相关。可见,在本研究条件下,用土壤酸性磷酸酶活性作为土壤供磷能力的指标较土壤速效磷更具科学性。     

多年定位翻压绿肥对烤烟大田生长及经济性状的影响

为筛选适宜湘西州烟区种植的绿肥品种,通过3年田间定位试验,研究不同绿肥多年翻压对烤烟大田生长和产质量的影响。结果表明,绿肥翻压还土能够改善烤烟农艺性状,提高烟叶产量6.82%～20.47%,提高烟叶产值6.94%～19.27%。随着绿肥翻压年限的增加,其对烤烟的株高、茎围、最大叶宽、上等烟比例、均价、产量和产值的正影响增加。不同绿肥品种以翻压箭舌豌豆和普通黑麦草的效果最好,其较对照分别增产17.82%、20.47%,增值17.21%、19.27%。建议在湘西州烟区推广箭舌豌豆绿肥为好。     

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。     

休耕对连作障碍植烟土壤酶活性及细菌群落结构的影响

为揭示休耕对连作障碍土壤微生态环境的影响机制,选择常年连作烟草且青枯病发生严重的烟田为研究对象,研究了休耕对土壤酶活性及土壤细菌群落结构的影响。结果表明,休耕措施能有效提高连作烟田有机质、碱解氮含量和土壤酶活性,特别是休耕两年后土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性比未休耕烟田分别增加147.85%、64.13%。休耕措施有利于提高土壤细菌群落的丰富度,随着休耕年限的增加Chao指数与Shannon指数呈增加趋势,Simpson指数呈降低趋势。休耕后土壤中的有益菌酸杆菌门(Acidobacteria)和有益菌玫瑰弯菌属(Roseiflexus)均明显高于连作烟田,而致病菌青枯雷尔氏菌则明显低于连作烟田。休耕一年、两年的烟田青枯病发病率比连作烟田分别降低22.62%和32.55%。因此,休耕能改善连作障碍植烟土壤的微生态环境,提高土壤肥力,降低烟田青枯病的发病率。     

黑麦草绿肥翻压下烤烟减施氮量研究

为明确湘西烟地翻压黑麦草作绿肥后烤烟减施氮量,采用大田试验,设计了减施氮量0%、10%、20%、30%等4个水平,研究了不同减施氮量对烤烟农艺性状、光合特性、经济性状和烟叶质量的影响。结果表明:翻压黑麦草作绿肥后,不同施氮量对烤烟农艺性状、干物质累积、叶面积指数、光合特性、经济性状以及烟叶物理特性、化学成分和评吸质量均有一定的影响。减施氮肥10%,烤烟农艺性状、干物质累积、叶面积指数和光合特性优于对照,与不减氮处理没有差异;其上等烟比例、产值高于对照和不减氮处理;其烟叶物理特性、化学成分协调性和评吸质量优于对照和不减氮处理。减施氮肥20%～30%,烟株农艺性状、经济性状和烟叶质量相对较差。翻压绿肥还田应根据绿肥种类和土壤肥力状况适当减少烤烟施氮量;湘西烟地翻压黑麦草作绿肥以减少施氮量10%为宜。     

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。     

不同种植方式下烤烟烟田土壤酶活性研究

以棕壤为供试土壤,研究了烤烟不同种植方式(绿肥烤烟轮作、烤烟纯作、麦茬烟和麦套烟)对烟田耕层土壤酶活性的影响。结果表明,在研究时段内,耕层土壤(0～25 cm)的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种种植方式下均无显著差异,但3种土壤酶活性随时间的变化各异,其中过氧化氢酶随时间变化较平稳,在烤烟移栽后30 d(6月20日)有最低值;蔗糖酶活性在烤烟移栽30 d后有所下降,随后逐渐升高,在采收期(9月7日)达到最高值;脲酶活性在烤烟现蕾期(移栽后68 d)达到最高值,随后急剧降低。就不同土壤层次(0～5 cm,5～15 cm,15～25 cm)而言,烟田土壤过氧化氢酶和脲酶活性在耕层内随土壤深度增加而增加,但增幅较小;而蔗糖酶活性在耕层内随土层深度大致呈现先增加后减小的趋势。在整个烤烟生育期内土壤酶活性的时间变异表现为,土壤脲酶的时间变异系数最大,显示其受外界环境的影响最大;蔗糖酶次之,而过氧化氢酶最小,其季节变化最稳定。     

湘西烟区翻压不同绿肥品种的生态和烤烟效应

为探讨不同绿肥作物改良土壤和提高肥力的作用,研究了5 个绿肥品种翻压的生态效应及烤烟生长、经济性状、烟叶品质效应。结果表明:(1)绿肥当季干草产量为2.28 t/hm2~4.07t/hm2,全部翻压入土能提供944.51 kg/hm2～1613.76 kg/hm2 有机碳、93.59 kg/hm2～201.31 kg/hm2 氮、11.86 kg/hm2～22.41 kg/hm2 磷、80.99 kg/hm2～118.19 kg/hm2 钾;连续3 年绿肥翻压后植烟土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量可分别提高1.82 g/kg～3.62g/kg、0.04 g/kg～0.10g/kg、0.04 g/kg～0.12g/kg、0.34 g/kg～1.14g/kg、28.00 mg/kg～47.00mg/kg、4.40 mg/kg～43.10mg/kg、31.00 mg/kg～353.00mg/kg,具有良好的生态效应和明显的土壤改良培肥效果。(2)翻压豆科绿肥能改善烤烟农艺性状,提高烤烟根系覆盖范围和增加主、侧根重量。(3)绿肥翻压可提高烤烟产量227.10 kg/hm2～727.80 kg/hm2,增加烤烟产值3912.00 元/hm2～14470.65 元/hm2。(4)绿肥翻压主要影响上部烟叶化学成分和评吸质量,适宜的翻压量可提高烟叶化学成分协调性和烟叶评吸质量。湘西烟区应推广箭舌豌豆作为冬种绿肥较好。      

芝麻饼肥用量对烤烟根际土壤生物活性的影响

采用盆栽控雨栽培和根际网袋的方法初步研究了芝麻饼肥用量对烟株不同生育时期根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明 :配施不同量的芝麻饼肥对土壤中微生物数量和土壤酶活性有不同的刺激性和持续性 ,土壤微生物数量在移栽后 2 8d或 38d达最大 ,而土壤酶活性在移栽后5 3d达最大。几个处理相比较 ,饼肥占 4 0 %的处理对氨化细菌、放线菌、真菌数量和磷酸酶活性影响最大 ,饼肥占 2 0 %的处理对细菌影响最大 ,饼肥占 60 %的处理对转化酶和脲酶活性影响最大     

生物炭与氮肥配施对土壤生物特性和烤烟氮素吸收的影响

  目的  研究生物炭与氮肥减量配施对土壤生物特性和烤烟氮素分配的影响。  方法  采用盆栽试验, 氮肥为15N标记肥料, 测定生物炭与不同用量氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中肥料氮的残留量、土壤酶活性、微生物量碳含量和烤烟对不同氮源氮素的累积量。  结果  与对照相比, 不减氮时, 生物炭与氮肥配施使土壤酶活性提高了8.8%~19.5%, 微生物生物量碳含量提高了13.3%, 减少了烤烟生长前期肥料氮的流失, 提高了烤烟氮素累积量; 适量减氮时过氧化氢酶活性提高了7.8%, 蔗糖酶、脲酶活性和微生物量碳在中后期也有所提高, 氮素累积量提高了21.0%。  结论  生物炭能提高植烟土壤酶活性和微生物量, 减少肥料流失, 提高氮素累积量。生物炭与氮肥配施时适量减氮是可行的。      

不同种类有机肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响

为探究不同种类有机肥对植烟土壤微生物多样性的影响,通过长期定位试验研究了施用商品有机肥、农家肥（牛粪）和绿肥（光叶紫花苕子）对土壤微生物功能多样性和肥力的影响。结果表明,从烟株团棵期到采收后,微生物碳源利用能力呈现先升高后降低的趋势。与单施化肥相比,商品有机肥和农家肥处理烤烟团棵期的土壤微生物AWCD值分别提高了22.0%和31.0%,Mclntosh多样性指数显著提高了15.2%和18.0%。旺长期商品有机肥处理AWCD值和多样性指数均显著高于其他处理。有机肥处理的土壤活性有机碳和微生物量碳含量相比于单施化肥分别显著提高了19.9%~37.4%和11.9%~21.0%,以农家肥最为显著。有机肥均在一定程度上增加了土壤pH、土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,其中以商品有机肥效果较为显著。相关性分析表明,土壤pH、速效钾与微生物功能多样性显著正相关。综合来看,以化肥配施商品有机肥效果最好。     

不同光叶紫花苕子翻压量对烤烟产量和品质的影响

采用田间小区试验的方法探讨了施用70％化肥条件下不同光叶紫花苕子翻压量对烤烟生长发育以及烟叶产量、产值和化学成分含量的影响.结果表明,翻压适量的绿肥能够促进烟株的生长,尤其是叶片的开片;增加烟叶的SPAD值;提高烟株干物质积累量及烤后烟叶的产量,改善烟叶的化学品质.当翻压22 500 kg/hm2绿肥时,烟叶的产量、产...     

绿肥、稻草还田对植烟土壤团聚体组成及有机质分布的影响

为明确绿肥、稻草还田对植烟土壤团聚体组成及有机质分布的影响,于2015—2017年在湖南典型烟区进行田间定位试验。结果表明:与单施化肥土壤(CK)相比,稻草、油菜、箭舌豌豆、黑麦草还田处理后的土壤有机质含量(质量分数)分别增加了2.80%、3.24%、0.84%和0.48%。绿肥、稻草还田改善了团聚体特性,大团聚体含量、平均质量直径(Mean weight diameter, MWD)和几何平均直径(Geometric mean diameter, GMD)提高,分形维数(Fractal dimension, D)降低;从土壤团聚体特性来看,油菜还田效果优于稻草,黑麦草优于箭舌豌豆。此外,绿肥、稻草还田对不同粒径团聚体中有机质分布均有影响,有机质分布表现出从小团聚体向大团聚体转移的趋势。其中,对土壤中2.000 mm团聚体的有机质分布影响较大;与CK相比,稻草、油菜、箭舌豌豆、黑麦草还田后土壤2.000 mm团聚体中的有机质分布分别提高24.51%、30.00%、14.29%和39.48%。因此,绿肥、稻草还田可有效改良烟田土壤。     

基于宏基因组的烟田土壤细菌群落结构和功能分析

为探讨健康和易感病烟田土壤微生物群落结构及其功能,以凉山彝族自治州连作10年的1块健康和2块易感病（黑胫病、青枯病和根腐病）烟田为研究对象,利用宏基因组技术分析土壤细菌群落结构。结果表明：健康和易感病烟田的土壤细菌群落结构具有明显差异。烟田土壤中相对丰度大于4%的优势菌门有放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。健康烟田土壤中优势有益菌属链霉菌属（Streptomyces）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）和分枝杆菌属（Mycobacterium）的相对丰度极显著高于易感病烟田。易感病烟田土壤中潜在病原菌罗思河小杆菌属（Rhodanobacter）的相对丰度极显著高于健康烟田。健康烟田土壤中蛋白酶活性显著高于易感病烟田。健康烟田土壤中碳代谢途径的关键酶基因丰度均高于易感病烟田;氮代谢途径中,健康烟田反硝化过程的酶基因丰度低于易感病烟田。因此,健康和易感病烟田土壤中细菌群落组成、酶活性及碳氮代谢过程中的关键酶基因丰度均存在不同程度的差异。     

秸秆还田和腐熟有机肥对植烟土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

为探讨不同有机物料对植烟土壤的改良效应,通过2015—2017年的田间定位小区试验,研究了水稻秸秆、玉米秸秆、烟草秸秆还田和腐熟有机肥对植烟土壤养分、酶活性、微生物数量和功能性菌群的影响。结果表明:秸秆还田和腐熟有机肥可提高土壤速效钾、有机碳、有效锌、有效镁和有效硼含量(质量分数);土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性呈增加趋势,较对照分别提高55.0%、25.1%和129.5%,以腐熟有机肥处理的效果最好。秸秆还田和腐熟有机肥处理的土壤微生物OTUs总量为8 038～8 643,较对照提高7.4%～15.5%。施用腐熟有机肥还提高了土壤微生物群落多样性和丰富度,降低固氮菌微生物的相对丰度;而秸秆还田降低了土壤硝化功能菌和反硝化功能菌微生物的相对丰度,提高固氮菌微生物的相对丰度和土壤微生物固氮水平。秸秆还田和腐熟有机肥可降低土壤中烟草致病菌的相对丰度,腐熟有机肥处理较对照降低37.9%,且降低烟草感病风险的效果优于秸秆还田。综合分析,腐熟有机肥还田比秸秆还田对烟叶生产更为有利。     

生物有机肥对新整理烟田古菌群落组成的影响

适宜的土壤微生物环境是烟草优质适产的必要条件,古菌对土壤生态系统碳氮循环起着非常重要作用。本研究采用定点田间试验的方法,研究了磷肥和生物有机肥连续三年配施对新整理黄壤烟田烤烟产质量与烟田古菌群落结构的影响。结果表明,新整理黄壤烟田土壤古菌群落主要由奇古菌门、广古菌门和未分类古菌门这三个菌门组成,其中奇古菌门的古菌数量较多;连续三年施用生物有机肥土壤古菌群落多样性提高,菌属种类增加7~13个,76.5%的菌属相对丰度高于传统施肥,施用生物有机肥的处理各菌门分布更为均匀,这有利于烟田土壤微生物生态系统趋于稳定,尤其是生物有机肥与磷肥配施效果更佳。随着烟田土壤古菌群落结构的改善,烟叶的产量、产值与上中等烟比例分别比传统施肥增加3.0%、3.7%和8.5%以上,烤烟经济效益明显提高。对于新整理黄壤烟田,采用基施生物有机肥配合根际营养土的方式,能够提高土壤古菌群落的多样性,有利于增强烟田土壤微生物生态系统的稳定性,提高烟叶质量和上中等烟比例。     

深耕和绿肥掩青条件下生物炭对烟叶产质量和土壤养分的影响

为探索深耕和绿肥掩青条件下生物炭对烟叶生产的影响,通过设置大田试验,分析了不同生物炭用量及施用方式对烟株农艺性状、经济性状、烟叶化学成分以及土壤养分和微生物数量的影响。结果表明,深耕或绿肥掩青条件下,施用生物炭可增加烤烟株高、有效叶片数、茎围和叶面积等农艺性状指标,提高烤烟产量、产值和上等烟比例,改善烤烟化学成分的协调性。生物炭可提高土壤有机质、溶解性有机碳、总氮、速效氮、速效磷、速效钾等养分含量。与深耕配施生物炭相比,绿肥掩青配施生物炭更有利于土壤细菌和真菌的繁殖。综合比较,绿肥掩青配合撒施4 500 kg/hm2或穴施750 kg/hm2生物炭对增加豫中烟田的土壤养分以及提高烤烟产质量和经济性状的效果较佳。     

绿肥在湘西烟田中的腐解和养分释放动态

为明确绿肥在植烟土壤中的腐解和养分释放规律,采用尼龙网袋法研究了光叶紫花苕子(Vicia villosa Roth var.)、箭舌豌豆(Vicia sativa L.)、紫云英(Astragalus sinicus L.)、黑麦草(Lolium perenne)在湘西烟田中的腐解动态。结果表明:绿肥中有机物腐解和养分释放量在翻压前两周分解速率最快,第3~7周分解速率中等,7周以后较慢。绿肥翻压前两周有机物平均每周的腐解率为12.50%~19.18%,碳、氮、磷、钾平均每周的释放率分别为13.05%~19.56%,20.08%~26.59%,17.86%~26.08%和16.97%~26.08%;第3~7周有机物平均每周的腐解率为6.16%~8.58%,碳、氮、磷、钾平均每周的释放率分别为6.23%~8.62%,5.71%~7.83%,4.47%~5.29%和7.01%~8.49%;7周以后有机物平均每周的腐解率为0.65%~0.96%,碳、氮、磷、钾平均每周的释放率分别为0.65%~1.48%,0.50%~1.09%,0.65%~1.36%和0.51%~1.14%。绿肥翻压后49 d时,有机物的累计腐解率为60.64%~70.57%,碳、氮、磷、钾累计释放率分别为62.17%~71.32%,75.68%~83.03%,70.61%~84.78%和73.88%~80.12%。绿肥养分在翻压后7周内以氮的释放量最大,黑麦草在翻压后两周内有机物腐解和养分释放慢于其他绿肥;箭舌豌豆在翻压后第3~7周内有机物腐解和养分释放慢于其他绿肥。绿肥翻压后的碳氮比(C/N)呈上升趋势,C/N达到24的最早时间为翻压后第7周。