耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤微生物功能多样性及酶活性的影响

[目的]探究耕作深度和翻压绿肥对植烟土壤微生物功能多样性及酶活性的影响,为烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供理论依据.[方法]以旋耕深度(浅耕和深耕)和翻压绿肥(油菜、光叶紫花苕和黑麦草)后的0~20 cm耕层土壤为研究对象,以无绿肥土壤为对照,采用Biolog-Eco技术及化学法研究不同时期土壤微生物功能多样性及与土壤氮素循环相关的主要酶活性,分析微生物功能多样性与酶活性的相关性.[结果]不同耕作深度翻压绿肥后植烟土壤微生物利用碳源的平均颜色变化率(AWCD)随绿肥翻压时间的延长整体上呈降低→升高→降低的变化趋势,且整体上表现为光叶紫花苕>黑麦草>油菜>无绿肥对照,绿肥翻压后30~60 d为土壤微生物利用碳源基质的频繁时期.光叶紫花苕深耕处理对糖类、羧酸类和多聚物类碳源基质利用效率较高,AWCD均值分别为0.67、0.69和0.77,多样性较高且种群相对丰富;无绿肥对照对所有碳源基质利用效率都较低,AWCD均值为0.46,多样性和种群丰富度较低.胺类、多聚物类和氨基酸类碳源是不同耕作深度下翻压绿肥的植烟土壤间差异的敏感碳源.耕作深度和翻压绿肥提高了土壤中与氮素循环相关主要酶的活性,翻压光叶紫花苕处理不同时期土壤谷胺酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性均处于最高水平,且土壤酶活性与微生物多样性间存在较好的相关性.[结论]耕作深度和翻压绿肥能有效提高贵州黄壤烟区植烟土壤的微生物多样性及与氮素循环相关主要酶的活性,以深耕优于浅耕,光叶紫花苕深耕处理在提高土壤微生物功能多样性及酶活性方面表现较佳,可作为一种有效耕作与栽培模式在贵州烟区推广利用.     

耕作深度与翻压绿肥对植烟土壤团聚体及烤烟产质量的影响

为了探索耕作深度结合翻压绿肥对土壤质量及烤烟产质量的影响,研究以旋耕深度(浅耕与深耕)和翻压绿肥(油菜、光叶紫花苕、黑麦草)后的0～30 cm耕层植烟土壤及烤烟为研究对象,以无绿肥为对照,分析了土壤机械团聚体状况及烤烟产质量。结果表明:(1)不同处理土壤机械团聚体含量差异明显,粒级10 mm的土壤团聚体含量始终处于最高水平,平均含量为34.29%;5～3 mm次之,平均含量为15.03%;0.25 mm的微团聚体含量最少,平均含量为1.40%;与对照土壤相比,在不同耕层范围,各翻压绿肥土壤10～0.25 mm的团聚体含量分别平均减少了11.30%、12.87%和4.59%,下降幅度最小的为20～30 cm的耕层土壤,但翻压光叶紫花苕处理却提高了2.93%;(2)0.25 mm的DSAC_(0.25)、MWD和GMD均有所提升,K_(CTP)和D有所降低,其中K_(CTP)以光叶紫花苕翻压后的10～20 cm耕层的递减幅度最明显,从对照的4.96递减至翻压绿肥后的3.85;(3)不同耕作深度翻压绿肥后,能够明显提升烟株抗病性及烤烟产值产量,显著提升了初烤烟叶叶长、叶宽、单叶重及上部烟叶叶面密度;降低烟叶含梗率、烟碱含量、总氮水平和提高烟叶总糖、还原糖及燃烧性。综上所述,在烟区选取不同耕作深度翻压绿肥是一种行之有效的耕作及栽培模式,改善和提高了不同耕层土壤孔性、抗风蚀的环境质量、机械稳定性和烤烟产质量,总体以深耕模式优于浅耕模式,光叶紫花苕深耕翻压模式表现最佳,可作为一种耕作与栽培模式在贵州烟区推广利用。     

深耕及复合措施对土壤呼吸、烤烟生长及品质的影响

为了明确深耕及深耕配合秸秆还田和绿肥翻压对植烟土壤呼吸及烤烟生长的影响,以中烟100为研究材料,通过设置不同的耕作方式处理,分析了深耕对烟田土壤呼吸速率及其调控因子、烤烟生长发育、烤后烟叶化学成分含量和感官质量的影响。结果表明:深耕及深耕后翻压绿肥或秸秆还田能够明显提高烟田土壤的呼吸速率,增加烤烟在圆顶期的植株总干物质积累量;深耕及深耕+绿肥/秸秆还田处理能明显增加烤后中上部烟叶的中性致香物质总量;常规耕作+绿肥处理能明显提高中部叶的类西柏烷类降解产物含量;在中上部烟叶的感官评吸得分上,常规耕作对照及常规耕作配合翻压绿肥或秸秆还田处理都高于深耕各处理。     

深耕及复合措施对土壤呼吸、烤烟生长及品质的影响

为了明确深耕及深耕配合秸秆还田和绿肥翻压对植烟土壤呼吸及烤烟生长的影响,以中烟100为研究材料,通过设置不同的耕作方式处理,分析了深耕对烟田土壤呼吸速率及其调控因子、烤烟生长发育、烤后烟叶化学成分含量和感官质量的影响.结果表明:深耕及深耕后翻压绿肥或秸秆还田能够明显提高烟田土壤的呼吸速率,增加烤烟在圆顶期的植株总干物质积累量;深耕及深耕+绿肥/秸秆还田处理能明显增加烤后中上部烟叶的中性致香物质总量;常规耕作+绿肥处理能明显提高中部叶的类西柏烷类降解产物含量;在中上部烟叶的感官评吸得分上,常规耕作对照及常规耕作配合翻压绿肥或秸秆还田处理都高于深耕各处理.     

不同绿肥翻压对陕南烤烟土壤和烟叶钾营养、农艺性状及经济性状的影响

采用田间试验方法,以秦烟96为试验材料,研究了黑麦草和毛苕2种绿肥翻压后对烟田土壤容重、土壤和叶片中钾营养以及烤烟的农艺性状和经济性状的影响,旨在寻求通过绿肥翻压,改善钾营养,进一步提高烟叶品质。结果表明,与对照相比,2种绿肥翻压均能显著降低烟田土壤的容重,增加土壤速效钾含量,提高田间鲜叶和烤后烟叶钾含量,提高烤烟上等烟比例和产量及质量,综合分析以毛苕翻压优于黑麦草翻压。因此,毛苕可作为一种优良的绿肥在陕南烟区示范推广,为改良烟田土壤、培肥地力、提升烟叶品质提供理论依据和技术支撑。     

带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田

【目的】研究带籽紫云英作为绿肥对稻田土壤性质的影响,为推进绿肥生产和农田可持续利用提供依据。【方法】开展3年田间定位试验,第一年设置4个不同紫云英翻压量（2.81,5.61,8.42,11.23 t/ha）处理,无紫云英翻压作对照处理,后两年均延续上一年试验结果,每年水稻移栽前将各小区田面自然长出的带籽紫云英测产后直接翻耕;测定水稻产量及稻田土壤养分、生物学性质以及水稳性团聚体等指标。【结果】紫云英带籽翻耕的绿肥处理可使水稻有效穗及产量显著增加,并增加土壤中的有机酸,同时土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶等活性均明显提高;土壤水溶性有机碳随绿肥施用量增加而升高,但过多绿肥施用量会抑制土壤微生物量碳;土壤由大团聚体和微团聚体向中微团聚体富集。【结论】带籽紫云英作为绿肥施用能起到改善土壤理化性质和生物学性质,稳步提高土壤肥力,显著增加水稻产量的作用,水稻移栽前翻压量以不超过8.42 t/ha（干重）为宜。     

带籽紫云英翻耕对水稻产量及稻田土壤性质的影响

【目的】研究带籽紫云英作为绿肥对稻田土壤性质的影响,为推进绿肥生产和农田可持续利用提供依据。【方法】开展3年田间定位试验,第一年设置4个不同紫云英翻压量（2.81,5.61,8.42,11.23 t/ha）处理,无紫云英翻压作对照处理,后两年均延续上一年试验结果,每年水稻移栽前将各小区田面自然长出的带籽紫云英测产后直接翻耕;测定水稻产量及稻田土壤养分、生物学性质以及水稳性团聚体等指标。【结果】紫云英带籽翻耕的绿肥处理可使水稻有效穗及产量显著增加,并增加土壤中的有机酸,同时土壤磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶等活性均明显提高;土壤水溶性有机碳随绿肥施用量增加而升高,但过多绿肥施用量会抑制土壤微生物量碳;土壤由大团聚体和微团聚体向中微团聚体富集。【结论】带籽紫云英作为绿肥施用能起到改善土壤理化性质和生物学性质,稳步提高土壤肥力,显著增加水稻产量的作用,水稻移栽前翻压量以不超过8.42 t/ha（干重）为宜。     

耕作深度和秸秆还田互作对土壤团聚体组成和烟叶钾、氯含量的影响

为探讨豫南烟区适宜的烤烟耕作模式,采用田间试验研究了耕作深度和秸秆还田互作对土壤团聚体组成和烟叶钾、氯含量的影响。结果表明,随着耕作深度的增加,粒级0.25 mm的土壤团聚体含量降低,即粒级≥0.25 mm的团聚体含量明显增加,除耕作深度40 cm外,秸秆翻压处理均较不翻压秸秆处理显著降低粒级0.25 mm的团聚体含量;烤烟产量随着耕作深度的增加而增加,而产值则表现为耕作深度30 cm耕作深度20 cm耕作深度40 cm;烟叶全钾含量随着烟株生育进程的推进呈逐渐下降的趋势,移栽后60 d,在秸秆翻压条件下,耕作深度30、40 cm处理较常规耕作(20 cm)处理显著提高烟叶全钾含量;与不翻压处理相比,除耕作深度20 cm外,秸秆翻压处理其他耕作深度各部位烤后烟叶钾含量均有一定增加,而氯离子含量则均有所降低。综合分析,在豫南烟区,生产中较适宜的耕作模式为耕作深度30 cm+秸秆翻压处理。     

大麦绿肥对烟田土壤的改良效应及烤烟品质的影响

以褐土为供试土壤,研究了大麦绿肥翻压对烟田土壤性状的影响。结果表明:绿肥翻压能够增加土壤供肥能力,提高土壤脲酶和过氧化氢酶活性,经绿肥翻压后,土壤微生物数量、病毒病和赤星病发病率呈现不断降低的趋势。此外,烟株大田农艺性状和烟叶品质也得到了有效的改善。     

绿肥不同翻压年限对植烟土壤理化性状及烤烟品质的影响

[目的]探索适合兴山植烟区土壤改良的有效途径。[方法]通过3年田间定位试验,研究不同翻压年限绿肥对植烟土壤理化性质及烤烟品质的影响。[结果]连年翻压绿肥能够显著提高土壤孔隙度,降低土壤容重,与对照相比,翻压3年的处理土壤孔隙度提高了1．7％,土壤容重降低了3．6％。而且翻压绿肥能明显提高土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾含量,调节土壤pH值,改善烟叶品质。且这种改善土壤理化性状和烟叶品质的趋势随着翻压年限的增加而增加。[结论]翻压绿肥后土壤生物过程活跃,有利于土壤有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。     

光苕翻压方式对植烟土壤性状的影响

以云烟87为材料,研究了翻压不同生物量的光苕对植烟土壤性状的影响.结果表明:翻压先苕可提高土壤水解氮、速效磷、速效钾、有机质的舍量,翻压量越多,效果越明显.土壤微生物数量也随光苕翻压量的增加而不同程度的增加.在该试验的条件下,光苕翻压的生物量在18 000 kg/hm2左右时效果相对较好.     

烟草成熟期根际硝化细菌种群的结构及其多样性

 【目的】研究烟草成熟期的根际及非根际土壤硝化细菌群落结构和多样性。【方法】运用PCR-DGGE技术对攀枝花市盐边县主要烟区采集的5个烟草根际土样和5个非根际土样进行分析。【结果】所有样品的DGGE图谱表明：各个土壤的硝化细菌群落结构和多样性有较大差异。根际土壤的多样性指数（H）、丰度（S）及均匀度（EH）并非都高于非根际土壤,这可能与烟草成熟期根系分泌物对硝化细菌的抑制有关。不同的土壤类型间的硝化细菌结构有较大的差异。回收的DGGE条带序列结果显示,大部分与冰川、溶岩等极端环境中非培养硝化螺菌属（Nitrospira sp.）相近,而小部分与目前尚未可知的非培养硝化细菌相近。【结论】成熟期的烟草根际土壤中硝化细菌多样性程度总体优于非根际土壤。     

不同改良措施对沙质土壤颗粒组成及分形特征的影响

【目的】研究不同改良措施下沙质土壤质地变化,为沙化土壤改良提供科学依据。【方法】以新疆南疆典型沙化土壤为研究对象,设置5种不同改良措施(种植燕麦(A₁)、种植油菜+燕麦(A₂)、种植燕麦+油菜秸秆翻耕+生物菌肥(A₃)、种植燕麦+农家肥(A₄)、种植燕麦+农家肥+生物菌肥(A₅)),采用田间试验,分析不同改良措施对沙化土壤颗粒组成分形的影响。【结果】不同改良措施下土壤分形维数D值介于2.35～2.49,与对照相比,随着土层的加深,土壤的细颗粒物质的分形维数值呈增加趋势;土壤颗粒分形维数D值与黏粒呈极显著正相关,与细粉粒呈显著正相关,与砂粒呈显著负相关。【结论】农家肥或绿肥与生物菌肥配合施用,可有效改善沙化土壤的理化性状。     

果园套种油菜绿肥适宜播期播量分析

【目的】研究不同播期播量下果园套种油菜绿肥的生长状况和还田效果,为油菜作为绿肥在新疆阿克苏地区林下种植的推广和应用提供理论依据。【方法】在阿克苏地区树龄7 a的核桃园进行果园套种油菜绿肥试验,以林下套种绿肥主栽品种新油17号为试材,在冬灌核桃地顶凌播种,以常规播种为对照,分析播期播量对油菜绿肥产量和还田后土壤养分含量的影响。【结果】不同处理对绿肥油菜产量、植株养分含量、果园土壤pH和水溶性盐、土壤养分均有影响。D₁R₂处理产量最高,翻压前鲜草产量为42.88 t/hm²;D₁R₂处理植株全氮含量显著高于其余处理,D₂R₃、D₂R₂处理则表现为植株全磷、全钾含量最高;油菜翻压1个月后,D₁R₁、D₂R₃和D₂R₄处理土壤pH最低;D₁R₄和D₂R₁处理土壤水溶性盐含量最低。D₁R₂处理有机质、水解性氮和有效磷含量为各处理下最高,D₂R₂速效钾含量最高。【结论】果园套种油菜绿肥,可充分利用融冻土层水分和养分,油菜顶凌播种22.5 kg/hm²可增加油菜绿肥产量,提升果园地力。     

广西百色烟区土壤含氯状况及烟叶氯素特征研究

【目的】研究百色烟区土壤含氯状况及烟叶氯素特征,为指导该烟区土壤平衡施肥及优质特色烟叶开发提供依据。【方法】采用GPS定位技术,在烤烟尚未施用底肥和移栽前采集耕层20 cm土样,按土壤农业化学分析方法分析土壤氮素含量特征。同时选取对应植烟地块烟叶C3F烤后样本,采用莫尔法测定其氯素含量,并对氯素营养丰缺状况进行评价。【结果】百色植烟土壤含氯量较低,平均为19.80 mg/kg,且集中分布在10～30 mg/kg范围;不同土壤类型氯含量依次为红壤＞黄壤＞水稻土＞石灰土,且有75%以上的土壤样本氯含量分布在10～30 mg/kg范围。百色烟区烟叶含氯量平均为0.10%左右,且变异程度在30%以上;各植烟县烟叶含氯量大多处于低~缺范围,其中隆林、田林、西林、乐业4县缺乏程度高达90%以上。【结论】百色烟区土壤和烟叶含氯量均较低,不利于发展优质烤烟生产,建议加强含氯肥料施用对烤烟产量和品质的效应研究,以改善烟叶质量,提高种植效益。     

改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落结构和丰度的影响

【目的】研究不同改良剂对酸性植烟土壤固氮菌群落和丰度的影响,从固氮微生物角度为改良剂的筛选及其推广应用提供科学依据。【方法】采用田间单因素随机试验,设4个改良剂处理,分别为硅钙钾镁(T1)、白云石粉(T2)、硅钙钾镁+生物炭(T3)和白云石粉+生物炭(T4),以不施用改良剂为对照(CK)。烟叶旺长期进行烟株农艺性状调查并采集根际土壤样品,以nifH基因作为分子标记,应用荧光定量PCR和高通量测序技术,研究不同处理的土壤固氮菌丰度和群落结构变化特征,并分析土壤固氮菌群落结构变化的主要驱动因素。【结果】施用不同改良剂普遍提高了烟株农艺性状及土壤p H、有机碳含量和C/N。施用改良剂可显著提高土壤固氮菌nifH基因丰度(P<0.05,下同),T1、T2、T3和T4处理分别较CK提高2.97、3.32、4.68和3.81倍。施用改良剂也提高了土壤固氮菌群落α多样性,且Chao1、ACE、Shannon和Simpson指数均以T3处理最高。相关分析结果表明,固氮菌丰度、Chao1和ACE指数与土壤pH呈显著正相关。在门水平上,共获得5个类群,其中放线菌门(Actinobacteria)、蓝藻门(Cyanobacteria)和厚壁菌门(Firmicutes)为优势类群。改良剂施用对固氮菌群落结构有显著影响,优势门和属发生变化,硅钙钾镁+生物炭处理显著增加放线菌门、蓝藻门、慢生根瘤菌属(Bradyrhizobium)和固氮螺菌属(Azospirillum)相对丰度。冗余分析结果表明,土壤pH、有机碳、硝态氮和C/N是驱动固氮菌群落结构变化的主要因素。【结论】硅钙钾镁+生物炭混施处理对缓解土壤酸化、改善烟田环境、促进烟株生长及提高固氮菌nifH基因丰度、群落α多样性和优势类群相对丰度效果显著,适合在酸性植烟土壤中推广应用。     

云烟121健康与感黑胫病烟株根系及根际土壤丛枝菌根真菌差异研究

【目的】明确云烟121健康与患黑胫病烟株根系及根际土壤丛枝菌根真菌（Arbuscular mycorrhizal fungi,AMF）侵染特征的差异,为后续AMF在缓解烟株土传病害方面的应用打下理论基础。【方法】以云烟121健康和患黑胫病烟株根系及根际土壤为试验材料,采用显微形态观察法对2种烟株根系AMF侵染水平及根际...     

免耕条件下不同秸秆覆盖量的土壤有机碳红外光谱特征

【目的】研究不同秸秆覆盖量免耕条件下不同剖面深度土壤的红外光谱特征,探讨免耕对土壤有机碳组成的影响及秸秆来源土壤有机碳在不同土层的分布特征。【方法】以吉林省梨树县黑土秸秆覆盖免耕长期定位试验区不同层次土壤为研究对象,对比分析无秸秆覆盖（CK）、33%秸秆覆盖、67%秸秆覆盖、100%秸秆覆盖4种处理土壤红外光谱特征。【结果】连续5年秸秆覆盖免耕种植后的土壤,红外光谱吸光值随着剖面层次的加深而降低;差减土壤矿物光谱后的谱图表明：0—5 cm土层土壤红外基团吸收明显增加,芳香碳、脂肪碳、烷基碳较之下层土壤具有明显的吸收峰。【结论】秸秆覆盖有利于有机碳在表层的累积,显著增加秸秆来源的芳香碳、脂肪碳及烷基碳含量。     

深旋松耕作法对华北缺水区壤质黏潮土物理性状及作物生长的影响

【目的】针对华北高产农区连年旋耕导致耕层变浅、犁底层变厚变硬、耕层生产能力下降的问题,探讨深旋松耕作法在华北地区作物生产上的可行性。【方法】在河北吴桥地区设置了4种耕作处理,即传统旋耕15 cm、间隔深松耕30 cm、深旋松耕30 cm、深旋松耕50 cm,研究大田条件下不同耕作方法对土壤性质与作物产量的影响。【结果】（1）不同耕作处理对土壤蓄水量的影响较大,深旋松耕处理表现出利于降水入渗、储蓄更多水分的优势,并且越是干旱的时段,表现越突出。在冬小麦返青期深旋松耕处理土壤蓄水量均极显著高于旋耕处理和间隔深松处理,其中深旋松耕50 cm处理的0—50 cm土层土壤蓄水量分别比旋耕处理和间隔深松处理增加11.69 mm和10.56 mm,提高12.21%和10.90%。（2）不同耕作方法对土壤容重影响很大,耕作一年半之后,深旋松耕两个处理在0—30 cm土层容重显著低于深松和旋耕两个处理,其中深旋松耕30 cm在20—30 cm土层容重分别比深松和旋耕低了13.67%和13.99%,深旋松耕50 cm在20—30 cm土层分别比深松和旋耕低了14.20%和14.51%,30—50 cm土层深旋松耕50 cm土层依然显著低于其他处理,其中,40—50 cm土层分别比深松和旋耕低了22.66%和22.80%,深松处理在冬小麦播前略低于旋耕处理,之后的时期则与旋耕处理间几乎没有差异。（3）耕作方式的不同对土壤性质有影响,并进而影响作物群体LAI、干物质积累和灌浆速率以及产量的形成,对冬小麦季影响最为显著,其中冬小麦花期深旋松耕50 cm处理的群体LAI分别比旋耕处理和间隔深松处理提高51.98%和39.22%,干物质积累量分别比旋耕和间隔深松处理提高26.78%和16.92%,冬小麦灌浆30 d时深旋松耕50 cm分别比深松和旋耕的籽粒干重提高10.37%和11.40%。（4）所有耕作处理中,深旋松耕土壤耕作处理的作物产量显著高于深松耕作和旋耕耕作,其中耕作一年半后夏玉米季深旋松耕50 cm处理产量达到了13 822.68 kg•hm-2,深旋松耕30 cm处理产量也达到了13 127.87 kg•hm-2,均显著高于旋耕处理,对比旋耕处理分别增产38.19%、31.24%。【结论】考虑生态经济等因素的综合考虑,深旋松耕30 cm处理为最适合华北缺水区的耕作方法。     

烟草—荞麦轮作对烟草黑胫病防治及土壤微生态的调控作用

【目的】明确烟草—荞麦轮作对烟草黑胫病防治及根际土壤微生物群落结构的调控作用,为利用烟荞轮作缓解烟草连作障碍及烟草黑胫病害提供科学依据。【方法】选择湖北省恩施市宣恩县烟草黑胫病发生较重的连作烟田为试验地点,设烟草—烟草—烟草（连作）和烟草—荞麦—荞麦—烟草（轮作）2个处理,通过计算田间病情指数评价烟荞轮作对黑胫病发生的...