石灰、绿肥和生物有机肥协同改良酸性土壤并提高烟草生产效益

【目的】石灰、绿肥和生物有机肥不仅可以提高作物需要的养分,也是常用的土壤改良剂。研究其协同修复酸性土壤效应,以期为酸性土壤可持续改良提供有效技术措施。【方法】2017和2018年,以‘云烟87’为材料进行了大田试验。试验包括无改良剂对照 (CK)、单施石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥4个处理。石灰、绿肥、生物有机肥施用量分别为2250、7500、450 kg/hm2,改良剂与化肥均全部底施,4个处理的氮、磷、钾总用量一致。于移栽后30 d、60 d取植株样,调查烤烟农艺性状、经济性状及烟叶物理特性、化学成分、评吸质量。烟草收获后,取0—20 cm表土样品,测定了土壤物理特性、主要养分含量和酸度指标。【结果】与CK相比,石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的土壤碱解氮含量分别提高了25.7%、17.9%、17.1%,有效磷含量分别提高了5.76%、15.0%、34.2%,土壤pH值分别增加了0.22、0.80、1.07个单位,水解性酸分别降低了58.0%、66.7%、77.0%,交换性酸分别降低了75.8%、77.8%、80.8%,交换性H+分别降低了94.6%、96.6%、97.7%,交换性Al3+分别降低了64.3%、65.4%、69.9%,土壤交换性盐基总量分别提高了15.5%、16.3%、16.5%,阳离子交换量分别提高了13.2%、15.5%、17.6%;石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的土壤容重分别降低了5.73%、6.56%,土壤孔隙度分别增加了5.72%、6.72%,土壤有机质分别提高27.0%、35.2%。添加改良剂处理减缓了烤烟前期生长,但促进了烤烟中期生长。与CK相比,石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的上等烟比例分别增加了20.4%、23.2%、28.4%,烟叶产量分别增加了3.71%、17.8%、21.1%,烟叶产值分别增加了0.59%、11.0%、14.6%。改良剂处理不同程度地提高了烟叶评吸质量。与CK相比,石灰、石灰+绿肥、石灰+绿肥+生物有机肥处理的上部烟叶物理特性指数分别提高了0.72%、2.68%、4.02%,上部叶化学成分可用性指数分别提高了3.89%、3.95%、12.87%,中部烟叶化学成分指数分别提高了0.06%、0.39%、2.79%;上部烟叶评吸总分分别提高了3.46%、3.47%、7.48%。【结论】石灰+绿肥+生物有机肥三者配合施用修复酸性土壤的效果最好,其次是石灰+绿肥,单施石灰的效果较差。三种改良剂同时使用,不仅可缓解土壤酸性,还可提高土壤容重和有机质含量,进而实现烟草的提质增效和酸性土壤的改良。     

不同有机物料对土壤改良和烤烟产质量的影响

为改良土壤,提高烟叶质量,实现烟叶生产可持续发展,采用田间试验的方法,研究了不同有机物料(普通商品有机肥、生物有机肥、生物质炭)与化肥配施对土壤改良和烤烟产质量的影响。结果表明:与常规施肥(100%化肥)相比,有机物料与化肥配施能够提高土壤酶活性、微生物多样性、烤后烟叶含钾量,促进烟叶化学成分更为协调,从而能够提高烟叶均价、上等烟比例和经济效益,其中以生物质炭与生物有机肥联合施用的效果最佳。     

石灰和绿肥对不同种植制度植烟酸性土壤改良效果

为寻求酸性植烟土壤可持续改良方法,采用大田试验研究了石灰、石灰+绿肥在烤烟连作、烤烟与玉米轮作方式上对酸性植烟土壤物理特性、主要养分和酸度特征指标的影响,并分析了土壤pH与土壤理化指标的相关性。结果表明:在烤烟连作方式下,施用石灰并结合种植绿肥还田改良酸性土壤比单施石灰效果好,能使土壤容重、水解性酸、交换性酸、交换性氢和交换性铝分别降低11.97%,25.00%,18.46%,21.74%和16.67%,土壤孔隙度、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量、pH、阳离子交换量、盐基饱和度和土壤缓冲容量分别提高42.26%,57.02%,11.86%,16.39%,50.65%,5.97%,8.05%,13.17%和81.90%。施用石灰并结合种植绿肥对烤烟与玉米轮作方式的酸性土壤修复效果较烤烟连作更好,土壤容重、水解性酸、交换性酸、交换性氢和交换性铝可分别降低4.00%,20.51%,27.92%,10.00%和37.14%,土壤孔隙度、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量、pH、阳离子交换量、盐基饱和度和土壤缓冲容量可分别提高9.17%,13.97%,7.22%,12.06%,5.08%,5.15%,35.27%,15.44%和28.05%。石灰+绿肥协同改良酸性土壤的效果比单施石灰好,烤烟与玉米轮作较烤烟连作更有利于酸化土壤的修复。研究结果为采用石灰和种植绿肥还田改良酸性土壤提供了理论依据和实践指导。     

不同改土物料对烤烟养分吸收及碳、氮代谢的影响

利用一定数量石灰、白云石粉、粉煤灰、废菌棒和化肥构成7种不同的改土物料组合,以常规化肥为对照,通过盆栽试验探讨不同改土物料组合对烤烟养分吸收及碳、氮代谢作用的影响。结果表明,土壤施用不同改土物料组合可以促进烟株对氮、磷、钾、钙、锰和锌等矿质养分吸收,提高烟叶光合色素和氨基酸含量,增强烟株光合作用,促进烟株碳、氮代谢,其中均以石灰+菌棒+常规化肥组合效果最好,其烟叶氮、磷、钾、钙、锰和锌含量分别比对照提高138.5%、80.0%、33.9%4、2.3%9、8.7%和85.1%。烟叶叶绿素a、叶绿素b、叶绿素总量和类胡萝卜素含量分别比对照增加45.1%、69.2%、100.0%和336.7%;烟株净光合速率比对照高近6倍,烟叶氨基酸总量及谷氨酸、天冬氨酸和亮氨酸含量分别比对照提高31.54、.1、3.4和3.1.g/kg。表明石灰+废菌棒+常规化肥组合可作为福建烟区土壤较理想的改土物料。     

蚯蚓粪与腐殖酸混施对植烟土壤质量及烟叶品质的影响

为探寻适宜秦巴烟区土壤改良培肥烟田、提高烟叶品质新技术。采用大田试验,设置了6个处理:CK(纯烟草专用肥)以及在CK处理基础上增施不同有机肥(蚯蚓粪+腐植酸)的其他处理,包括T1(蚯蚓粪有机肥2400 kg hm~(-2))、T2(蚯蚓粪有机肥1800 kg hm~(-2)和腐殖酸有机肥600 kg hm~(-2))、T3(蚯蚓粪有机肥1200 kg hm~(-2)和腐殖酸有机肥1200 kg hm~(-2)、T4(蚯蚓粪有机肥600 kg hm~(-2)和腐殖酸有机肥1800 kg hm~(-2))和T5(腐殖酸有机肥2400 kg hm~(-2))。研究蚯蚓粪与腐殖酸混施对植烟土壤速效养分、土壤酶活性及烤烟化学品质与经济性状的影响。结果表明,土壤养分与酶活性具有显著相关性,均能表征土壤肥力;增施蚯蚓粪与腐殖酸能显著提高土壤速效养分及酶活性,其中T2处理土壤改良效果最佳。与对照CK相比,施用蚯蚓粪与腐殖酸能有效降低烟碱、淀粉及总糖含量,提高总氮及钾含量,其中T2处理化学成分协调性最佳。蚯蚓粪与腐殖酸可有效改善烤烟农艺性状和经济性状,上等烟与中上等烟比率分别提高5.1%~12.6%和3.9%~8.2%,产值增加6.1%~10.9%。综合分析,在陕南烟区以T2处理对于改良土壤性状和提高烤烟产质量效果最佳,适宜推广。     

基于蒸汽爆破技术的烟秆炭对烤烟生长及烟叶品质的影响

为改良植烟土壤,减少烤烟田间化肥的过度施用,改善烟叶品质,基于高温高压蒸汽热解炭化技术,采用田间试验研究了烟秆生物质炭与氮肥配施对烤烟干物质积累、烤后烟叶化学成分及感官质量的影响。结果表明:N_1(22.5 kg/hm2)、N_2(37.5 kg/hm2)和N_3(52.5 kg/hm2)水平下,增施烟秆炭显著提高了烤烟生育中后期的干物质积累量,最高为9.4%。在低氮和中氮条件下,配施2.4 t/hm2烟秆炭有利于促进烤烟生长,改善烟叶品质。     

多孔改良剂对毕节烟区土壤性状及烤烟产质量的影响

为研究适合毕节烟区的土壤改良措施,通过大田小区分析比较了不施改良剂(CK)、施用秸秆(T1)、T20改良剂(T2)、70%T20改良剂+30%竹炭(T3)四种处理对植烟土壤性状及烤烟产质的影响。结果表明,与对照相比,不同改良剂可使土壤p H提高0.02~0.23个单位,全氮、全磷、全钾含量分别提高1.21%~7.27%、1.16%~8.14%和0.83%~4.44%;土壤碱解氮、有效磷、速效钾分别提高3.39%~15.2%、10.8%~50.9%及1.78%~37.0%。从生长特性看,T1、T2及T3处理烤烟株高、茎围、有效叶数及叶面积均较CK有所增加。从产质量来看,改良剂处理烟叶产量较CK增产3.6%~8.0%,烟叶产值增加3 030~4 910元hm-2,上等烟叶比例提升3.6%~11.7%;T1、T2处理每千克烟叶均价提高了1.8元及1.0元。所有处理的烤烟烟碱、全氮、还原糖、钾离子、氯离子均处于优质烟叶适宜范围,而施用改良剂的烟叶全氮、还原糖、钾离子含量均高于CK处理,添加土壤改良剂有助于改善烤烟氮碱比、糖碱比、糖氮比,使烤烟内在化学成分渐趋合理。总之,毕节烟区适当添加土壤改良剂能有效改善烟田土壤条件,提升烤烟产量和品质。     

秸秆和绿肥还田对烤烟光合生理指标及经济性状的影响

为探索湘西州烟区植烟土壤改良方法,采用田间试验的方法,以箭舌豌豆为绿肥,设置箭舌豌豆还田、玉米秸秆+腐熟剂还田、玉米秸秆+腐熟剂+箭舌豌豆还田等方式,研究了不同还田方式对烤烟农艺性状、光合生理特性和经济性状的影响。结果表明,与玉米秸秆还田或绿肥还田相比,箭舌豌豆和玉米秸秆配合还田能改善烤烟生长中后期的农艺性状,增大烤烟后期光合有效辐射(PAR)及叶面积指数(LAI),增加烤烟叶绿素含量,提高烟叶气孔导度(Gs)、胞间二氧化碳浓度(Ci)和蒸腾速率(Tr),增强烟叶净光合速率(Pn),提高烤烟上等烟比例6.37%~17.65%,增加烤烟产量0.33%~15.47%,提高烤烟产值0.09%~12.75%。本研究结果为以玉米秸秆与绿肥结合的生态改良植烟土壤方法的推广奠定了理论基础。     

优质烤烟对不同种类钾肥的吸收效应

以云烟87为材料,通过小区田间试验,研究了优质烤烟对不同种类钾肥的吸收效应。结果表明,与不施钾对照相比,施钾增加了烟株干物质积累。不同钾肥品种间相比,在移栽60 d以后,以生物包膜缓释钾肥处理干物质积累量最高。施钾提高了土壤速效钾含量和烟株钾含量,在移栽后45 d以前,以碳酸钾处理对土壤速效钾和烟株钾含量的提高效果最好;在移栽60 d以后,土壤中速效钾和烟株各部位钾含量均以生物包膜缓释钾肥处理最高。收获期与常规硫酸钾处理相比,生物包膜缓释钾肥处理和碳酸钾处理钾素利用率分别提高16.81和7.93个百分点。从烤后烟叶钾含量分析,生物包膜缓释钾肥处理和碳酸钾处理均显著提高了烟叶钾含量。综合分析,以生物包膜缓释钾肥和碳酸钾肥代替常规硫酸钾肥能提高钾素利用率和烟叶钾含量,建议在生产上推广应用。     

烤烟生长发育特性及产质量对施肥技术的响应

为了探讨烤烟生长发育特性、产量和质量对施肥技术的响应,开展了有机肥、绿肥及无机肥3种不同施肥技术措施下,烤烟生长发育特性及产质量的响应差异性对比研究。结果表明,烤烟配施生物有机肥和绿肥翻压还田,可以增加根系体积,提高烟叶光合作用面积,增加净光合速率(Pn),降低土传病害危害,提高上等烟叶比例,改善烟叶品质,增加烟叶产量和产值。其中,烟叶的经济效果指数(ECI)和烟叶化学成分可用性指数(CCUI)、上等烟叶比例以及产量和产值,以配施生物有机肥处理表现为最大,分别为88.7、71.0和72.1、43.68%、2 436.5 kg·hm-2和64 079.9元·hm-2;其次是绿肥翻压还田处理,单施化肥的处理最小;且配施生物有机肥处理的产量和产值显著高于其余处理。综上,烤烟生长发育特性、产质量对施肥技术的响应效果,以配施有机肥处理最好,绿肥翻压处理次之,纯施化学肥料处理最差。本研究为开展有机肥绿肥的利用及促进烤烟品质提升提供了理论依据。     

生物有机肥改良连作土壤及烤烟生长发育的效应

以蚯蚓肥和有效微生物制剂堆置发酵制成生物有机肥,采用盆栽试验研究了生物有机肥和化肥按不同配比混合施用后对烤烟生长发育及植烟土壤理化性质的影响。结果表明,施肥显著促进烤烟的生长发育,以生物有机肥比例为50%时最佳,70%次之,同时生物有机肥比例为50%时烤烟产量最高;纯生物有机肥施用后烤烟的生长指标和产量均优于纯化肥处理;生物有机肥比例为30%～50%时可以促进烤烟对氮素、钾素的吸收,更有利于优质烟叶的生产;施用生物有机肥可显著提高连作土壤的pH值、有机质含量和碱解氮、速效磷及速效钾的含量。     

改良剂对土壤酸碱度和烤烟生长及烟叶中重金属含量的影响

为筛选出高效安全的酸性植烟土壤改良剂,采用盆栽试验研究了不同改良剂(生石灰、白云石粉和熟石灰,用量为0.66 g/kg风干土)对酸性土壤p H、烟株生长和烟叶重金属吸收的影响。结果表明,施用石灰和白云石粉均能提高土壤p H,其中生石灰提高的幅度达到0.52单位;改良剂能够促进根系的生长,增加烟株干物质的积累,生石灰、白云石粉、熟石灰处理旺长期烟株总干重分别增加了13%、9%和17%;白云石粉处理增加了烟叶总糖、还原糖含量和糖碱比,石灰处理则降低了总糖和还原糖含量;白云石粉处理显著增加了烟叶的Cd含量,而石灰处理则降低了烟叶的Cd含量,但各处理烟叶中重金属含量均较低。综合考虑改良剂的效果和烟叶的安全性,石灰是烟区酸性土壤改良、提高烟叶产量和安全性的有效技术措施。     

生物有机肥对陇东烤烟生长的根际营养调控

针对陇东旱塬烤烟生产中存在的因长期连作和施肥不合理引起的产量持续下降、品质不高以及病虫害严重等问题,通过在苗床期和大田移栽期采用根际施用生物有机肥,研究了根际营养调控对苗床期烟苗的生长、代谢和对苗床土微生物数量以及对烟叶产量的影响。结果表明:苗床期施用生物有机肥成苗速度快,叶片数提前达到移栽标准,最大叶叶面积和干重分别比对照增加28.9%和68.0%,地上部和根系干重分别比对照增加了191.9%和100.0%;总根长、比根长和根尖数分别比对照增加了161.5%、30.8%和290.2%;根系总吸收面积、活跃吸收面积以及脱氢酶活性分别比对照增加了69.1%、70.2%和70.0%。苗床土中微生物总数比对照增加了36.7%,并使细菌与真菌的数量比从1.54×104∶1增加至1.84×104∶1。施用生物有机肥处理的产量和产值分别比对照增加了23.2%和46.5%,中上等烟比例增加了16个百分点,纯收入增加了12363元hm-2。     

复合生物有机肥在烤烟生产中的应用研究

通过盆栽试验和田间试验,研究复合生物有机肥对烤烟生长发育以及产量、品质的影响。结果表明,适量的复合生物有机肥与化肥配合施用效果明显优于单纯施用化肥,不仅可以促进烟株生长发育,增强抗病力,而且有效地提高了烟叶含钾量和干物质积累量,产量、质量都有较大幅度提高,经济效益显著。     

长期翻压绿肥对提高灌漠土土壤肥力和作物产量的贡献

  【目的】  研究河西绿洲灌区灌漠土长期施用绿肥培肥土壤和作物增产的机理。  【方法】  灌漠土培肥武威长期定位试验始于1988年,种植制度为小麦/玉米间作,供试绿肥为箭筈豌豆。选择绿肥磷肥配施(GP)、绿肥氮磷配施[1/2 (G+N) P]、氮磷配施(NP)、空白对照(CK) 4个处理,调查了作物产量和产量构成因素;2018年取0—20 cm耕层土壤样品,测定pH、有机质和养分含量。  【结果】  GP和1/2 (G+N) P处理均显著提高了灌漠土土壤肥力和作物产量。与试验初始值相比,GP、1/2 (G+N) P处理土壤有机质31年后分别增加了68.8%、56.6%,全氮分别增加了75.8%、56.3%,全钾分别增加了16.1%、18.0%,而全磷分别降低了20.3%、27.8%;与NP处理相比,GP和1/2 (G+N) P处理土壤有机质分别增加了29.0%、19.6%,全氮分别增加了43.3%、27.4%,全磷分别增加了18.4%、7.2%,全钾分别增加了1.7%、3.3%。GP和1/2 (G+N) P处理的小麦产量与NP处理差异显著,分别较NP处理增加305 kg/hm2、248 kg/hm2,增幅分别为8.0%、6.5%。NP和1/2 (G+N) P处理的玉米产量与GP处理差异显著,分别较GP处理增加1538 kg/hm2、1503 kg/hm2,增幅分别为20.3%、19.8%。小麦/玉米间作体系下,GP、1/2 (G+N) P处理的31年肥料贡献率(FCR)平均分别为0.53、0.59,变异系数(CV)分别为0.23、0.20,可持续性指数(SYI)分别为0.54、0.62。  【结论】  绿肥与氮磷化肥配施均能持续显著提高土壤有机质、全氮、全钾含量,提高肥料贡献率及作物产量稳定性和可持续性。小麦、玉米产量与土壤全磷和有效磷含量显著相关。因此,采用适宜绿肥用量和增加氮磷化肥用量的绿肥化肥配施方式,是甘肃河西绿洲灌区灌漠土上小麦玉米生产经济和生态效益双赢的施肥方式。     

不同肥料/改良剂对冷泥田水稻生长、养分吸收及土壤性质的影响

【目的】西南地区冷泥田的水稻生长不良可归因于多种障碍因子,包括土壤物理、化学和生物因子。本文针对冷泥田影响水稻生长的土壤化学障碍因子,研究了不同肥料或改良剂对冷泥田水稻生长、养分吸收和土壤性质的影响,旨在为这类土壤的培肥、改良利用和水稻高产提供科学依据和实用技术。【方法】试验地点选在四川省东南地区冷泥田集中的泸县,试验历时2年。试验设无肥对照(CK)、全量化肥(NPK)、NPK+泥炭(NPK+Pe)、NPK+商品有机肥(NPK+COF)、NPK+鸡粪(NPK+CM)、NPK+硅肥(NPK+Si)、NPK+石灰(NPK+L)、NPK+硅钙肥(NPK+Si Ca),NPK+锌肥(NPK+Zn)9个处理。在水稻收获前采集代表性植株样,调查水稻农艺性状,分析水稻对氮、磷和钾的吸收量;水稻收获后采集土壤样品,测定不同处理的土壤p H、全氮、有效磷、速效钾、有机质、还原性物质总量、活性还原物质以及亚铁和亚锰含量。【结果】结果表明,在所有处理中,NPK+L和NPK+Si Ca处理可改善水稻的产量构成因子,稻谷产量比NPK处理显著提高15.40%和10.64%;而其他处理的增产效果则均不显著。NPK+L和NPK+Si Ca处理的土壤p H明显高于其他处理,土壤还原性物质总量和活性还原物质(含Fe2+和Mn2+)含量显著降低;NPK+L和NPK+Si Ca处理可增加土壤养分的有效性,促进水稻对氮、磷、钾养分的吸收,改善土壤的化学性质。同时,土壤分析结果表明,该试验土壤的有效钙和有效硅均缺乏,而NPK+L和NPK+Si Ca处理增加了土壤的有效钙和有效硅,对提高水稻产量有重要贡献。有机肥对土壤相关性质的影响与石灰和硅钙肥相反,特别是鸡粪。施用锌肥对水稻有一定的增产效果,但差异不显著。水稻收获后土壤中氮、磷、钾养分残留量与施肥量和水稻吸收携出量密切相关。【结论】对长期淹水地势低洼的酸性冷泥田来说,石灰和硅钙肥是比较理想的土壤改良剂,能同时起到改善土壤性质和提高作物产量的效果;而有机肥,特别是未腐熟的有机肥或有机物料,则不宜在冷泥田中施用或大量施用。     

生物有机肥用量对地黄生长和土壤养分的影响

针对黄河地区地黄品种退化、产量下降、功效降低的问题,从改善地黄产地土壤入手,以怀地黄为试材,研究生物有机肥用量对地黄生长、养分含量以及土壤根际与非根际土养分变化的影响。结果表明,与常规施肥相比,施用生物有机肥处理显著增加地黄的块根数和根粗,提高地黄产量和品质。随着生物有机肥用量的增加,地黄块根中大量元素积累量在增加,尤其是地黄中全磷(P)积累量远高于全氮(N)和全钾(K)积累量。与常规施肥相比,施用生物有机肥显著降低根际土的p H值,提高根际土中有机质、全氮、有效磷和速效钾含量,改善土壤肥力状况。综合考虑地黄块根产量、品质、养分积累以及土壤肥力变化,生物有机肥用量为4500 kg/hm²是黄河地区中等肥力地黄田增产稳收的合理施肥方式。     

不同施肥措施对植烟土壤酶活性和供肥能力的影响

通过田间小区试验,在等氮、磷、钾施用的条件下,研究不同施肥措施（不施肥、单施无机肥、牛粪与无机肥配施、施用有机无机复合肥）对提高烤烟生育期内植烟土壤酶活性和供肥能力的影响。结果表明,除牛粪配施化肥会降低土壤过氧化氢酶活性外,各施肥处理较不施肥处理均能增加烤烟生育期的土壤酶活性和供肥能力。施用有机无机复合肥效果最好,不仅能提高土壤酶活性和供肥能力,其脲酶、酸性磷酸酶、速效氮、速效磷变化规律与烤烟需肥规律相符;施化肥对土壤酶活性和供肥能力的提高主要表现在烤烟生育期的前期,而牛粪配施化肥对各项指标的提高作用出现在后期。相关分析表明,土壤脲酶、酸性磷酸酶活性可以反映土壤养分含量的变化,可作为评价土壤供肥能力的生物指标。