不同来源氮素在烤烟体内的累积分配及对烟叶品质的影响

通过在云南省玉溪市赵桅村6组烟田（A）和赵桅实验基地（B）进行的大田15N示踪试验,研究了在不施氮和施氮90 kg/hm2条件下,水稻土烤烟干物质累积特征、肥料氮和土壤氮的吸收和分配及肥料氮和土壤氮对烟叶品质的影响。结果表明,施氮能显著提高烟株干物重,增加烟株吸氮量,但在生育后期施氮与不施氮处理,烟株均存在干物质和氮素累积过多问题。施氮90 kg/hm2情况下,烟株整个生育期中吸收的氮素主要来自于土壤氮,而且烟株吸收的土壤氮及其占总吸氮量的比例随生育期延长和烟叶着生部位的升高显著增加;到采收结束时,两试验田烟株吸收的土壤氮占总吸氮量的比例分别达69%和74%。不同施氮水平烟叶品质差异较大,不施氮处理各部位烟叶总氮和烟碱含量均偏低,糖碱比不协调;施氮处理各部位烟叶总氮含量均在适宜范围内,但由于烟株生育后期土壤供氮较多,上部烟叶存在烟碱含量偏高的问题。选择有机质含量适宜的土壤,控制烟株生育后期土壤供氮量,对降低上部烟叶总氮和烟碱含量,提高我国烟叶整体质量至关重要。     

有机无机肥配施对黄壤烤烟氮素累积、吸收与分配的影响

采用田间小区试验方法,研究了化肥与生鸡粪、生菜籽饼、秸秆配施对黄壤烤烟生物量积累与氮素累积、分配规律的影响。结果表明:烟株体内氮素分配比例为叶茎根,其中上部烟叶占氮素累积总量比例最高达20%~35%;化肥配施生鸡粪处理于团棵期、成熟期生物量累积量较单施无机氮提高7.58%和17.23%,上部和中部烟叶于完熟期氮素累积量较单施无机氮处理分别提高137.99%和40.7%,差异均达显著水平,造成叶片过厚、贪青晚熟;而化肥配施生菜籽饼和玉米秸秆处理,烟株生物量累积于团棵期至成熟期较单施无机氮处理差异不明显,氮素吸收、分配规律与当地常规氮素用量处理规律相近,具备协调氮素供应与分配关系的能力。     

不同饼肥配比对烟田土壤生物学特性及氮素转化的影响

施用芝麻饼肥是河南烟叶提质增效的一大特色,纯芝麻饼肥因量少价高在生产上的使用受到限制,而菜籽饼肥资源丰富且价格低廉,本研究拟通过比较不同菜籽和芝麻饼肥配比对土壤微生物区系、微生物生物量、酶活性及氮素转化的影响,明确能培肥烟田土壤及提升烟叶质量的合理饼肥配比,实现菜籽和芝麻饼肥资源的优化配置。结果表明:较其他处理,芝麻饼肥配比高的T5(化肥+30%菜籽饼肥+70%芝麻饼肥)和T6(化肥+100%芝麻饼肥)处理在烤烟团棵期、旺长期和现蕾期土壤有较好的微生物增殖,但菜籽饼肥配比高的T2(化肥+100%菜籽饼肥)和T3(化肥+70%菜籽饼肥+30%芝麻饼肥)处理在烤烟成熟期土壤微生物数量多于其他处理。各处理微生物生物量碳均在烤烟现蕾期出现峰值,微生物生物量氮和磷在团棵期有峰值。除过氧化氢酶外,脲酶、蛋白酶、磷酸酶及蔗糖酶活性在烤烟旺长期有峰值且T5和T6处理高于其他处理。腐熟芝麻饼配比高的T5和T6处理更符合优质烤烟生产的氮素营养特性,且两者间无显著差异。菜籽饼肥配比高的T2和T3处理氮素矿化速度慢,不利于烟叶后期的品质建成。因此,推荐以30%菜籽饼肥+70%芝麻饼肥来替代100%芝麻饼肥处理,这样既可节约成本,又能有效改善烟田土壤生物学特性,平衡烤烟氮素营养,提升烟叶品质。     

西南烟区氮素供应与烤烟氮素吸收的关系

【目的】氮是影响烤烟产量和品质的最重要元素,本研究旨在探索氮素供应与烤烟氮素吸收的关系,为提升西南烟区烤烟氮素营养管理水平奠定理论基础。 【方法】在云南、贵州设置多点施肥试验,采用田间原位培养试验、15N 同位素示踪方法,研究烤烟对土壤及肥料氮的吸收。 【结果】烤烟氮素累积量与土壤基础供氮量呈线性正相关,土壤基础供氮量分别解释了烤烟氮素累积量和烤烟土壤氮素累积量 82.6% 和 84.8% 的变异,是烤烟氮素累积量的决定性因素;土壤基础供氮量与土壤有机质含量密切相关,在土壤有机质含量 0～35 g/kg 范围内,土壤基础供氮能力随着有机质含量的增加而增加;鉴于烤烟对氮素的需求,土壤基础供氮量在 60 kg/hm2、土壤有机质含量 20 g/kg 左右较为适宜烟叶品质的形成。烤烟氮素来源主要包括土壤矿化氮、土壤起始无机氮及肥料氮,西南烟区在烤烟大田期土壤氮矿化量为 19.9～38.9 mg/kg,大田期土壤矿化氮量与烤烟氮素累积量呈非线性相关,当土壤矿化氮量增加至 30 mg/kg 以上时,烤烟氮素累积量不再增加;单位土壤有机质大田期矿化氮量与有机质含量的关系可以用对数方程来表达,通过此方程可初步预测土壤矿化氮供应量。西南烟区土壤起始无机氮 (0—30 cm) 和肥料氮输入量为 14.1～237.7 kg/hm2,两者输入量与烤烟氮素累积量呈显著正相关,当土壤起始无机氮和肥料氮输入量超过 150 kg/hm2 时,烤烟氮素的累积量趋于稳定;烤烟氮素累积量随无机氮素供应的增加而增加,烤烟生长季氮供应量超过 300 kg/hm2 时烤烟氮素累积量增加趋势变缓,此时烤烟氮素累积量达到了 100 kg/hm2。西南烟区氮肥利用率为 25.4%～37.1%,土壤有机质与肥料氮利用率的相关系数达到了 0.783 (P < 0.01),肥料利用率随土壤有机质含量以对数函数方式增长。 【结论】在西南烟区烤烟农田生态系统中,烤烟种植宜选择土壤基础供氮量在 60 kg/hm2、有机质含量 20 g/kg 左右的土壤,肥料氮和土壤起始无机氮供应量之和应在 150 kg/hm2 以内,烤烟生长季总无机氮供应量应控制在 300 kg/hm2 以内。西南烟区氮肥利用率平均为 32.6%,通过培育土壤,提高土壤肥力可提高氮肥利用率。     

等氮条件下饼肥与无机肥配合施用对烤烟生长与土壤养分淋失的影响

为综合评价在植烟土壤上有机肥与无机肥配合施用对烤烟生长及土壤养分的效应,通过盆栽试验,比较等氮养分条件下饼肥与无机肥不同配比处理的烤烟生长、土壤养分以及氮磷流失变化.结果表明:通过增施有机饼肥,能促进烟叶生长,提高上等烟比例,增加经济效益.化肥单施在提供速效养分的同时也具有培肥土壤的能力,提高了土壤中各养分含量,但其效果低于有机与无机肥配施处理.高比例的有机肥施用量处理,土壤养分含量均高于低比例的有机肥处理.烤烟整个生育期中,淋溶液中的氮磷浓度呈现先下降后上升的趋势.等氮条件下,随着配施饼肥的比例增加,土壤氮淋失量降低,而磷的流失量升高,从兼顾烤烟生长和减轻氮磷对环境污染两个角度考虑,50％化肥配合施用50％有机肥效果较佳.     

生物质炭与氮肥配施对土壤氮素变化和烤烟氮素利用的影响

为探明生物炭与氮肥配施对土壤中氮素循环和烤烟氮素利用的影响,采用盆栽试验,设置四个处理：5 g/盆纯氮（CK）,5 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T1）,3.5 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T2）,2 g/盆纯氮+100 g/盆生物炭（T3）,利用15N标记的氮肥,测定生物炭与氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中15N的残留量、不同形态氮素的含量、土壤微生物量氮和移栽后90 d烟叶对不同氮源氮素的累积量。试验结果表明：相同施氮量时,生物炭的施用可以提高土壤中15N残留量、土壤无机氮、碱解氮、微生物量氮的含量和叶片对氮素的累积量。生物炭与氮肥配施时提高了肥料氮在烟叶中的占比,使15N利用率也提高了25.4%-63.3%。与对照相比,T2处理植烟土壤中铵态氮、硝态氮、碱解氮在移栽后75 d比对照分别提高了17.3%、8.0%、7.2%,碱解氮和微生物量氮的含量在移栽后90 d时也高于对照。在本试验条件下,生物炭与氮肥配施对土壤氮素的影响是显著的,施用生物炭时减少30%氮肥用量是可行的。     

炭基肥对黄壤烤烟生理和氮素吸收与平衡的影响

以烤烟品种云烟87和贵州典型黄壤为试验材料,通过大田试验,设置不施氮（CN）、常规肥（CF）和炭基肥（BF）3个处理,探索不同施肥处理对烤烟氮素吸收相关生理、黄壤－烤烟体系氮素平衡的影响,为优化贵州烟区黄壤氮素管理和减少烟区农田生态环境污染提供科学指导。结果表明,BF处理显著提高土壤脲酶活性、烤烟根长度和根表面积、叶片谷氨酰胺合成酶和谷氨酸合成酶活性、吸氮量,烤烟吸氮量较CN和CF处理分别显著提高 35.06％和14.24％。BF处理烤烟根系活力和体积、干物质量及产量最高,显著高于CN处理。不同施肥处理黄壤－烤烟体系氮素均明显盈余,氮素输入主要是土壤起始无机氮,氮素输出主要是土壤无机氮残留以及烤烟吸氮量。BF处理提高了0～20 cm土层无机氮的残留,氮素表观损失量显著减少44.42 kg?hm-2,氮素盈余量减少37.70 kg?hm-2,氮肥表观利用率显著提高16.15%。合理施用炭基肥是贵州烟区优化黄壤氮素管理和保护烟区农田生态环境的有效途径之一。     

滴灌施氮对烤烟氮素吸收利用及土壤无机氮分布的影响

为明确适合烤烟生长并降低土壤氮素损失的滴灌施氮策略,为烤烟生产提供理论指导。以烤烟品种K326为材料,在盆栽条件下,研究了滴灌施氮对烤烟氮素积累、分配和利用及土壤无机氮含量与分布的影响。结果表明:移栽后28 d滴灌追氮一次,增加追氮比例,叶片的氮素含量、氮素积累量和分配比例增加,根和茎的氮素积累量和分配比例降低,烟株表观氮素利用率提高;土壤无机氮含量升高,土壤无机氮的表观盈余量降低。移栽时施氮50%,移栽后28和42 d滴灌追氮两次的氮素利用率显著高于追氮一次处理;而追氮比例为70%和90%时,氮素利用率低于追氮一次处理。移栽后滴灌追氮两次提高了距滴注点垂直距离5～20 cm和水平距离15～20 cm土层的土壤无机氮含量,降低了距滴注点垂直距离20～25 cm土层的土壤无机氮含量。从烟株氮素利用,土壤无机氮分布及盈余量等方面考虑,移栽时施氮50%,移栽后28 d滴灌追氮35%,42 d滴灌追氮15%可作为生产中参考的滴灌施肥制度。     

雨养烟叶种植田无机氮淋溶特征

为了解烤烟种植下土壤氮淋溶与大田作物差异,评价烟田常规养分管理,探寻烟田无机氮淋溶的阻控策略。以贵州龙岗长期定位试验为平台,于2015—2017年开展常规管理下烟田氮素淋失及其影响因素研究。试验设5个处理:不施肥(CK)、化肥(NPK)、化肥+厩肥(NPK+M)、化肥+连作(NPK+L)、化肥+生物有机肥(NPK+BM)。结果表明,烟田全年无机氮淋溶量为3.62~6.08 kg/hm^2,氮肥净淋溶率为0.09%~3.29%。无机氮的淋溶损失主要发生在烤烟生长季,尤其是5—6月,其占总淋溶量的40.33%~65.86%。烟田淋溶液中氮素形态主要是有机态,无机氮的比例平均仅为29.83%,缓苗期和旺长期(5—6月)淋溶液中无机氮比例高于烤烟成熟期(7—8月),前者无机氮比例平均33.00%,后者其平均为26.67%。降雨是影响烟田淋溶损失的主要因素,无机氮淋溶量与月降雨量呈非线性相关。施用化肥导致无机氮淋溶显著升高,有机肥配施化肥降低了土壤溶液淋溶,降低了氮肥淋溶损失。与烤烟玉米轮作处理相比,烤烟连作处理显著降低了土壤水淋溶,使氮肥净淋溶率降低59.57%。综上,目前烤烟常规管理下,雨养农业区烟田无机氮淋溶强度不高,受降雨影响大,应注重有机无机配施降低无机氮淋溶,在养分管理中考虑如何降低有机氮淋溶,以提高氮素养分供应量。     

生物质炭与氮肥配施对土壤氮素变化和烤烟氮素利用的影响

为探明生物质炭与氮肥配施对土壤中氮素循环和烤烟氮素利用的影响,采用盆栽试验,设置4个处理:5 g/盆纯氮(CK),5 g/盆纯氮+100 g/盆生物质炭(T1),3.5 g/盆纯氮+100 g/盆生物质炭(T2),2 g/盆纯氮+100 g/盆生物质炭(T3),利用~(15)N标记的氮肥,测定生物质炭与氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中~(15)N的残留量、不同形态氮素的含量、土壤微生物生物量氮含量和移栽后90 d烤烟烟叶对不同氮源氮素的累积量。试验结果表明:相同施氮量时,生物质炭的施用可以提高土壤中~(15)N残留量、土壤无机氮、碱解氮、微生物量氮的含量和叶片对氮素的累积量。生物质炭与氮肥配施时提高了肥料氮在烟叶中的占比,使~(15)N利用率提高了25.4%~63.3%。与对照相比,T2处理植烟土壤中NH_4~+-N、NO_3~–-N、碱解氮在烤烟移栽后75 d比对照分别提高了17.3%、8.0%、7.2%,碱解氮和微生物生物量氮的含量在烤烟移栽后90 d也高于对照。在本试验条件下,生物质炭与氮肥配施对土壤氮素的影响是显著的,施用生物质炭时减少30%氮肥用量是可行的。     

大豆饼肥对烤烟烟碱积累和含量影响的研究

为了确定黑龙江省黑钙土烟区大豆饼肥的最佳施用比例,试验研究不同大豆饼肥使用比例对烤烟烟碱积累以及分配的影响,从而为大豆饼肥的合理施用提供参考依据。采用田间小区试验,设3个处理,分别为纯施无机化肥(对照)、50%大豆饼肥与50%无机化肥混合施用、100%施用大豆饼肥,3次重复。结果表明:烤烟烟碱总积累量随生育期延后逐渐增加,收获时3个处理积累量分别达到89.80、92.22、117.49 kg.hm-2,50%比例大豆饼肥处理与对照之间无显著差异,100%饼肥处理与对照间存在显著差异;100%饼肥处理茎、下部叶、中部叶的烟碱含量显著高于对照,50%饼肥处理的所有器官烟碱含量与对照均无显著差异;评吸结果表明50%饼肥处理得分最高,为31.50分,对照最低,为29.00分。综合分析认为,黑龙江烟区大豆饼肥氮施用比例50%～100%为宜。     

生物炭与菜籽饼配施对土壤养分及烟叶产质量的影响

为寻求陕南烟田适宜的土壤改良技术,采用生物炭与菜籽饼二元配比试验,研究其对土壤矿质养分及烟叶品质与产量的影响。研究结果表明:生物炭与菜籽饼均有利于提高土壤矿质养分含量,且以混合施用效果更显著。生物炭与菜籽饼能有效促进烤烟生长,改善烤烟农艺性状,增加上、中部烟叶面积且随菜籽饼施用量的增加叶面积呈现增大的趋势。上等烟和中上等烟比率随生物炭施用量的增加呈先增加后降低的趋势;而产量与产值则随菜籽饼用量的增加表现出增大的趋势。生物炭和菜籽饼及二者交互对烤烟化学品质提升效果显著,能有效提高烤烟全氮、烟碱、钾及总糖和还原糖含量,降低烤后烟叶淀粉水平。综合分析,在陕西安康市旬阳地区推荐生物炭与菜籽饼配比为生物炭750 kg/hm2+菜籽饼750 kg/hm2。     

滴灌减氮对植烟土壤无机氮变化及烟株氮积累的影响

为明确滴灌施肥条件下减量施氮对土壤无机氮变化特征、烟株氮积累规律的影响,于2016年在登封进行了田间试验,试验共设置5个处理:T0:不施氮肥;T1:常规施肥;T2:减氮15%;T3:减氮30%;T4:减氮45%。分析了0~20、20~40、40~60 cm土层无机氮含量及烟株氮积累量变化,并对0~20 cm土层无机氮含量拟合曲线及烟株氮积累拟合曲线特征值进行分析。结果表明,滴灌施肥能够显著提高栽后40、50 d时0~20 cm土层无机氮含量,显著降低栽后50 d时40~60 cm土层无机氮含量;减氮15%~30%对烟叶产量、生育期内烟株氮素积累量均无显著影响,减氮45%烟叶产量、烟株氮积累量、烟叶氮积累量分别显著下降11.52%、10.53%、10.50%;氮肥农学效率(NAE)、氮肥偏生产力(NPFP)均以T4处理最高,且随施氮量增加逐渐下降,氮肥表观利用率(ARE)以T3处理最高,氮收获指数(NHI)、氮肥生理利用率(NPE)与施氮量间无明显关系。减施氮肥土壤无机氮下降持续时间及烟株氮素快速增长时间会延长,无机氮最大下降速率及烟株最大氮积累速率降低,不利于烟株氮素快速积累。因此,综合考虑认为,在该地区条件下,滴灌施肥减氮15%~30%有利于氮肥高效应用。     

黑钙土氮素矿化与烤烟烟碱积累分配及品质的研究

于黑钙土上进行3个施氮量(0、52.5、67.5 kg·hm~(-2))试验,观察了土壤氮素矿化动态、烟碱积累与分配,以及烟叶的评吸质量.全生育期内,土壤氮素矿化量分别为93.53、65.54、51.66 kg·hm~(-2);烟碱积累总量分别为87.56、128.31、138.91 kg·hm~(-2);成熟采收时下部、中部和上部烟叶烟碱含量分别为1.56%～2.27%、2.01%～2.75%和2.45%～3.13%,烟叶烟碱含量随施氮量的增加而增加.黑钙土在不施氮肥的条件下,中下部烟叶烟碱含量较适中,烟叶品质相对较好,说明黑钙土本身有较强的供氮能力;生产中烤烟氮肥用量控制在52.5～67.5 kg·hm~(-2)为宜,可获得品质较好的烟叶.     

有机物料对植烟土壤氮素矿化及微生物性质的影响

采用稻草、油菜、黑麦草和菜籽饼等4种有机物料,采集高有机质含量(68.2 g·kg^–1)烟-稻轮作土壤和低有机质含量(17.2 g·kg^-1)旱地植烟土壤,在等氮(100 mg·kg^-1)投入条件下通过室内培育实验,分析了不同培育时段土壤无机氮(NO3-、NH4+)矿化动态、土壤酶活性以及微生物功能多样性的变化。结果表明:植烟土壤矿化氮动态特征与施用有机物料碳氮比(C/N)密切相关,高有机质植烟土壤中添加稻草、油菜和黑麦草显著降低土壤净矿化氮水平,而低C/N的菜籽饼添加显著促进了土壤净矿化速率,引起土壤无机氮积累。在低有机质植烟土壤添加各有机物料明显提升了土壤硝化速率,但稻草和油菜添加显著降低了培养前期土壤无机氮浓度;而菜籽饼添加显著促进了土壤的净矿化速率,在短期培养内(7 d)土壤铵态氮浓度较对照土壤增加了3.3倍~3.7倍。施入高C/N的有机物料显著提升了土壤微生物功能多样性,引起土壤酶活性增高;但不同物料添加下土壤微生物群落变异不同,诱导了对碳源利用类型不同的微生物种群变化。因此,烟-稻轮作区的高有机质植烟土壤上合理施用稻草是改善烤烟品质重要措施,而对旱地植烟土壤应更加重视高氮源有机肥料的施用,以实现不同植烟区提质增效的目标。     

我国烤烟生产中的氮素管理及其与烟叶品质的关系

在诸多营养元素中,氮素既是土壤中最不稳定的元素,也是影响烟叶产量和品质最为重要的元素。为追求产量,在我国目前的烤烟生产中氮肥施用过量的现象较为普遍。施氮量过高往往造成烟叶品质下降。生产中普遍推荐的肥料施用技术所提供的氮素与烟株生长的需氮规律不吻合。生长后期土壤氮素矿化使得烟株生长过程中的氮素营养难以控制,并缺乏有效的检测手段。目前对于造成烟叶中烟碱含量升高的真正原因没有正确认识。结合我们的研究,本文就我国烤烟生产中存在的上述问题进行分析与讨论。旨在通过努力达到烤烟生产中的氮素营养平衡,烟叶的化学成分趋于协调,并达到提高氮肥利用率、减少环境污染的目的。     

有机无机氮肥配施下洛阳烟田土壤N2O排放特点及其控制因素

随着农田化肥使用量的逐年增加和土壤退化问题日趋严重,农田温室气体排放关注度持续提高,为研究旱作植烟土壤N_2O排放特征及影响机理,设置6个田间试验处理,分别为CK0(不施肥处理)、CK1(100%无机氮)、T1(50%无机氮+50%饼肥氮)、T2(50%无机氮+50%羊粪肥氮)、T3(25%无机氮+75%饼肥氮)、T4(25%无机氮+75%羊粪肥氮),各处理施氮量均为45 kg/hm²,烟田施用基肥后起142天内测量不同处理土壤N_2O排放通量、硝态氮、铵态氮含量、根层温度和含水率。结果表明:(1)基肥施入后的3~7天内,土壤N_2O排放通量进入高峰,无机肥处理和有机无机肥配施处理的高峰期分别可维持20,9天,追肥后3天再次出现排放峰并持续9天,随后伴随烟株的生长发育,烟地N_2O排放通量逐渐趋向稳定。(2)基肥施用后仅1个月内N_2O累积排放量可达到总排放量的27.4%~32.6%;处理间N_2O排放量和排放系数均表现为无机>有机+无机(1∶1)>有机+无机(3∶1),无机肥配施有机肥明显降低了肥料中氮素以N_2O形态的损失量;与无机肥相比,T1和T2烟叶产量分别增加9.44%和6.37%,T1、T2、T3和T4处理的N_2O排放强度有着不同程度的降低。(3)主成分分析结果显示,在不施肥烟地中0—5 cm土壤温度和含水率是N_2O排放通量主导因子,利用相关性分析此环境下温度和水分分别与N_2O排放通量间呈现显著和极显著正相关关系;施肥后土壤铵态氮含量和土壤含水率是烟地N_2O排放通量的主导因子且相关性分析均呈现极显著正相关关系。综上,旱地植烟土壤N_2O排放受氮肥种类影响较大,施肥后N_2O排放通量对土壤温度响应减弱,主要受土壤铵态氮含量和含水量的影响;在总氮量相同情况下,有机无机肥配施比例为1∶1时明显降低土壤N_2O排放并提高了产量,该比例饼肥和羊粪肥处理分别将烟地N_2O排放强度降低20.4%和23.7%。