长期施肥对植烟土壤养分及微生物群落结构的影响

【目的】了解施肥与土壤培肥和作物真菌病害的关系,为烤烟科学施肥、保持农业生产的长期可持续发展积累资料。【方法】利用云南省烟草农业科学研究院的长期肥料定位试验,设置长期不施肥(CK)、纯施化肥(CF)和有机无机肥配施(MCF)等处理,采用常规分析方法测定磷脂脂肪酸(PLFAs)和454高通量测序技术,分别就施肥对植烟土壤有机质、养分和微生物群落结构的影响进行分析。【结果】经16年长期施肥后,MCF使土壤有机质提高19.63%,有效磷增加;CF降低土壤有机质20.56%,碱解氮和有效钾减少。施肥显著增加微生物标记性磷脂脂肪酸(PLFAs)的种类和总量,尤以MCF最为显著,说明施肥尤其是MCF显著提高了土壤中微生物种群和数量。但是,在CF处理的土壤中,异养性微生物??真菌的PLFAs占微生物总量的比例是MCF的2.52倍,真菌种群数(OTUs)比MCF提高25.91%,真菌群落的多样性、均匀度和优势度指数也显著高于CK和MCF,说明施用化肥改变了土壤生态环境,有益于真菌生长繁殖,使真菌种群增加,密度增大,优势种群突出,导致土壤真菌化。土壤真菌群落由子囊菌门、担子菌门、接合菌门、壶菌门和尚待鉴定的真菌等构成,子囊菌门占绝大多数。前20种优势菌株的丰富度高达33.01%—49.28%,其中CK和MCF有15种相同,CK和CF仅6种一致。【结论】长期持续施用化肥可提高作物真菌病害的发生几率,降低土壤有机质;土壤特性是影响真菌种群的重要因素之一,MCF对土壤优势真菌的影响较小,而CF显著改变了土壤真菌的种群结构。     

施用有机肥对植烟土壤理化性质的影响

通过在植烟土壤中添加玉米秸秆、猪粪、未腐熟有机肥和腐熟有机肥4种有机物料,研究了其对烤烟不同生长时期土壤理化性质的影响。结果表明:(1)4种有机物料均能在一定程度上改善土壤环境,提高植烟土壤肥力;(2)不同有机肥对土壤理化性质的影响存在差别。与其它3种有机物料相比,施用腐熟有机肥在提高土壤肥力、改良酸性土壤、增强土壤保肥、供肥性能和缓冲能力方面具有较好的效果;秸秆对于提高土壤钾含量以及控制土壤碱解氮水平具有重要作用;猪粪在提高土壤磷含量方面效果较好。     

不同肥料种类对连作烟草根际土壤微生物功能多样性的影响

烟草连作障碍是制约烟草产量与品质的关键因素。以连作12年的烟草土壤为对象,施用不同肥料, 调查施肥后的土壤对连作烟草作物的生长、土壤微生物功能多样性的影响及其对土壤化感自毒的调节作用。结果表明,烟草根际土壤化感自毒潜力以施用常规复合肥最大,施用农家肥最小。基于Biolog平板法的微生物功能多样性研究表明,施用常规复合肥利于氨基酸类、胺类物质为碳源的微生物生长;施用有机肥利于羧酸类物质为碳源的微生物生长;而施用农家肥则利于糖类、脂肪酸、酚酸类物质为碳源的微生物生长。土壤微生物利用单一碳源的主成分分析结果表明,与碳源利用相关的主成分1、主成分2可分别解释变量方差的74.37%和25.63%。在主成分分离中有主要贡献的是糖类、脂肪酸类、酚酸类碳源。相关性分析结果显示,烟草土壤的化感自毒潜力与以糖类和酚酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著正相关,而与以脂肪酸类物质为碳源的微生物AWCD值呈显著负相关。此外,农家肥施用最利于微生物生长,有机肥次之,常规复合肥最差。     

酸性土壤的烟株生长及烟叶产质量调控研究

 试验结果表明:用酸性土壤专用的营养调节剂补充养分、施用石灰提高土壤pH值,均可缩短烟株的生长发育期,使烟株能正常的生长发育,提高烟叶的品质。特别是两项措施叠加效果更为明显,从此结果可看出:由于根际土壤pH值过低影响烟株根系生长、养分的吸收,造成的烟株营养失衡是土壤pH值影响烟叶产量和品质的两个主要原因。     

有机肥料种类及其施用时间对烟田土壤微生物群落的影响

通过田间试验研究了前作和当季分别施用不同的有机肥料(腐熟猪粪、菜籽饼和腐熟秸秆)种类对烟田土壤中细菌、真菌、放线菌总量的影响。结果表明:前作或当季施用不同有机肥料对土壤中细菌、真菌、放线菌总量及其高峰持续时间有不同影响,土壤细菌、真菌、放线菌总量分别在移栽后14d(当季施用猪粪的处理在移栽后35d)和63d达到最大。前作或当季施用腐熟猪粪移栽后63d增加了真菌总量,其增量分别为14%、13%;当季施用腐熟猪粪、菜籽饼、腐熟秸秆在移栽后63d增加了放线菌总量,其增量分别为2.4%、41.13%、23.39%。     

有机肥的不同配置对烤烟生长的影响

通过田间试验研究不同有机肥料(腐熟猪粪、菜籽饼和腐熟秸秆)前作和当季施用对烤烟生长的影响。结果表明:前作和当季施用有机肥对烤烟生长有促进作用。前作施用腐熟猪粪对促进烟株的生长,上部烟叶叶面积比较明显,但烟叶中上等烟叶比例和均价下降。施用秸秆在小春季养分矿化比油枯和腐熟猪粪慢,养分矿化率低,至当季土壤中的硝态氮含量较高,施用油枯则相反。前作施用油枯烟叶产值量比当季好,施用秸秆可以提高烟叶中上等烟比例和均价,但不能提高烟叶的产值量。当季化肥和腐熟猪粪合理混施可以提高烟叶的产值量。     

不同有机质土壤饼肥用量对烤烟产量和质量的影响

通过在华宁县不同有机质含量土壤上饼肥用量试验，结果表明：土壤有机质含量在2%以下的植烟土壤，通过增施有机饼肥，能明显的提高上等烟的比例，改善烟叶的品质。土壤有机质含量在2%以上，增施饼肥对上等烟的比例没有明显影响。试验结果还表明：在目前大量施用化肥的条件下，有机肥能改良土壤的物理性能，创造良好的团粒结构，增加土壤微生物的活力；土壤有机质含量在2%以下的植烟土壤施有机饼肥300~450kg/hm2能提高烟叶的产值和上等烟的比例。在有机质含量大于4%的土壤上以不施或者饼肥为宜。     

烤烟漂浮育苗草炭替代基质研究

用褐煤、腐熟玉米秸秆和腐殖土来完全替代基质配方中的草炭,形成7个替代基质配方。采用配方对比育苗试验方法,研究了替代基质中褐煤和秸秆混配比例对基质理化性状、出苗率、成苗率和烟苗成苗素质的影响,结果表明:秸秆添加比例>50%而褐煤比例≤10%时,基质部分理化性状与成品基质对照差异较大,育苗试验结果表现为出苗率下降、出苗整齐度降低、出苗期延长,成苗时苗数不足,烟苗成苗素质较差。而当基质中秸秆比例≤50%且褐煤比例>10%时,二者混配比例对基质理化性状、出苗率、成苗率和烟苗成苗素质的影响较小,基质上述指标与ck较为接近;秸秆 褐煤比例为45% 30%和35% 40%的二个替代处理在本试验所观察和测定的指标中与对照差异较小,基本具备了作为烟草漂浮育苗基质的条件;笔者试验还验证了该型基质替代基质中草炭的可行性。     

不同苗龄漂浮苗移栽后对烟株生长的影响

通过对比45 d、55 d、60 d、65 d、75d 5种不同苗龄的漂浮苗移栽到大田后烟株的生物学性状、根系生理活性指标和产质量等差异,结果表明苗龄为55～65 d的烟苗移栽后,烟株的根系生长、根系活力,田间长相长势及最终产量质量最好.     

不同氮源对烤烟漂浮育苗氮素利用及烟苗生长的影响

采用水培漂浮育苗的方法,研究4种氮源（硝态氮、铵态氮、酰胺态氮、硝酸铵）对烤烟漂浮育苗系统中氮的利用状况。结果表明,在烤烟漂浮育苗系统中,氮的表观利用率由高到低依次为:硝态氮源＞酰胺态氮源＞硝酸铵＞铵态氮源;氮的实际利用率表现为前三种氮源之间无显著差异,但它们均显著高于铵态氮;烟苗根系活力、光合色素含量、木质化程度等壮苗指标是以硝酸铵、酰胺态氮为氮源的效果显著高于单纯的硝态氮。尿素添加少量的硝态氮是烤烟漂浮育苗培养壮苗最佳的氮源选择。