施用小麦秸秆或其生物炭对烟田土壤理化特性及有机碳组分的影响

  【目的】  以2年田间定位试验为依托，研究小麦秸秆及其生物炭连续施用对植烟土壤理化性状和有机碳组分的影响，为烟区土壤质量提升提供依据。  【方法】  田间试验在山东省诸城市潮褐土烟田上进行。试验设4个处理，分别为:常规施肥且秸秆不还田(CK)，常规施肥+小麦秸秆还田(FS)，常规施肥+小麦秸秆生物炭2.25 t/hm2 (FB1)和4.50 t/hm2 (FB2)。在烟叶收获后，采集0—20 cm耕层土样，测定了土壤基础理化指标和总有机碳(TOC)、微生物生物量碳(MBC)、热水溶性有机碳(HWC)、活性有机碳(LOC)及轻组有机碳(LFOC)含量，并计算土壤碳库管理指数(CPMI)。  【结果】  连续施用小麦秸秆或其生物炭2年后，FB1和FB2处理TOC含量显著高于CK，增幅分别为74.9%和116.0%，而FS与CK处理间差异不显著。LFOC含量的变化趋势与TOC类似，FB1和FB2处理LFOC含量分别较CK处理显著增加154%和326%。FS处理HWC含量显著高于CK和FB1处理，而与FB2处理差异不显著。与CK相比，FS处理HWC含量增加了107%。FS和FB2处理MBC含量较CK分别增加了252%和144%，而FB1处理与CK相比差异不显著。FS处理LOC含量较CK显著增加了68.9%，而FB1、FB2处理LOC含量与CK相比差异不显著。FS处理还能显著降低土壤容重、增加土壤含水量及有效磷含量，其对部分土壤理化特性的改良效果优于生物炭处理(FB1和FB2)。此外，CPMI也以FS处理最高，较CK显著增加了73.5%，而FB1、FB2处理与CK处理差异不显著。  【结论】  连续秸秆还田有利于提升烟田土壤活性有机碳(MBC、HWC和LOC)含量，降低土壤容重，提高有效磷含量，提高土壤CPMI。而同量秸秆转化为生物炭后连续还田能够提高土壤总有机碳和轻组有机碳含量，更有利于土壤有机碳的长期固存。     

黄河三角洲湿地生态系统碳储量研究

以黄河三角洲湿地生态系统为研究对象，通过对区域内不同类型土壤进行取样调查，测算出黄河三角洲湿地6种土壤-植被生态系统的净生态系统生产力(NEP)，进而对此生态系统的碳汇进行表征分析。结果表明：黄河三角洲湿地生态系统中海土类型土壤的有机碳储量最高(132.43 t/hm²)，最低的是灰砂质冲积土(85.54 t/hm²)；植被碳储量范围在1.23～1.73 t/hm²之间，其中最高的是江土，最低的是壤质滨海盐土；土壤碳排量最高的是壤质滨海盐土(5.00 t/hm²)，最低的是海土(3.56 t/hm²)；黄河三角洲湿地的6种土壤-植被生态系统均为碳汇，净生态系统生产力在82.98～128.88 t/hm²范围内，以海土净生态系统生产力最高，以灰砂质冲积土最低。综上所述，黄河三角洲湿地生态系统主要以碳汇形式存在，但其中植被固碳量较低，为巩固加强生态系统的碳汇能力，应增加植被固碳量。     

不同玉米秸秆还田方式对植烟土壤化学性质及烤烟产量的影响

玉米秸秆还田不仅是农业废弃物高效资源化利用方式之一,还可以有效改善烟草种植过程中由于田间管理不合理所导致的土壤肥力下降和功能退化的问题。本实验为了探究不同玉米秸秆还田方式对土壤及烟草产量的影响,共设有四个处理,分别为秸秆深埋、深松、粉垄30cm、粉垄50cm处理。结果表明：(1)粉垄50cm处理土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、土壤C/N比提升效果最好；(2)各处理烟草氮、磷元素含量差异不显著,深松与粉垄50cm烟草产量最大；(3)粉垄50cm烟株上等烟比例最大,深松、粉垄50cm处理烟株产值最大。因此,粉垄50cm玉米秸秆还田方式可以有效提高土壤营养元素含量,提升烟草品质,显著增加烟草产值。     

旋耕配合秸秆颗粒还田对土壤物理特性的影响

【目的】针对黄淮烟区植烟田由于化肥投入较高、耕作频繁造成的土壤板结、通透性降低、水稳性团聚体数量下降等土壤物理性质恶化的问题,探讨通过秸秆颗粒还田与耕作方式改善土壤物理性状的可行性。【方法】采用3年田间定位试验,以旋耕+不施秸秆颗粒（RG0）为对照,设置3种秸秆颗粒用量（G1：2 250 kg·hm^-2、G2：4 500 kg·hm^-2、G3：6 750 kg·hm^-2）与2种耕作方式（旋耕：R、深翻：T）的交互处理,分析不同处理对土壤容重、田间持水量、土壤孔隙度、土壤团聚体稳定性的影响。【结果】（1）与RG0相比,3年间RG处理易显著降低0—20 cm土层土壤容重,降幅6.7%—16.5%,而TG处理易显著降低20—40 cm土层土壤容重,降幅3.0%—9.8%,秸秆颗粒高量还田降低比率最高。（2）RG处理提升0—20 cm土层田间持水量的效果显著,其中RG3较RG0提升14.9%（2017年）;增加秸秆颗粒用量提升20—40 cm土层田间持水量显著,其中RG3较RG0提升18.0%（2018年）。（3）RG3与TG3处理显著提高0—20 cm与20—40 cm土层土壤总孔隙度,最高达17.9%与14.6%（2017年）,但仅RG2与RG3处理显著提高20—40 cm土层土壤毛管孔隙度。（4）RG处理在还田后期对0—20 cm土层土壤团聚体稳定性的提升作用显著;>2 mm、小鱼0.106 mm、0.5—1 mm、0.106—0.25 mm与1—2 mm粒级团聚体是影响0—20 cm土层土壤物理性状的主要因子（Exp>66%）,而0.5—1 mm与0.106—0.25 mm粒级团聚体是影响20—40 cm土层土壤物理性状的主要因子（Exp>48%）。【结论】秸秆颗粒用量6 750 kg·hm^-2配合旋耕处理可同时降低0—20和20—40 cm土层的土壤容重,提升持水性能与土壤团聚体稳定性,且聚类分析也表明该处理促使土壤物理特性居于一类水平,是能有效改善当地烟田土壤物理结构的可行措施。     

微生物菌剂对成苗期及伸根期烟苗生长发育的影响

【目的】探究暹罗芽孢杆菌（Bacillus siamensis EM-1）和霍氏假单胞菌（Pseudomonas rhodesiae MTD4-1）对成苗期及伸根期烟苗生长发育的影响。【方法】将两种微生物菌剂分别添加至育苗基质中,研究其对根际育苗基质及烟苗根系微生物多样性,以及其对烟苗形态及生理指标的影响。【结果】与育苗基质中不添加菌剂的对照相比,添加 EM-1 菌剂可以显著提高成苗期根际育苗基质和烟苗根系微生物多样性,增幅分别为9.40% 和 34.70%;添加 EM-1 菌剂还可以显著改善成苗期烟苗表型及生理指标,与对照相比,其成苗期烟苗根系干质量、总根长、根总表面积、根系平均直径、根总体积、地上干质量、苗高、茎直径、最大叶长、最大叶宽、根系活力、叶绿素 a 和总叶绿素含量,增幅分别为 68.81%、42.55%、58.08%、10.10%、75.83%、36.27%、46.63%、33.56%、31.10%、37.97%、27.04%、40.00% 和 32.14%。类似地,添加 MTD4-1 菌剂也可以显著促进成苗期烟苗根系微生物多样性,增幅为 9.59%;添加 MTD4-1 菌剂还可以显著改善伸根期烟苗表型及生理指标,与对照相比,其伸根期根系干质量、总根长、根总表面积、地上干质量、苗高、茎直径、最大叶长和最大叶宽增幅分别为 45.35%、118.94%、65.89%、27.12%、34.56%、23.90%、26.58% 和 32.94%。相关性分析表明,烟苗根系微生物多样性和根际育苗基质微生物多样性、烟苗总根长、根系平均直径、叶绿素 a 和总叶绿素含量呈显著正相关（P<0.05）;烟苗根系微生物多样性和根总表面积、根总体积呈极显著正相关（P<0.01）。烟苗总根长和根总表面积及叶绿素含量呈极显著正相关（P<0.01）。【结论】EM-1 菌剂主要在成苗期通过增加烟草根际微生物多样性促进烟苗生长,MTD4-1 菌剂主要在伸根期通过增加烟草根际微生物多样性促进烟苗生长。生产过程中,育苗期添加 EM-1 菌剂,移栽时配施 MTD4-1 菌剂既可以提升烟苗成苗质量,又可以有效促进移栽后烟苗缓苗。     

铵硝混合营养对烟草苗期氮代谢酶及内源生长素的影响

为探究不同硝响应型烟草品种氮素代谢关键酶活性对不同铵硝配比的响应,以硝响应度强的烟草品种NC89和硝响应度弱的烟草品种中烟100为供试材料,在控制条件下进行水培处理,研究3种铵硝配比对2个品种烟株生物量积累和氮素吸收的影响,以及氮素同化过程中相关酶活性和内源生长素含量对不同硝铵配比的响应。结果表明,铵硝比50/50处理可显著促进不同硝响应型烟草品种生物量的增加和氮素积累;硝响应度强烟草品种NC89低硝处理地上部硝酸还原酶(NR)活性显著高于铵硝比50/50处理,而根系中的差异则相反,硝响应度弱烟草品种中烟100不同处理下NR活性无显著差异;中烟100和NC89烟株体内谷氨酰胺合成酶(GS)活性整体随铵态氮比例的增加而提高;中烟100和NC89根系中谷氨酸脱氢酶(GDH)活性均以全硝处理最低,中烟100较NC89具有更高的GDH活性来缓解高浓度NH_4~+;中烟100和NC89地上部和根系的生长素含量均表现为最佳铵硝比50/50处理全硝处理低硝处理,中烟100全硝处理和低硝处理根系生长素含量较铵硝比50/50处理的降幅与地上部基本一致,而硝响应度强烟草品种NC89全硝处理和低硝处理根系中生长素含量较铵硝比50/50处理的降幅远大于其地上部。由此推论,不同铵硝营养下,不同硝响应型烟草品种氮代谢酶及内源生长素存在响应差异。