植烟土壤酶活性对连作的响应及其与土壤理化特性的相关性研究

[目的]研究植烟土壤酶活性对连作的响应及其与土壤理化特性的相关性,以期为烟叶基地土壤改良提供技术支撑。[方法]对我国主要烟叶产区(云南玉溪、贵州福泉、湖南浏阳)连作植烟土壤过氧化氢酶和脲酶2种酶活性特征进行了研究,并探讨2种酶活性与土壤理化指标的相关性。[结果]过氧化氢酶活性与有机质含量呈正相关,脲酶活性与全磷含量呈正相关,2种酶与交换性钾含量均呈负相关。[结论]长期连作使土壤酶活性降低。酶活性与土壤理化指标具有一定相关性。     

不同连作年限对植烟土壤性状的影响

选取了不同连作年限的植烟土壤,研究了土壤酶活性和微生物数量变化情况,结果表明:随着连作年限的增加,不同种类土壤酶活性的变化趋势不一致;磷酸酶和蔗糖酶在连作10年内,随着连作年限的增加,其活性显著降低,而脲酶活性呈增加的趋势;连作年限10～20年,土壤磷酸酶、蔗糖酶和脲酶活性均有增加的趋势。而不同连作年限对植烟土壤蛋白酶活性的影响不显著。多酚氧化酶和过氧化氢酶活性随着连作年限的增加而呈先增加后降低再增加的趋势。连作3～5年,植烟土壤细菌、放线菌数量增加,而真菌数量减少。连作超过5年,细菌和真菌数量先增加后减少,而放线菌数量呈降低的趋势。连作3～5年,植烟土壤解磷菌和解钾菌数量增加,且在连作5年时数量最多;连作超过5年,土壤解磷菌和解钾菌数量显著降低。     

混播绿肥压青下植烟土壤微生物量及酶活性特征

为探讨混播绿肥压青对植烟土壤微生物量及土壤酶活性的影响,采用小区定位试验设计,设置不种植绿肥（对照）、单播黑麦草（Lolium perenne）、单播光叶紫花苕（Vicia villosa var. glabrescens）、混播黑麦草和光叶紫花苕（混播绿肥压青）4个处理,连续定位2年后分析土壤微生物数量和酶活性。结果表明,混播绿肥压青土壤的细菌总数和硝化细菌数量分别是对照的2.25～3.62倍和1.60～3.11倍,是单播黑麦草的1.31～1.76倍和1.43～2.92倍,是单播光叶紫花苕的1.25～1.88倍和1.08～1.27倍;混播绿肥压青土壤的放线菌和真菌数量大田前期分别为单播绿肥的1.13～2.00倍和1.02～1.93倍,大田中后期均低于单播绿肥;大田后期土壤氨化细菌数量各处理间差异均不显著。烟株不同生育时期混播绿肥压青土壤的过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶、酸性磷酸酶和纤维素酶的活性均显著高于对照（P<0.05）,也均不同程度地高于单播黑麦草和单播光叶紫花苕。由此可知,混播绿肥压青有利于改善植烟土壤的微生态环境,可作为植烟土壤保育技术模式。     

不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构差异

为明确不同连作年限对植烟土壤微生物群落结构的影响,选择具有代表性的植烟区域,分别采集不同连作年限的土壤样品,利用高通量测序技术分析不同连作年限植烟土壤细菌和真菌群落结构的差异。结果表明,连作1年土壤样品细菌OTUs数目最多,连作4年土壤样品真菌OTUs数目最多。不同连作年限植烟土壤细菌均以变形菌门(Proteobacteria)比例最高,随着连作年限的增加土壤放线菌门(Actinobacteria)和泉古菌门(Crenarchaeota)丰富度呈现一定的增加趋势,同时土壤细菌的群落差异变大;不同连作年限植烟土壤真菌均以子囊菌门(Ascomycota)比例最高,随着连作年限的增加,植烟土壤真菌中的接合菌门(Zygomycota)呈现上升趋势,连作2年和4年的植烟土壤真菌菌群组成具有一定的相似性。综合分析,连续种植烤烟降低了土壤细菌多样性,提高了土壤真菌多样性,连作4年植烟土壤的细菌和真菌群落结构组成均发生较大变化。     

生物有机肥对植烟土壤的影响研究进展

有机肥对于植烟土壤改良具有重要意义。目前,有机肥类型较多,理化性质差异也不尽相同,施入到土壤中的效果不一。综述了动物源有机肥和植物源有机肥的主要性质差异,阐述了其对土壤理化性质及微生物活性的影响,旨在为植烟土壤改良提供参考。     

烟秆与竹炭基肥对植烟土壤碳氮组分及微生物的影响

【目的】通过大田试验,研究烟秆和竹炭基肥施用对植烟土壤碳氮组分及微生物的影响,为提升植烟土壤质量提供依据。【方法】设置不施肥、烟草专用肥、烟秆炭基肥及竹炭基肥4个处理,研究烟秆与竹炭基肥施用后植烟土壤pH、碳、氮组分变化规律及其对酶活性、微生物群落的影响。【结果】与烟草专用肥处理相比,施用烟秆炭基肥和竹炭基肥,土壤pH均提高0.5个单位以上,可溶性有机碳含量分别提高21.4%和30.7%,易氧化有机碳含量分别提高32.4%和17.9%,可溶性有机氮含量分别提高50.7%和37.7%,颗粒有机氮含量分别提高28.0%和12.7%,土壤蔗糖酶活性分别提高9.4%和3.6%,微生物量碳含量均提高30%以上。烟秆炭基肥处理土壤细菌群落Chao1指数与烟草专用肥处理和竹炭基肥处理相比分别显著提高5.4%和3.2%,而三者间的土壤细菌群落Observed species和Shannon指数无显著差异。烟秆和竹炭基肥处理均影响土壤细菌群落组成结构,变形菌门与不施肥处理相比分别下降5.0%和3.4%。与烟草专用肥处理相比,竹炭基肥处理厚壁菌门丰度提高18.3%,烟秆炭基肥处理玫瑰弯菌属丰度提升64.8...     

不同连作年限植烟土壤养分状况分析

利用吸附试验和盆栽试验对桑植县白石乡不同连作年限植烟土壤养分状况进行了系统研究,以确定土壤中相应的养分限制因子.结果表明,在不同连作年限植烟土壤中,N、Mg养分始终是较为重要的限制因子,且N的限制作用最大;但随着植烟年限的延长,土壤酸度对烟株生长的限制作用越来越强.因此,在当地烤烟施肥的过程中,不仅要关注N等大量养分的...     

生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响

【目的】研究生物有机肥与化肥配施对植烟土壤养分和真菌群落特征的影响,为新型生物有机肥的合理应用与烤烟科学施肥提供依据。【方法】2017年4-10月在攀枝花市米易县新山乡中山村进行田间小区试验,试验共设置4个处理:生物有机肥+常规用量化肥(对照,CNA0)、生物有机肥+95%常规用量化肥(CNA1)、生物有机肥+90%常规用量化肥(CNA2)、生物有机肥+80%常规用量化肥(CNA3),每个处理重复3次。分别采集各处理烤烟成熟期土壤,通过化学分析和高通量测序分别测定其养分含量和真菌群落组成与丰度,并对不同处理植烟土壤化学性质与真菌优势类群进行相关性分析。【结果】与对照CNA0相比,CNA1、CNA2和CNA3处理植烟土壤的pH均略有下降;植烟土壤有机质和有效磷含量均以CNA2处理最高,较对照分别增加了30.15%,35.17%;碱解氮和速效钾含量分别以CNA1和CNA0处理最高;所有处理的全氮含量为1.24～1.41 g/kg,仅CNA3与CNA0处理间的差异达到显著水平(P0.05)。高通量测序结果显示,植烟土壤真菌群落丰富度和多样性均以CNA1处理最低,其Chao1和Shannon丰富度指数相较对照分别降低了32.75%和32.46%。不同处理植烟土壤真菌群落的优势菌门均为子囊菌门和接合菌门,CNA1处理的接合菌门丰度是对照的2.53倍。优势菌属分别为被孢霉属、假裸囊菌属和腐质霉属,其中被孢霉属在CNA1处理中相对丰度最高,是对照处理的2.54倍。相关性分析表明,速效钾含量是影响植烟土壤真菌群落的主要环境因子。【结论】生物有机肥与95%常规用量化肥(减施化肥5%处理)配施时,植烟土壤pH适中,有机质、碱解氮和速效钾含量充足,真菌丰富度和多样性均较低,可维持土壤微生态平衡,有效控制烤烟土传病害。     

烟草连作病害土壤与连作非病害土壤的细菌群落差异性比较

通过对烟草连作病害土壤、连作非病害土壤及新垦植烟土壤细菌群落结构间的差异性比较,为以微生物手段减少烟草连作病害提供一定的理论依据。采用宏基因组高通量测序技术,测定分析三类土壤的细菌群落结构。结果表明,连作病害土壤细菌总OTUs与独有OTUs最多,群落结构相似,同源性高;连作病害土壤中的蓝细菌门（Cyanobacteria）、拟杆菌门（Bacteroidetes）、假单胞菌属（Pseudomonas）、铁矿沙单孢菌属（Arenimonas）、厌氧绳菌属（Bellilinea）、节杆菌属（Arthrobacter）、黄杆菌属（Flavobacterium）、类诺卡氏菌属（Nocardioides）占比显著高于连作非病害土壤和新垦土壤。连作非病害土壤样本间细菌群落结构差异较大,同源性较低。新垦土壤细菌慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）、酸土单胞菌属（Aciditerrimonas）、分枝杆菌属（Mycobacterium）、鞘氨醇单胞菌属（Sphingomonas）、红游动菌属（Rhodoplanes）5个属所占比例较高,但硝化螺旋菌属（Nitrospira）占比较低,细菌群落结构...     

宜昌植烟土壤养分含量变化特征

对比宜昌烟区2003与2016年植烟土壤养分,分析4个县植烟土壤养分主要化学指标的变化趋势。结果表明,土壤pH有升有降,五峰、长阳土壤酸化趋势明显,兴山碱化趋势明显。植烟土壤有机质除秭归外,其他3县均增加。碱解氮含量有升有降,晾烟区增加,烤烟区下降。速效磷含量全部大幅提高。速效钾含量升高,尤其是兴山增加幅度最高。     

不同土壤改良措施对植烟土壤理化性状的影响

通过田间小区试验,研究施用不同土壤改良措施(施用河砂、沸石、水稻秸秆、中草药药渣、腐熟有机肥)对植烟土壤理化性状的变化.结果表明:①不同土壤改良措施中除施用河砂外,均使土壤容重降低,孔隙度有不同程度的增加,施用沸石、水稻秸秆和中草药药渣对改善土壤通透性的作用较好,相比改良前土壤客重降低0.06g/cm3,孔隙度增加2.21％～2.86％;②不同土壤改良措施能有效降低土壤粘粒含量,同时增加砂粒含量,施用沸石和有机肥改善土壤质地粘重的效果优于其它处理;③不同土壤改良措施对土壤pH的影响较小,土壤有机质、全氟、速效磷含量均有不同程度的增加;④施用有机肥后显著增加土壤碱解氮含量,其余处理土壤碱解氮含量相比改良前土壤均降低;⑤施用沸石和中草药药渣处理后,土壤速效钾含量相比改良前减少,其余处理均有不同程度的增加.     

烤烟连作条件下土壤微生物群落结构变化及驱动因素分析

为探究不同连作条件下烤烟土壤微生物群落结构变化特征及驱动因素,对秦岭腹地商洛地区连作Y1（烤烟种植1 a）、Y2（烤烟连作3 a）、Y3（烤烟连作5 a）和Y4（烤烟连作7 a）4种不同年份的植烟土壤进行了微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物多样性、群落结构变化及驱动因素的分析。结果显示：植烟土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比随着种植年限的增加而减少,下降幅度分别为37.16%、20.40%和21.10%。土壤中细菌丰富度和多样性显著减少,其优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门,其相对丰度总和占比在80%及以上。在土壤中真菌丰富度显著增加,其优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,其相对丰度总和占比在90%及以上。在Y4连作条件下,土壤有益微生物门水平上相对丰度减少,如厚壁菌门和脱硫菌门,致病微生物门水平上相对丰度增加,如毛霉菌门和壶菌门。长期连作会导致土壤有益微生物相对丰度减少、致病微生物相对丰度增加、土壤微生物生物量碳氮比下降,进而增加烟株病害风险。因此,建立良好的耕作制度或构建微生物群落是缓解或解决连作烟田微生物群落结构失衡的关键技术途径。     

不同草田轮作方式对土壤微生物和土壤酶活性的影响

10a生苜蓿翻耕后,与马铃薯、玉米、高粱、谷子和荞麦进行草田轮作,对各轮作方式的土壤微生物数量和土壤酶活性进行测定和分析。结果表明:6-10月,土壤微生物总量呈先增加后减少的变化规律,细菌与放线菌数量呈先增加后减少的变化规律,真菌则呈增加的变化规律;同一时期不同草田轮作方式土壤微生物数量差异显著(P0.05),作物轮作方式的土壤微生物数量高于作物连作方式。土壤脲酶活性随着时间变化呈现先增加后降低的趋势,碱性磷酸酶、蔗糖酶及过氧化氢酶活性则呈现增加的趋势,玉米、高粱参与轮作方式的土壤酶活性高于作物连作方式及谷子、马铃薯参与轮作的方式。脲酶活性与微生物数量呈正相关(r=0.386);草田轮作能提高土壤微生物数量和土壤酶活性。     

高碳基肥配施菌剂对植烟土壤化学性质及微生物的影响

2018年,在湖南省郴州市桂阳烟区,设置5种施肥处理:CK(常规施肥)、T1(常规+高碳基肥料)、T2(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌)、T3(常规+高碳基肥料+哈茨木霉)、T4(常规+高碳基肥料+枯草芽孢杆菌+哈茨木霉),测定植烟土壤全碳、全氮、速效磷、速效钾含量,使用高通量技术分析土壤微生物多样性及群落结构特征,探究高碳基肥料配施微生物菌剂对植烟土壤化学性质和微生物群落的影响。结果表明:1)与CK相比,T2、T3、T4的土壤全氮含量分别提高20%、28%、28%,均与CK存在显著差异,施高碳基肥料处理的土壤硝态氮含量分别提高48.70%、49.90%、89.18%、111.72%,均与CK存在显著差异;2)与CK相比,各处理细菌OTU数量分别降低8.17%、10.03%、17.40%、14.04%,其中T3、T4与CK间存在显著差异,T2和T3间细菌Chao1、ACE指数均存在显著差异,T1和T2间真菌Shannon、Simpson指数存在显著差异;3)与CK相比,T1对各优势菌门相对丰度的影响不显著,T2、T3的放线菌门相对丰度分别提高79.86%、41.88%,T3的硝化螺旋菌门相对丰度降低29.31%;T2的壶菌门相对丰度提高107.31%,T4的担子菌门相对丰度提高86.86%,均与CK差异显著,各处理对土壤微生物群落结构的影响不稳定,对细菌、真菌的影响效果不相同;4)相关性分析表明,土壤优势菌群相对丰度与全氮、铵态氮、速效钾含量呈显著相关,说明高碳基肥对土壤化学性质的改变影响了土壤优势菌群的丰度。     

不同熏蒸方式对连作桃园土壤的影响

在位于杭州市余杭区的某连作10年的桃园,使用生物熏蒸和化学熏蒸方式对桃园土壤进行消毒,其中,生物熏蒸分别以茭白秸秆、鸡粪砻糠为材料,化学熏蒸以棉隆为材料,于旺盛生长季,测定处理前后土壤微生物群落、土壤酶活性和土壤基础理化性质的变化,探究不同熏蒸消毒方式对桃园连作土壤的影响。结果表明,化学熏蒸显著(P<0.05)降低了镰孢菌属(Fusarium)等有害菌的相对丰度,并显著(P<0.05)降低了真菌、细菌群落的多样性、丰富度和均匀度;而生物熏蒸则显著(P<0.05)提升了镰孢菌属的相对丰度,并显著(P<0.05)降低了真菌、细菌的多样性和细菌丰富度、真菌均匀度。此外,2种生物熏蒸显著(P<0.05)提高了青霉属(Penicillium)、毛壳菌属(Chaetomium)等有益菌类的相对丰度,而化学熏蒸对沙蜥属(Saitozyma)、毛壳菌属等有益真菌存在显著(P<0.05)抑制作用。生物熏蒸显著(P<0.05)提高了土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,茭白秸秆熏蒸还显著(P<0.05)提高了土壤酸性磷酸酶活性,而鸡粪砻糠熏蒸却显著(P<0.05)降低了土壤酸性磷酸酶活性;化学熏蒸显著(P<0.05)降低了土壤脲酶、过氧化氢酶活性和酸性磷酸酶活性。茭白秸秆熏蒸后,土壤有机质和氮磷钾等养分含量显著(P<0.05)提高,且缓解了土壤酸化;鸡粪砻糠处理后,土壤交换性镁、钙含量显著(P<0.05)升高;棉隆熏蒸后,土壤氮磷钾养分含量显著(P<0.05)下降。综上,适当的生物熏蒸有利于改善土壤微生物群落结构,提高土壤养分;化学熏蒸有利于抑制土壤有害菌生长,但不利于土壤酶活性的发挥,及土壤养分的转化和积累。     

昭通植烟土壤中4种微量元素含量状况

[目的]为查清昭通市植烟土壤养分丰缺状况。[方法]采集昭通市8个产烟县区57个乡镇605个植烟耕层土壤,对Zn、Mn、Mo、Cl 4种微量元素进行化验分析。[结果]全市植烟土壤速效锌含量平均2.479 mg/kg,变异系数258.61%,变幅为0.35～91.75 mg/kg;速效锰含量平均24.444 mg/kg,变异系数76.78%,变幅为2.6～127.75 mg/kg;速效钼含量平均0.289 mg/kg,变异系数69.70%,变幅为痕量～1.30 mg/kg;土壤水溶性Cl-含量平均11.783 mg/kg,变异系数92.34%,变幅为痕量～97.29 mg/kg。经系统聚类分析,57个乡镇植烟土壤Zn、Mn、Mo、Cl微量元素类型可分为6类。[结论]该研究可为昭通烤烟生产的合理布局和平衡施肥措施的制定提供理论依据。     

虫粪有机肥对植烟土壤理化性质及烟草生长的影响

采用烤烟‘中烟100’开展盆栽试验,以传统芝麻饼肥为对照,探究蚯蚓粪肥、蛴螬虫粪肥及黑水虻虫粪肥3种虫粪有机肥对植烟土壤理化性质及烟草生长的影响。结果表明：黑水虻虫粪肥处理的土壤有效磷、速效钾含量及土壤磷酸酶、脲酶、蔗糖酶活性较芝麻饼肥分别提高了65.66%、23.36%、12.20%、24.39%、23.61%;蛴螬虫粪肥处理的土壤有效磷和速效钾含量、脲酶活性与芝麻饼肥无显著差异,而土壤有机质、碱解氮含量及土壤磷酸酶、蔗糖酶活性都降低;蚯蚓粪肥处理的土壤各养分指标和酶活性均显著低于芝麻饼肥处理;3种虫粪肥处理的土壤p H值均有所提高,蛴螬虫粪肥和黑水虻虫粪肥处理的土壤EC值升高;黑水虻虫粪肥处理的烟草株高、最大叶面积、根活力、根干重均高于芝麻饼肥,而蚯蚓粪肥和蛴螬虫粪肥处理低于芝麻饼肥;同时,黑水虻虫粪肥和蛴螬虫粪肥提高了烟叶的烟碱含量和糖含量,使烟叶中的钾、氯含量及钾氯比均处于或接近适值范围,品质更好。综上,3种虫粪肥中,黑水虻虫粪肥的肥效最佳,优于传统芝麻饼肥,提高了植烟土壤的养分含量,增强了土壤酶活性,促进了烟草生长和品质的提升。