水稻土和菜田添加碳氮后的气态产物排放动态

【目的】动态连续监测添加碳氮底物后各气体产物—O2、 NO、 N2O、 CH4和N2的排放,对土壤碳氮转化过程和气体产生过程做更深入的理解,揭示不同土地利用方式典型红壤的温室气体产生机制。【方法】采集长江中游金井小流域不同土地利用方式稻田和菜地土壤为研究对象,利用全自动连续在线培养检测体系(Robot系统),通过两组试验分别研究土壤碳氮转化过程中各气体产物的动态变化。试验1采用菜地和稻田土壤进行好气培养,设置不施氮对照、 添加40 mg/kg铵态氮、 添加40 mg/kg铵态氮+1%硝化抑制剂、 添加40 mg/kg硝态氮、 添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖、 缺氧条件下添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖6个处理。试验2采用稻田土壤进行淹水培养,设不施氮对照、 添加40 mg/kg铵态氮、 添加40 mg/kg铵态氮+1%硝化抑制剂、 添加40 mg/kg铵态氮+1%秸秆、 缺氧条件下添加40 mg/kg铵态氮+1%的葡萄糖、 添加40 mg/kg硝态氮、 添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖、 缺氧条件下添加40 mg/kg硝态氮+1%葡萄糖8个处理。培养温度均为20℃,土壤水分含量为70% WFPS (土壤孔隙含水量),培养周期为15天。【结果】从菜地和稻田土壤不同碳氮添加处理气态产物及无机氮的动态变化可看出: 1)菜地土壤好气培养初期硝化作用产生了大量N2O; 受低碳和低含水量的限制,反硝化作用较弱。当提供充足碳源和厌氧条件,出现N2O和NO的大量排放。2)在好气稻田和淹水稻田培养过程中,反硝化作用是N2O产生的主要途径。3)稻田土壤中,提供充足碳源和厌氧条件,各气态产物出现的顺序依次是NO、 N2O和N2,与三种气体在反硝化链式反应过程中的生成顺序一致。淹水稻田加铵态氮和碳源处理N2为主要产物,添加硝态氮处理后,N2O成为主要气态产物。当土壤碳源充足时,反硝化过程进行彻底,反硝化产物以终产物(N2)为主。4)在稻田土壤出现厌氧或添加碳源条件下,均检测到大量CH4产生; 且在甲烷产生的同时,NO-3几乎消耗殆尽。【结论】金井小流域典型红壤菜地N2O主要来自于硝化作用,好气和淹水稻田N2O主要来源于反硝化作用; 当碳源充足和厌氧时,菜地及稻田反硝化作用增强; 反硝化产物组成、 产物累积量及出峰顺序与碳源和氧气浓度有关。     

不同氮素添加对不同土地利用方式黑土氮素转化特征的影响

以吉林省典型黑土区的玉米、果树、森林、水稻和菜地土壤为研究对象,采用室内培养法研究氮素在不同土地利用方式黑土中的形态转化特征。结果表明:施加氮肥使不同土地利用方式黑土的铵态氮和硝态氮含量均有不同程度的提高,其中铵态氮含量差异不显著,硝态氮含量差异显著。对于施加尿素的处理而言,S2(129.82 mg/kg)和C2(138.01 mg/kg)硝态氮含量显著高于G2(111.89 mg/kg)和D2(105.35 mg/kg),且Y2(126.92 mg/kg)显著高于D2。对于施加磷酸二铵的处理而言,各土壤硝态氮含量由大到小的顺序为C3(160.23 mg/kg)>Y3(150.00 mg/kg)>S3(140.12 mg/kg)>G3(133.45 mg/kg)>D3(126.70 mg/kg),且C3和Y3显著高于G3和D3。土壤净矿化速率和净硝化速率分别与土壤C/N,土壤微生物量碳、土壤微生物量氮呈显著负相关。整个培养期间,Y、G、C和D土壤平均NMR由大到小的顺序均为处理2>处理3>CK处理,S土壤平均NMR由大到小的顺序为处理3>处理2>CK处理。Y、G和D土壤平均NR由大到小的顺序均为处理2>处理3>CK处理,S和C土壤平均NR由大到小的顺序为处理3>处理2>CK处理。土壤理化性质对黑土氮素转化特征有重要影响。     

移栽方式与施氮量对烤烟生长发育和产质量的影响

【目的】 研究陕西渭北烤烟适宜的移栽方式和施氮量的组合,为陕西烟区优质烤烟的生产提供理论依据。 【方法】 以秦烟96为材料进行了大田裂区试验。以三种移栽方式为主区 (常规移栽、小苗膜下移栽、井窖式膜上移栽),五个施氮水平为副区 (N 52.5、60、67.5、75和82.5 kg/hm2),采样分析了烤烟各生育期的硝酸还原酶、淀粉酶活性以及成熟期碳氮代谢物含量和烤烟产、质量。 【结果】 硝酸还原酶和淀粉酶活性在烤烟整个生育期均呈现先升高后降低的趋势。常规移栽方式下,高施氮量的烤烟碳氮代谢物含量、农艺和经济性状表现较好;小苗膜下移栽和井窖式膜上移栽,中施氮量的硝酸还原酶和淀粉酶活性对烤烟生长更有利。施氮量相同时,井窖式移栽方式烤烟生长发育及产质量好于其他两种移栽方式。井窖式膜上移栽下,施氮量为N 67.5 kg/hm2时烤烟的硝酸还原酶、淀粉酶活性表现最佳,碳氮代谢物均在适宜范围内,农艺与经济性状表现稳定,可促进烤烟的生长发育,提高烤烟的产质量。 【结论】 渭北地区烤烟适宜的栽培方式为井窖式膜上移栽,施氮量为N 67.5 kg/hm2时,烤烟碳氮代谢效率高,可促进其生长发育,提高经济效益。      

施氮量对皖南砂壤土烤烟碳氮代谢动态变化的影响

选取皖南典型植烟土壤,对不同施氮(N)量烤烟生长发育过程中硝酸还原酶、转化酶活性和碳氮代谢产物含量的变化动态进行了测定分析。结果表明,随施N量的增加,硝酸还原酶活性提高,活性高峰下部叶出现在移栽后40天;中、上部叶出现在移栽后55天,高峰值处理N8(N8kg/667m2)N7(N7kg/667m2)N6(N6kg/667m2)N5(N5kg/667m2)。在烟叶生长发育过程中转化酶活性达到最大值后明显下降。烟株地上部总N累积量、烟碱含量和烟碱累积量不断增加,施N量愈高增加幅度愈大。总糖含量随施N量的增加而减少,上部叶总糖含量的积累水平低于中部叶和下部叶,上部叶中N8处理总糖含量最低。     

碳对微生物–根系介导的蔬菜作物磷吸收的影响

  【目的】  碳是微生物代谢活动的能量来源,解析碳驱动的微生物磷周转对根系/根际属性以及作物磷吸收的影响,对探索提高磷利用效率的根际调控措施具有重要的指导意义。  【方法】  以绿叶蔬菜上海青(Brassica chinensis L., Xiaqing 3)为供试作物进行盆栽试验,供试碳源为葡萄糖。设置添加葡萄糖(+G)和不添加葡萄糖(?G,对照)两个处理,在添加葡萄糖后第7天和第21天,测定土壤微生物量磷与Olsen-P含量、根际酸性磷酸酶活性以及柠檬酸和苹果酸含量、根系形态(生物量、根冠比、根长、根系直径、比根长和根系组织密度)与根际生理(酸性磷酸酶、柠檬酸和苹果酸)指标和作物磷吸收量。  【结果】  添加葡萄糖后第7天,土壤微生物量磷增加,Olsen-P含量降低;上海青根系生物量和根冠比显著高于对照,另外,与不加葡萄糖处理相比,添加葡萄糖导致上海青总根长降低33%,根系平均直径增加27%,比根长降低46%,根际柠檬酸含量增加106%。从第7天到第21天,添加葡萄糖处理土壤微生物量磷降低,Olsen-P含量增加,上海青根系生长速率显著提高。葡萄糖添加后第21天,添加葡萄糖处理土壤Olsen-P含量高于对照土壤;与不加葡萄糖的处理相比,根际酸性磷酸酶和柠檬酸的分泌降低,上海青根系总根长增加,其相对增加量为31%。添加葡萄糖对第7天和第21天上海青地上部磷吸收没有显著影响。  【结论】  添加葡萄糖提高了前期(添加葡萄糖后第7天)根际微生物量磷,降低了Olsen-P含量,促进根际柠檬酸的分泌满足作物生长对磷的需求。后期(添加葡萄糖后第21天),微生物量磷的降低促进土壤有效磷含量的增加,刺激根系快速伸长。微生物介导磷周转诱导作物调节根系形态和根际分泌物响应土壤磷环境的变化,维持地上部磷营养。     

添加不同外源氮对长期秸秆还田土壤中氮素转化的影响

【目的】秸秆还田能够改变土壤中各活性氮库的含量与比例,进而影响土壤氮素供应能力。本文研究了长期秸秆还田条件下添加不同外源氮对土壤中不同形态氮素的影响,旨在明确长期秸秆还田土壤活性氮库的含量差异。【方法】长期定位施肥试验点位于湖南省望城县(112°80′N、28°37′E,海拔高度100 m)。试验开始于1981年,供试土壤为第四纪红色黏土发育的水稻土,轮作制度为稻—稻—冬闲。2014年晚稻收获后,采集单施化肥和长期秸秆还田配施化肥两个处理的耕层土壤样品,开展室内培养试验。每个土壤样品设置灭菌和不灭菌两组主处理,在主处理下设:对照(CK)、添加尿素(N 150 kg/hm^2,U)、添加秸秆(N 150 kg/hm^2,S)和添加尿素和秸秆(N 300 kg/hm^2,U+S)四个副处理,4次重复。在25℃下恒温培养5、10、20、30、50、90、130天时,分析土壤铵态氮、硝态氮、微生物氮和可溶性有机氮含量。【结果】1) U、S和U+S处理均显著提高土壤铵态氮和硝态氮含量,高低顺序为U> U+S> S> CK。非灭菌条件下,U处理的土壤铵态氮含量较其他处理高出90.8%~288%。2)灭菌后土壤铵态氮长期维持在较高水平,其向硝态氮转化过程受阻。在培养90天内,土壤硝态氮、微生物氮和可溶性有机氮含量均处于较低水平。3)而不灭菌条件下,各处理土壤硝态氮均在培养50天后迅速增加,至培养结束土壤硝态氮达最大值(117.43~243.17 mg/kg)。4)土壤微生物氮和可溶性有机氮分别于培养20天(106.72~244.01 mg/kg)和30天(95.76~140.63 mg/kg)时达到最大值。5)至培养结束,灭菌条件下长期NPKS土壤中U+S处理可溶性有机氮显著高于其他处理,较U和S处理分别提高51.55%和29.96%。【结论】添加不同外源氮有利于提高长期秸秆还田土壤中活性有机氮的含量,尤其是添加秸秆和尿素处理,能够显著提高土壤氮素的供应能力。     

烤烟烟碱合成及其氮素来源与移栽期和氮肥的关系研究

采用田间试验与15N同位素示踪微区试验,在湖北襄樊植烟生态区老湾村(N 31°27,′E 111°14′,海拔1130 m)研究了3个不同移栽期和施用氮肥对烤烟烟碱含量和烟碱氮素来源的影响。研究结果表明,与5月5日移栽相比,推迟移栽期至5月15日2~5日,烟碱含量、烟碱氮占总氮比例以及烟碱肥料氮比例分别平均增加10%8~5%、5%1~10%和21%5~6%;与不施氮相比,施用氮肥提高烟碱含量12%5~9%,提高烟碱氮占总氮比例5%~127%。烤烟烟碱氮占总氮的比例随生育进程逐渐增加,而各部位烟叶烟碱肥料氮比例随生育进程和叶位上升逐渐下降。土壤氮是烟碱氮的主要来源,对烟叶烟碱含量有决定性影响。结果说明在当地条件下,控施氮肥和适当提前移栽期更有利于降低烟叶(尤其是中、上部叶)中的烟碱含量。     

东南烟稻轮作区烤烟临界氮浓度稀释曲线的建立与验证

  【目的】  建立东南烟稻轮作区烤烟临界氮稀释曲线,探讨氮素营养指数用于诊断和评价烤烟氮营养状况的可能性,为实现烤烟合理施用氮肥提供理论依据。  【方法】  两年两地共3个田间氮肥用量试验,每个试验共设6个氮水平 (N 0、45、90、135、180 和300 kg/hm2),分析不同施氮量对移栽后不同天数烤烟地上部和叶片干物质积累量的影响。利用不同时期植株氮浓度和干物质积累量,建立地上部和叶片的临界氮浓度稀释曲线方程和干物质积累方程。结合基于无人机可见光谱平台的烤烟氮浓度无损测定方法,计算氮营养指数,判断烤烟氮营养丰缺情况。  【结果】  施用氮肥明显增加了烤烟地上部和叶片干物质积累量,不同氮肥处理间差异明显,烤烟地上部和叶片氮浓度随烤烟生长进程而降低;东南烟稻轮作区烤烟地上部及叶片的临界氮素浓度和干物质积累量符合幂指数的关系;模型进行独立验证时,氮限制组的数据均在临界氮素稀释曲线以下,而不受氮限制组的数据均在临界氮素稀释曲线附近。模型拟合的临界氮浓度和植株实际临界氮浓度呈线性相关,地上部和叶片的RMSE值分别为0.55和0.44,标准化均方根误差n-RMSE分别为25%和17%,模型具有较好的稳定性;烤烟氮素营养状况的判定可以通过应用临界氮浓度稀释曲线计算氮营养指数(NNI)实现。随着施氮水平的提高,叶片氮营养指数逐步升高,在氮施用量达到135 kg/hm2,叶片氮营养指数可在1以上,处于氮盈余状态。  【结论】  东南烟稻轮作区烤烟叶片临界氮素稀释曲线模型(N_c = 3.2339 × DM_leaves–0.475)和叶片氮营养指数能够诊断评价该区域烤烟氮营养状况,从而为优化烤烟的氮素管理提供指导。     

外加可溶性碳源对华北典型农田土壤N2O、CO2排放的影响

以华北平原典型农田土壤为对象,运用静态培养系统研究方法,设置室内培养试验,研究添加不同浓度葡萄糖对土壤N2O、CO2排放的影响.结果表明:碳氮配施的外源添加方式明显促进N2O和CO2排放,其排放通量均高于对照组和只添加氮源的处理.在配施碳源葡萄糖浓度为0.5 g/kg时N2O排放通量最高(NH4+组2 500 μg/(kg·d),单位以N计,下同,NO3-组1 500 μg/(kg·d)),4.0 g/kg时N2O排放通量最低(NH4+组500 μg/(kg·d),NO3-组800 μg/(kg·d));葡萄糖浓度为2.0 g/kg时CO2排放通量最高(NH+组500mg/(kg· d)),0.5 g/kg时CO2排放通量最低(NH+组100 mg/(kg,d)).从培养开始到结束,只添加氮源的土壤NH+含量变化不明显,NO3-含量增至29.21 mg/kg(NH4+组)和62.25 mg/kg(NO3-组);而配施葡萄糖的土壤NH+含量降为不足1 mg/kg(NH4+组),NO3-含量明显减少.N2O累积排放通量与葡萄糖浓度呈负相关(NH4+组),CO2累积排放通量与葡萄糖浓度呈正相关.分析结果表明,外加可溶性碳源明显减少土壤中NH4+和NO3-含量,并且促进土壤N2O、CO2排放,其排放通量大小与C/N比有关.     

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。     

碳源类型和添加量对植烟黄壤氮素同化的影响

[目的]降低烤烟生长后期植烟土壤的氮素供应对提高烤烟烟叶质量非常重要,而微生物同化作用在调控土壤有效氮含量过程中起着重要作用,且受添加有机碳源质量和数量的影响.因此,我们研究不同有机碳源降低土壤矿质氮的效果,以及碳添加量与矿质氮降低量间的定量关系.[方法]供试土壤采自贵州玉米烟草轮作土壤,属于黄壤土.供试有机碳源有5种...     

不同播期对烤烟品种产量和品质的影响

为了探索韶关烟区适宜的播种期和移栽期,以6个优质烤烟品种(品系)为材料,进行分期播种,塑造不同的光温气候条件,以优质中部烟叶化学成分为参考样,用指标赋值法对烤烟(等级为C3F)化学品质进行综合评分,依品质优劣将不同品种排序。结果表明:播期显著影响烤烟品种的产量和品质的形成。产量高低决定产值高低,适当推迟播期有利于提高烤烟产量和产值;但播种过迟会严重降低产量,降低烤后烟叶中上等烟比例,导致产值下降。烟叶化学品质中烟碱含量、总氮含量、淀粉含量、钾含量均受播期影响,随着播期延迟C3F烟叶的烟碱含量、总氮含量、钾含量减小,淀粉含量明显增加,影响烤烟品质;但3个播期中各品种的氮碱比、糖碱比、钾氯比变化因品种而异。在3个播期试验品种中,各品种的C3F品质平均综合评分表现为"云烟100"、"NX208"、"K326"的评分相对较高,C3F烟叶品质较好。适当的播种期使得烟叶化学成分的协调性好,利于提高烤烟的产量和品质。不同播期试验表明,韶关烟区适宜播种期为12月1日—12月10日,适宜移栽期为次年2月25日—3月5日。     

贵州乌蒙烟区不同海拔烤烟碳氮代谢的差异

【目的】碳氮代谢受各种酶的活性影响,其在烟叶生长和成熟过程中的动态变化直接或间接影响烟叶各类化学成分的含量和组成比例,对烟叶品质产生重要影响。本研究以云烟97为供试材料,通过比较不同海拔高度烤烟烟叶品质、 细胞超微结构和碳氮代谢关键酶活性的差异,来探讨海拔高度对烟叶碳氮代谢的影响,以期为乌蒙烟区优质烤烟栽培提供参考依据。【方法】利用单因素方差分析和多重比较对烤烟常规化学成分进行比较分析; 采用透射电镜观察细胞超微结构,拍照并分析不同海拔高度细胞超微结构之间的差异; 利用磺胺比色法测定硝酸还原酶活性,用3,5-二硝基水杨酸法测定淀粉酶活性和蔗糖转化酶活性; 蔗糖合成酶活性和蔗糖磷酸合成酶活性的测定采用常用方法进行。【结果】1)乌蒙烟区烤烟糖含量较高,烟碱、 总氮含量较为适宜,化学成分协调性较好; 中海拔地区烟叶糖碱比, 氮碱比均大于高、 低海拔地区。2)从移栽后60天开始,中海拔地区烤烟淀粉粒数量和大小发生明显变化,淀粉粒体积的增大和数量的增多均明显优于同时期高、 低海拔地区。3)中海拔地区烤烟在移栽后30天至50天期间,蔗糖转化酶活性大于高海拔地区,蔗糖合成酶、 淀粉酶活性小于高海拔地区; 在移栽后70天左右中海拔地区蔗糖磷酸合成酶活性最高,蔗糖合成酶活性居中,并最终使中海拔地区糖含量高于高、 低海拔地区。在氮代谢方面,硝酸还原酶、 谷氨酰胺合成酶活性变化较单一,均为先升高后降低,中海拔地区谷氨酰胺合成酶活性最高,不仅促进了烟叶的成熟落黄也使得中海拔地区总氮和烟碱含量低于高、 低海拔地区。中海拔地区烤烟生长过程中酶活性的相互协调使得该地区糖碱比、 氮碱比都优于高、 低海拔地区。【结论】海拔高度影响着乌蒙烟区烤烟碳氮代谢的水平; 与乌蒙烟区高海拔、 低海拔地区相比较,中海拔地区烟叶细胞发育更为合理,碳氮代谢协调性更好,化学成分更加协调,可作为乌蒙烟区特色烟叶种植的重要地区。     

高基施比例条件下施氮量对覆膜种植烤烟氮素利用的影响

2009年采用大田小区试验,在广东南雄烟区探讨了高基肥比例条件下(无机肥料N基追比为7:3)施N量对覆膜种植烤烟N素利用的影响。试验结果表明:①饼肥和猪粪(N=64.50 kg/hm2,其中饼肥N 42.00%,不施用无机肥料N)有较强的持续供N能力,在烤烟移栽后30~75天使烟株根际土壤NO3--N浓度仍能维持在550.00 mg/kg以上;②在基施饼肥和猪粪(N=64.50 kg/hm2)的基础上,增施48~168 kg/hm2的无机N肥可显著提高烤烟移栽后75天前烟株根际土壤NO3--N含量,但在移栽75天后烟株根际土壤NO3--N积累效应不显著;③试验无机肥料供N范围内(48~168 kg/hm2),施N量对烤烟产量、产值、等级结构和内在化学品质无显著影响,但48 kg/hm2的施N量处理其N肥利用率和农学利用率极显著高于108kg/hm2和168 kg/hm2处理;④在广东南雄烟区地膜覆盖栽培条件下,基施64.50 kg/hm2有机N、配施48 kg/hm2无机N(基追比为7:3)可有效满足烤烟N素营养需求,提高N肥利用率和烟农的经济效应。     

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。     

高量水稻秸秆和油枯配施提高攀枝花地区植烟效益和土壤碳汇功能

  【目的】  通过研究不同有机肥不同施用方式对土壤碳平衡的当季效应及后效,探讨提升攀枝花地区植烟土壤碳汇功能的方法。  【方法】  2017—2019年在四川省攀枝花市开展了3个田间试验,供试作物为烤烟。在相同氮磷钾化肥投入量下,设置了5 个有机肥处理:不施有机肥对照(T1)、水稻秸秆 (T2)、羊粪 (T3)、油枯(油菜籽,T4)、羊粪+油枯 (T5)。2017年采用穴施,2008年采用穴施但加倍投入有机肥量,2019年有机肥与2018年同等用量但采用了穴施加条施的方法。在烤烟生育期,测定了土壤呼吸速率,烤烟收获后,测定了烤烟根系碳还田量。  【结果】  施肥和移栽会使土壤呼吸排放速率迅速提升,并在短期内迅速降低。排除施肥和移栽的影响,土壤呼吸强度在整个生育期有小幅度波动,于烤烟移栽后第70天达到峰值后逐渐降低。2017、2018、2019年各处理烤烟生长季土壤CO₂的平均排放速率分别在27.92～97.77、11.36～145.82和28.46～166.82 CO₂ mg/(h·m2),生长季土壤CO₂排放总量分别为1079～1775、1577～2037和1441～3285 kg/hm2。2017、2018、2019年有机肥处理较对照烤烟根系碳还田量均无显著差异;2017年4个有机肥处理的土壤碳损失量在2018年没有继续显示出差异。常规施用量下(2017年),T1、T2和T4处理的土壤碳平衡表现为亏缺,T3和T5处理的土壤碳由于烤烟根系碳还田量高,略有盈余。在提高有机肥用量情况下(2019年),除T1外,4个处理的土壤碳投入量相差较多,为T2>T5>T3>T4,但碳损失量T2、T3和T5处理相当,均显著大于T4处理;碳盈余量为T2>T3≈T5>T4。路径分析结果表明,有机肥碳投入量是影响土壤碳平衡和土壤呼吸的主要因素。与T1处理相比,T3、T4和T5处理显著提高了烤烟产量和产值,以T4处理产值最高,2017与2018年分别达12930和19598元/hm2。  【结论】  影响土壤碳平衡的主要因素是有机肥碳投入量。不施有机肥导致土壤碳净亏损,施用低量水稻秸秆和油枯也导致土壤碳亏损,土壤表现为碳源。施用高量有机肥可极大提高土壤碳盈余量,土壤表现为碳汇。相比羊粪和油枯,水稻秸秆提高土壤碳汇功能的效果最佳;施用油枯提高烤烟产量和产值的效果最佳。因此,在供试地区,可考虑提高现有有机肥的投入量,以水稻秸秆和油枯配施实现提升土壤碳汇功能和烤烟生产效益。     

打顶后喷施油菜素内酯和生长素对烤烟田间生长、碳氮代谢及烟叶品质的影响

通过田间试验研究了打顶后喷施油菜素内酯(BR)和生长素(IAA)对烤烟田间生长、碳氮代谢及烟叶品质的影响。试验共设置6个处理,分别为:T1,清水;T2,10 mg?kg?1 BR;T3,10 mg?kg?1 IAA;T4,20 mg?kg?1 IAA;T5,10 mg?kg?1 IAA+10 mg?kg?1 BR;T6,20 mg?kg?1 IAA+10 mg?kg?1 BR。在打顶当天、打顶后15 d和30 d时测定烟株顶部5片烟叶的叶面积和各部位的干物质重,在打顶当天、打顶后10 d、20 d、30 d时测定烟株碳氮代谢关键酶的活性。结果表明:1)打顶后喷施油菜素内酯和生长素能不同程度地促进上部烟叶开片,促进烟株根系生长,提高上部烟叶的产量,且以二者同时喷施时效果较好;2)除对照处理外,各处理的硝酸还原酶和谷氨酰胺合成酶活性均表现为先升高后降低,蔗糖转化酶和淀粉酶活性均表现为先降低后略微升高的变化趋势,说明打顶后喷施油菜素内酯和生长素能增强烟株的碳氮代谢强度,但在一定程度上推迟了烟叶成熟落黄时期,延长了生育期;3)打顶后喷施油菜素内酯和生长素可以有效提高烟叶钾含量、钾氯比、有机钾指数,并降低中、上部烟叶的烟碱和氯含量,且以对上部叶的作用效果最为明显,以二者同时施用时作用效果最好;4)处理T6(20 mg?kg?1 IAA+10 mg?kg?1 BR)促进烟株生长和提高烟叶品质的效果最佳,能使上部烟叶的钾含量、钾氯比、有机钾指数相对于对照T1分别提高40.9%、68.5%和0.524,使氯含量和烟碱分别降低16.2%和16.3%。总的来看,打顶后喷施油菜素内酯和生长素可以促进烟株生长,增强碳氮代谢,提高烟叶钾含量、钾氯比和有机钾指数,降低烟碱和氯含量,进而提高烟叶的产质量。     

钾肥运筹对烤烟钾吸收利用的影响

【目的】烟叶含钾量低是我国生产优质烟叶的主要限制因素之一,困扰着我国烟草生产。本文研究了钾肥运筹对四川省凉山州主栽烤烟品种云烟85钾吸收利用的影响,为当地合理施用钾肥提供科学依据。【方法】以云烟85为试验材料,采用大田试验,研究钾肥用量对云烟85的产量和钾积累量的影响,确定相对较优的钾肥用量及烤烟的钾积累高峰期;在此基础上,研究钾肥施用方式对云烟85的产量、品质、钾积累量和钾肥利用率的影响。【结果】烤烟产量和钾积累量随钾肥用量的增加先升高后降低。钾肥用量为158 kg/hm2(约为当地常规用量的75%)时,云烟85的烟叶产量(2238.2 kg/hm2)与最高产量(2239.1 kg/hm2),钾积累量(52.16 kg/hm2)与最高钾积累量(53.47 kg/hm2)之间差异较小,在土壤速效钾含量处于丰富(≥200 mg/kg)水平时,降低25%左右的钾肥用量可提高种植云烟85的经济效益。烟草生育周期内,钾积累速率呈双峰曲线,钾积累高峰出现在旺长后期(移栽后50~65 d)和中部叶成熟期(移栽后85~95 d)。在钾肥施用总量158 kg/hm2条件下,在烤烟进入旺长后期(移栽后50~65 d)和中部叶成熟期(移栽后85~95 d)之前,分别追施钾肥总量的15%~20%,打顶后5 d和10 d内烟叶钾积累量的降低比例分别比常规施肥减少了37.2~42.0和15.4~60.3个百分点,且成熟期中、上部烟叶的含钾量显著增大,分别达3.21%和3.37%,钾肥利用率比当地常规施肥方式高出12~18个百分点。【结论】钾肥追施时期调整至钾积累高峰期之前,有望提高成熟期的烟叶含钾量。在本试验条件下,种植云烟85时应将钾肥用量控制在158 kg/hm2左右,并在旺长后期和中部叶成熟期分别追施钾肥总量的15%~20%,可有效提高钾肥利用率和成熟期的烟叶含钾量,达到高产优质的目的。