分散经营条件下烤烟精准养分管理研究

【目的】西南烤烟种植区的典型特征是"缓坡条件"和"分散经营",基于自然地块的变量施肥技术体系,研究分散经营条件下烤烟养分分区管理,以探讨分散经营条件下作物精准施肥的经济效益和应用可行性。【方法】分散经营土壤养分管理分区的基本步骤:计算土壤养分插值,以地块为单元统计土壤养分,依据施肥模型针对地块进行肥料养分推荐、聚类分析地块肥料养分,形成针对地块的养分管理分区。在云南宜良县,以50×50 m的网格进行土壤取样,应用地统计方法进行土壤养分空间变异分析、Kriging方法进行空间插值、空间叠加分析方法统计地块养分、聚类分析方法建立养分管理分区,大田试验检验养分分区管理方法的应用效果。【结果】研究结果表明,试验地块为中等肥力,土壤养分存在区域分布特征,适合分区养分管理。地统计分析显示,土壤养分变异主要来源于结构因素,可以进行地统计分析和空间插值,满足精准养分分区管理的要求。无机氮的有效变程最小,控制采样密度,缓坡农田和分散经营条件下精准养分管理的网格采样间距在50 m左右。根据空间分析结果,结合施肥指标体系,提出了111块烟田的推荐施肥量,并通过聚类分析的方法将111块农田的肥料养分推荐量分为8个管理区。与对照相比,烤烟精准养分分区管理可以节约氮、磷肥料分别为10.7%、10.3%,氮、磷养分投入分别节约成本43.2yuan/hm2、50.0 yuan/hm2,因增加钾素养分投入增加成本6.9 yuan/hm2,累计节省肥料成本86.3 yuan/hm2。烤烟产量、上等烟比例、均价、产值均有增加,其中,产量增加幅度6.7%~14.5%,平均增产10.6%;上等烟比例增加幅度4.2%~13.0%,平均增加7.3%;均价增加幅度0.13~0.54 yuan/kg,平均增加0.48 yuan/kg;产值增加幅度7.50~18.3%,平均增加14.0%;与常规施肥相比,分散经营条件下烤烟精准养分管理使烤烟增产增收5454.63 yuan/hm2,节本增效5140.9 yuan/hm2。【结论】以地块为操作单元建立养分管理分区的方法不仅能够节省肥料,增加农田收益,还能够有利于分散经营农户组织实施,对精准施肥技术应用具有理论和实践意义。     

海拔高度与烟叶化学成分的相关分析

在云南烟区海拔1700~2200m范围内,对烟叶主要化学成分与海拔高度之间的相关性进行分析,结果表明:不同部位烟叶的化学成分与海拔高度表现为不同的相关性。不同部位烟叶总糖和还原糖含量与海拔高度呈负相关,其相关性大小为中部>下部>上部;其中,下部烟叶总糖含量与海拔高度呈显著负相关,中部烟叶总糖和还原糖含量与海拔高度呈极显著负相关。不同部位烟叶烟碱含量与海拔高度相关性大小为中部>下部>上部,其中,下部烟叶和中部烟叶烟碱含量与海拔高度达到显著正相关。不同部位烟叶含钾量与海拔高度呈正相关,其中,上部烟叶含钾量与海拔高度的相关性达到极显著水平。不同部位烟叶含氯量与海拔高度相关性不显著。     

云南主要植烟土壤不同土层氮矿化研究

为了解云南不同植烟土壤类型土壤的供氮能力,在主要植烟区选择紫色土、水稻土和红壤3种土壤分层采集土样,室内20℃和30℃条件下培养,应用间歇淋洗好气培养法测定氮矿化量。结果表明,不同土壤类型的氮矿化累积量在表层0～20 cm和亚表层20～40 cm表现为紫色土氮矿化强度较大,氮矿化累积量较高,红壤相对较低,而在60～80 cm和80～100 cm土层以水稻土氮矿化累积量最高,紫色土最低。不同土层土壤以0～20 cm土层氮矿化速率和矿化量最高,其次是20～40 cm土层,再次是40～60 cm土层,最低的是60～80 cm土层和80～100 cm土层。随着培养时间延长,土壤中的氮矿化量随之降低。30℃条件下的土壤氮矿化速率和矿化量高于20℃条件。     

"叶日积"规律在坡地玉米凹型盖膜种植中的意义新探

以往文献计算作物叶日积是将整个生育期分段乘以相应的平均叶面积指数再相加,而该文采取对玉米叶面积指数随时间变化的抛物线回归方程求定积分计算叶日积。玉米的最后株高、生育期间的最大叶面积指数和整个生育期的叶日积,三者与最终产量均呈显著正相关关系,但是叶日积与产量的相关性最高。即在一定栽培密度范围内通过各种途径最大限度地增大叶日积最可能提高玉米最终产量,把叶日积看作玉米的一个性状在高产育种中进行收前选择可靠性最高。该研究结果还表明：凹型盖膜种植并不会改变玉米株高和叶面积指数随时间变化的规律,也不会降低玉米最终产量,而与传统的凸型盖膜种植相比,凹型盖膜种植可减轻坡耕地水土流失。     

不同质地植烟土壤氮素矿化的差异性

为深入研究植烟土壤的氮素矿化特征,通过设置不同质地土壤的烤烟盆栽实验,研究不同土壤质地对植烟土壤氮素矿化规律以及对烤烟生长的影响,为优质烤烟生产中氮素营养调控提供科学依据。结果表明,不同质地的土壤在烤烟不同生育期氮矿化量的差异都极显著。供试土壤中氮矿化速率分为前高后低型、双高型和前低后高型,前高后低型以粘土及砂土为主,有利于烤烟产质量的形成;而前低后高型土壤氮矿化率最高峰出现在烤烟采收期,对烟叶品质形成极为不利。土壤颗粒组成中尤以1～0.25mm的粗砂粒和<0.001mm的粘粒与烤烟不同生育期的土壤氮素矿化量二次显著相关。适当客沙,使土壤<0.001mm的细粘粒占比降至37.0%以下,0.05～0.01mm的粗粉粒占比高于5.5%、低于16.3%,1～0.25mm的粗砂粒占比控制在8.5%以下,将会使土壤氮素矿化量更加适应优质烤烟产量和质量形成的需求。     

2050年农田土壤温室气体排放及碳氮储量变化SPACSYS模型预测

【目的】 优化华北平原农田土壤的施肥措施,实现维持农田作物产量、提升土壤肥力的同时减少温室气体排放。 【方法】 基于长期定位试验观测数据,选取氮磷钾化肥 (NPK)、有机肥配施化肥 (NPKM) 和单施有机肥 (OM) 三个试验处理来评价和验证过程模型 (SPACSYS) 对不同施肥措施下的作物产量、土壤有机碳 (SOC) 和土壤全氮 (TN) 储量及土壤CO₂和N₂O排放动态变化的模拟效果,并预测至2050年不同施肥情景和肥料配施情景下作物产量、SOC、TN储量及土壤CO₂和N₂O排放量。 【结果】 统计分析结果表明,SPACSYS模型的小麦和玉米产量模拟值与实测值的相关系数R2为0.63～0.78,RMSE为3.78%～4.86%,EF为0.59～0.73;土壤有机碳和全氮储量模拟值与实测值的R2为0.73～0.89,RMSE为2.69%～3.79%,EF为0.67～0.82;土壤CO₂和N₂O排放量模拟值与实测值的R2为0.16～0.80,RMSE为4.03%～9.99%,EF为0.24～0.78,相关性均达到显著水平,表明SPACSYS模型模拟值的可靠性和准确性较高。利用该模型进行预测,结果显示到2050年,在当前施氮水平下,减氮50%会显著降低玉米产量约9%;减氮25%,与单施化肥处理相比,有机肥配施化肥处理和单施有机肥处理分别显著提高SOC年均储量约31%和62%,提高TN年均储量约18%和6%,而CO₂和N₂O年均排放量均没有显著增加。 【结论】 SPACSYS模型可以模拟中国华北平原典型农田冬小麦?夏玉米轮作体系的农作物产量、SOC和TN储量以及土壤CO₂和N₂O的排放情况。但是模型低估了OM处理的全氮储量,下一步研究需对模型做相应改进。至2050年,施用化肥和有机肥均可不同程度地提高有机碳和全氮储量,且该地区可适当降低氮肥施用量 (减氮25%),并采用有机肥配施化肥或单施有机肥的方式来维持作物产量、提升土壤肥力,同时降低温室气体排放。      

过量施肥对烤烟生长发育和产质的影响

利用田间小区试验研究了玉溪市中等肥力的水稻土上过量施用烟草复混肥对烤烟生长发育和产质的影响。试验结果表明:随施肥量的增加,烤烟烟苗成活率下降;烟株生长发育前期生长明显变弱,株高、叶面积系数降低,旺长后期烟株生长迅速,节距减小,茎围变粗;烤烟干物质尤其是地上部干物质积累增加,但烟叶产量却在一定施肥量后明显下降,并且上等烟比例、产值也明显下降;烤后烟叶总糖、还原糖含量降低,总氮、烟碱含量反而升高,烟碱含量增加更明显。     

烤烟对不同土壤类型中镉的吸收及其分配

采用盆栽试验方法,研究了烤烟对不同土壤类型中1．0～2．5g／kg镉的吸收及其体内分配。试验结果,添加2．0g／kg以下镉对烤烟生长影响较小,但烟叶中已大量积累。地上部分在未添加镉时,镉含量大小顺序依次为紫色土、水稻土、红壤。而地下部分则为红壤、水稻土、紫色土;在添加镉时。都是水稻土、紫色土、红壤;且不同土壤类型积累镉能力均有所不同。随着施镉量的增加。烟株各器官镉含量和总量均呈递增趋势,但增长幅度均呈下降趋势。现蕾期未添加镉时,各部位镉的含量大小顺序依次为叶、根、花、茎;当施用镉时。各部位镉的含量大小顺序为叶、花、茎、根。其中,烟叶是镉累积最大的部位,而花的镉累积上升最慢。     

不同类型土壤的烟株对铅的吸收与分配特征

采用盆栽试验方法,研究了不同类型土壤中的烟株对铅的吸收及其体内分配特征.结果表明,铅添加水平在0.5 g/kg以下时对烤烟生长影响较小,小于0.5 g/kg时有促进作用,但大于等于0.5 g/kg有一定抑制作用.烟株能大量积累铅,主要积累于根部.未添加铅时,烤烟铅含量从大到小依次为红壤、紫色土、水稻土,红壤富集铅能力最强;在铅添加水平为0.2～0.5 g/kg时,烤烟铅含量从大到小依次为水稻土、红壤、紫色土.随着铅添加量的增大,烟株各器官铅含量逐渐升高,但增长率呈下降趋势,铅在烟叶和烟花的分配率不断降低.     

云南植烟土壤有机质与氮含量的研究

2004年在云南省91个烟叶主产县(区)采集683个植烟耕层土壤进行分析。结果表明,云南植烟土壤有机质和全氮含量变幅较大,平均含量分别为33.0 g.kg-1和1.9 g.kg-1,两者处于Ⅰ级和Ⅱ级高水平含量的土壤样本分别占54.3%和68.3%。碱解氮含量平均140.8 mg.kg-1,处于Ⅰ级和Ⅱ级高水平含量的土壤样本占63.1%。不同植烟土壤类型有机质和全氮含量差异较大,其中水稻土含量较高,紫色土次之,红壤及黄壤含量相对较低。