腐熟麥秸對植煙土壤的營養(yǎng)效應及其機理研究.pdf

1、利用秸稈還田來改良煙區(qū)土壤、改善煙株生長發(fā)育及提高煙葉品質是煙草行業(yè)中很多學者的關注點。目前，關于秸稈還田的適宜用量、還田的方式以及其對土壤改良效果的研究尚未有明確的結論，同時秸稈還田對植煙土壤的改良效果尚沒有體統(tǒng)的研究。河南煙區(qū)是中國重要的濃香型煙葉原料產地，近年來由于土壤質量退化嚴重，影響了煙葉的可持續(xù)發(fā)展。本文在總結國內外土壤改良研究進展的基礎上，于2011-2012年通過大田、微區(qū)和盆栽的方式，系統(tǒng)研究了不同用量腐熟麥秸對植煙土

2、壤的營養(yǎng)效果、煙株生長發(fā)育及煙葉產質量的影響。主要研究結果如下:
　　1.腐熟麥秸對土壤碳氮指標的影響。結果表明:添加腐熟麥秸改變了土壤的碳庫構成，顯著增加土壤全碳的絕對含量和有效碳含量;各處理土壤的全碳含量均隨著烤煙生育期的推進呈現(xiàn)逐步下降的趨勢，對照處理的全碳含量變化較小;0-20cm耕層土壤全碳前期的轉化速度較慢，而20-40cm耕層土壤轉化較為平穩(wěn);秸稈添加量越大，在煙株生育后期土壤全碳含量越高。土壤中微生物量碳含量隨著秸

3、稈添加量增加而顯著提高，處理間差異在不同時期均達到了顯著或極顯著水平;0-20cm和20-40cm耕層土壤微生物量碳含量變化趨勢基本相同，但0-20cm耕層土壤的含量顯著高于20-40cm耕層土壤;添加腐熟麥秸對土壤全氮的影響顯著小于對全碳的影響，處理之間差異不顯著;土壤微生物量氮含量隨著腐熟麥秸添加量增加而增加，處理間差異達到顯著水平。土壤中微生物量碳、微生物量氮、全氮、全碳在移栽后45、75、90d線性相關關系均達到極顯著水平，微生

4、物量碳與微生物量C/N的相關性在移栽后各個時期均達到顯著水平，土壤全氮與全碳在移栽45d以后呈極顯著正相關。
　　2.腐熟麥秸對土壤中活性碳庫組分的影響。結果表明:隨著腐熟麥秸添加量的增加，土壤有機碳含量均呈上升的趨勢，處理間差異達到顯著或極顯著水平。隨著生育期的推進，各處理有機碳均呈現(xiàn)逐步下降的趨勢，在煙葉生育前期，20-40cm耕層土壤有機碳的下降速度高于0-20cm耕層土壤。到90d時，兩個耕層各處理土壤有機碳下降的幅度基本

5、一致。添加秸稈對土壤易氧化有機碳的影響較小。但土壤可溶性有機碳含量升高，除75d時T5的含量最高，其它時期均以T4含量最高，75d以后，土壤可溶性有機碳含量開始下降。各處理土壤的微生物熵均高于對照，微生物量熵在生育期中先上升，75d達到峰值，隨后開始下降。0-20cm耕層土壤微生物熵的變化幅度大于20-40cm耕層，隨著秸稈添加量的增加，0-20cm耕層土壤微生物熵在煙株生育期的平均值呈下降趨勢，而20-40cm耕層土壤微生物熵呈上升趨

6、勢。盆栽條件下微生物熵顯著低于田間處理，在生育期中呈下降趨勢，與田間20-40cm耕層土壤的變化趨勢一致。各處理微生物熵均高于對照值，說明添加腐熟麥秸能夠增加土壤中有機碳的積累。田間試驗結果表明，總有機碳與微生物量碳呈極顯著相關，微生物量碳與微生物熵呈極顯著關系，但有機碳與微生物熵無顯著相關性。盆栽試驗結果表明，土壤機碳含量與可溶性有機量碳、微生物量碳及易氧化態(tài)碳之間的相關性在不同時期均可能達到極顯著水平，可溶性有機碳與易氧化有機碳在移

7、栽后60、90d達到顯著負相關水平，土壤活性碳很大程度上依賴有機碳總貯量。微生物量碳和微生物熵在各個時期均達到顯著或極顯著相關。
　　3.腐熟麥秸對土壤酶活性的影響。結果表明:腐熟麥秸明顯提高土壤蔗糖酶活性，但降低脲酶活性，蔗糖酶活性隨著添加量增加呈現(xiàn)先上升后下降趨勢。過氧化氫酶活性各處理間差異顯著，但不同時期規(guī)律不同，T3處理在全生育期均高于其他處理，適度增大腐熟麥秸添加量增強土壤生物氧化能力。土壤纖維素酶活性隨腐熟秸稈量增多而

8、顯著提高，以T4處理活性最高。
　　4.腐熟麥秸對植煙土壤速效養(yǎng)分的影響。結果表明:添加腐熟麥秸提高土壤堿解氮的含量，促進煙株前期發(fā)育過程中土壤的供氮能力，在煙葉生長前期的提高幅度大于后期。各處理土壤速效磷含量與對照相比在煙葉移栽后45d和90d差異較大，各處理速效磷含量均隨著煙葉生育期的推進而下降。速效鉀隨秸稈用量增加而增加，煙草生育期中呈現(xiàn)出先升高后下降再升高的趨勢。腐熟麥秸對土壤速效鐵含量具有一定的負效應，對速效錳含量具有促

9、進作用。在煙葉生長后期，T3處理對速效銅的影響最為明顯。對速效鋅的影響是短期效應。
　　5.腐熟麥秸對植煙土壤物理性狀和pH值的影響。結果表明:添加腐熟麥秸縮小不同耕層的溫度差異，在低溫時可以輕微提高土壤的溫度，但在高溫時不具有明顯的降溫效果，甚至有可能增加地表溫度。添加腐熟麥秸降低土壤容重，提高土壤孔隙度，但對土壤容重的影響具有一定的時效性，在煙株生育過程中，土壤容重會發(fā)生較大幅度的變化。對土壤的酸堿度具有一定的調節(jié)作用，可以降

10、低土壤的pH值，并減小煙株生育期內土壤pH值的變化幅度。添加腐熟麥秸可以顯著改善土壤的保水能力，在土壤水分較高的情況下，具有快速降低水分的能力，而在土壤水分較低的情況下，其能維持一個相對適宜的含水量在較長時期，減少無效蒸發(fā)。
　　6.腐熟麥秸對烤煙根系發(fā)育的影響。結果表明:腐熟麥秸有利于烤煙根系的生長發(fā)育，可以顯著提高煙株的根鮮重、根干重、根體積和根系活力，但是秸稈用量過大時，這種作用反而下降。腐熟麥秸維持后期煙株的根系活力和較為

11、龐大的根系吸收面積，對于提高煙株的田間耐熟性有利。
　　7.腐熟麥秸對烤煙光合特性及葉綠素的影響。結果表明:在煙葉旺長期，添加腐熟麥秸顯著提高了煙葉的氣孔導度、蒸騰速率和凈光合速率，但對細胞間隙CO2濃度基本沒有影響。腐熟麥秸具有提高葉片葉綠素含量，促進葉片的光合作用，在煙葉生長前期基本不改變葉綠素a/葉綠素b的值，但是在煙株進入成熟期后，影響葉綠素b的降解速度，對煙葉的成熟產生影響。添加腐熟麥秸在生育期中各個時期對類胡蘿卜素均會

12、產生顯著影響，但在不同時期表現(xiàn)不一致。
　　8.腐熟麥秸對烤煙碳氮代謝關鍵酶活性和代謝產物的影響。結果表明:添加腐熟麥秸能夠提高煙葉的碳氮代謝過程中硝酸還原酶、轉化酶和淀粉酶的活性，但不改變煙草碳氮代謝的轉換時間，各處理均在打頂后由氮代謝轉入碳代謝為主。對碳氮代謝產物在不同時期有一定的影響，添加腐熟麥秸降低煙葉中淀粉的含量，但增加煙堿的含量，對總氮的影響規(guī)律不顯著。
　　9.腐熟麥秸對烤煙礦質元素吸收和積累的影響。結果表明:

13、添加腐熟麥秸可以顯著提高各種礦質元素的積累量，對肥料利用效率和土壤的養(yǎng)分供應能力具有促進作用。提高煙株體內濃度、促進單株發(fā)育，提高單株干物質重量是添加腐熟秸稈增加礦質元素積累量的主要途徑。添加腐熟麥秸能夠改善調制后煙葉的各種礦質元素含量水平，不同元素在不同部位表現(xiàn)不一致。隨著腐熟麥秸添加量增加，上部葉中磷含量逐漸提升，中部葉處理間差異不顯著，下部葉除T2外均高于對照。添加腐熟麥秸可以提高上部煙葉鉀含量，降低上、中部葉鈣含量;對上部葉硼含

14、量具有正效應，對中下部葉硼含量具有負效應;對上部葉和下部葉錳含量具有正效應，對中部葉具有負效應;提高煙葉中銅和鋅的含量，但降低鎂和鐵的含量。
　　10.腐熟麥秸對烤煙生長發(fā)育及產量產值的影響。結果表明:添加腐熟麥秸延長了煙株的生育期，但是不同試驗地點存在時間差異。田間試驗表明，對照前期落黃較快，T3、T4和T5處理前期落黃較慢，中期落黃較集中，到中上部葉的采收期，落黃速度又慢于對照。盆栽條件下，煙株的各生育期均早于大田試驗，添加秸

15、稈能夠顯著延長煙葉的大田生育期，T5處理后期表現(xiàn)為稍微貪青晚熟。田間試驗對株高影響不顯著，而盆栽試驗相反。過量添加秸稈降低煙草的莖圍，但增加煙株有效葉數和最大葉面積。添加腐熟麥秸促進烤煙的干物質積累量和干物質累積速率，處理間差異顯著，不同處理的干物質累積速率高峰期不同。添加腐熟麥秸提高了煙葉的產量和產值，T2、T3的產量、產值顯著高于其他處理和對照，其中T2的產量最高，而T3產值最高。下部葉產量除T1處理低于對照，其它處理均高于對照;中

16、部葉產量隨著秸稈用量的增加而增加。添加腐熟麥秸顯著提高了上等煙的產量和比例，降低下低等煙的產量和比例。除T1處理外，其它處理均可以顯著提高畝產值。
　　11.腐熟麥秸對烤煙品質的影響。結果表明:添加腐熟麥秸提高煙葉常規(guī)化學成分的協(xié)調性，顯著提高兩糖比值，提升上部葉的氮堿比，明顯降低淀粉含量，對總氮含量影響不顯著。添加腐熟麥秸提高上部葉的石油醚提取物含量，但降低中、下部葉含量。對煙葉中性致香物質總量的影響不同部位表現(xiàn)不一致，田間試驗