论文部分内容阅读
皖南属于烟稻轮作区,近年来因不合理的管理措施而面临着多种土壤障碍问题,造成烤烟品质出现下降苗头。土壤团聚体可以通过改善土壤结构来促进烟草产量和品质的提高,但迄今尚缺乏不同烟稻轮作年限下土壤团聚体组成对烟草产量和品质影响的报道。为此需要开展烟秆还田配合酸化改良剂的高效培育土壤团聚体的施肥方式研究,以削减或消除土壤障碍,提升烟田土壤质量。
本研究选择了皖南烟稻轮作下的潴育型水稻土,分别在宣城和池州分别选择烟稻轮作年限为1、3、5、8、12年以及0、2、4、9年的代表性田块,测定和对比分析了土壤物理、化学和生物学性状及其对烤烟产量和品质的影响;通过分析不同轮作年限下土壤团聚体组成对烟草产量和品质的影响;另外在池州选择了4年烟秆还田配合酸化改良剂(石灰和白云石粉)的定位实验田块,包括常规施肥处理(CK)、常规施肥+烟秆还田处理(S)、常规施肥+烟秆还田+石灰(SL)和常规施肥+烟秆还田+白云石粉(SL)4个处理,重点分析了其对土壤硝化作用和有机碳矿化以及烤烟品质的影响,旨在为削减或消除皖南烟区土壤障碍,保障其烤烟适产、稳产、优质和独特的焦甜纯甜香风格。研究结果如下:
池州地区土壤2~5 mm团聚体含量呈现先增加后降低的趋势。宣城地区土壤轮作1年时2~5 mm团聚体含量显著高于其它轮作年限处理。烟秆还田配施石灰是培育土壤团聚体的主要方式,其显著提高了>2mm团聚体含量。对于皖南植烟区土壤团聚体调查实验,单季稻>0.25 mm团聚体有机质显著高于轮作处理。烟草是喜硝态氮的作物,本研究发现2~5mm团聚体是土壤硝态氮的主要载体。此外随着植烟年限的提高各粒径土壤团聚体中速效钾的含量降低。
随着轮作年限的提高,烟草产量、产值都降低,池州地区土壤轮作2年时烟草产量、产值显著高于轮作8年的样品。宣城地区土壤轮作1年时烟草产量、产值显著高于轮作8、12年样品。对于池州地区烟秆还田配合酸化改良剂试验地,烟秆还田(S)提高了烟草产量,酸化改良剂施用(SL和SD处理)相比烟秆还田(S处理)和CK烟草产量都有提高。SL处理和SD处理的烟草产值显著高于CK处理。池州和宣城两地土壤2~5 mm团聚体含量与烟草产量显著正相关。通过随机森林模型分析2~5 mm团聚体理化性质对烟草产量的均方差变化情况发现,池州地区土壤2~5 mm团聚体全钾和pH对烟草产量的影响最为显著,宣城地区土壤受硝态氮和pH的影响最显著。池州地区烟叶随着轮作年限的提高中、上部叶中氯含量呈现下降趋势,轮作4年时烟叶中糖碱比达到最高,上部叶中钾氯比随着轮作年限提高呈增加趋势。宣城地区1年轮作的烟叶中、上部叶中氯和烟碱高于其他年限。池州地区每千克土壤2~5 mm团聚体含量与中上部烟叶总糖含量呈现显著正相关关系,池州地区烟叶中氯含量受硝态氮和全钾含量影响显著,总糖含量受碱解氮含量影响显著,pH和速效钾显著地影响烟叶中糖碱比。同时,宣城地区烟叶中氯含量受硝态氮、有机质影响显著,烟碱受铵态氮、速效钾影响显著,糖碱比受铵态氮、CEC和全磷含量影响显著,全钾含量显著地影响烟叶中钾氯比。
对于烟秆还田配施酸化改良剂定位实验土壤团聚体养分含量,烟秆还田配施白云石粉全氮含量显著高于未施用酸化改良剂处理。团聚体碱解氮含量会随着团聚体粒径的增大而降低。小粒径土壤团聚体硝态氮含量较高。烟秆还田配施石灰处理0.25~2mm和<0.25mm团聚体中有效磷水平较高。烟秆还田配施石灰和白云石粉的>2mm团聚体速效钾含量显著高于未施用处理。对于定位实验土壤养分含量:施用酸化改良剂处理的铵态氮含量显著低于未施用酸化改良剂处理,其硝态氮含量显著高于未施用酸化改良剂处理。烟秆还田配施白云石粉处理的全土有效磷含量显著高于烟秆还田配施石灰处理。烟秆还田土壤全钾含量显著高于烟秆还田配施石灰处理。
施用酸化改良剂和烟秆还田提高了土壤细菌和真菌基因拷贝数。SL处理的CO2累计释放量显著高于S处理,且烟秆还田提高了土壤有机碳的固存能力(C0/SOC)。烟秆还田配施酸化改良剂提高了烟草产量和中部叶的钾含量,烟秆还田配合施用白云石粉提高了中部叶钾氯比。通过构建结构方程模型分析土壤性质、>2mm团聚体含量、C0/SOC、细菌和真菌生物量对烟草产量和品质的影响发现,产量受到pH和真菌生物量的综合影响较大,pH和>2mm团聚体含量综合影响着钾氯比。
综上所述:皖南植烟区土壤2~5 mm团聚体含量与烟草产量显著正相关,通过构建结构方程模型分析不同因素对烟草产量和品质的影响发现,产量受到pH和真菌生物量的综合影响较大,pH和>2mm团聚体含量综合影响着钾氯比。
本研究选择了皖南烟稻轮作下的潴育型水稻土,分别在宣城和池州分别选择烟稻轮作年限为1、3、5、8、12年以及0、2、4、9年的代表性田块,测定和对比分析了土壤物理、化学和生物学性状及其对烤烟产量和品质的影响;通过分析不同轮作年限下土壤团聚体组成对烟草产量和品质的影响;另外在池州选择了4年烟秆还田配合酸化改良剂(石灰和白云石粉)的定位实验田块,包括常规施肥处理(CK)、常规施肥+烟秆还田处理(S)、常规施肥+烟秆还田+石灰(SL)和常规施肥+烟秆还田+白云石粉(SL)4个处理,重点分析了其对土壤硝化作用和有机碳矿化以及烤烟品质的影响,旨在为削减或消除皖南烟区土壤障碍,保障其烤烟适产、稳产、优质和独特的焦甜纯甜香风格。研究结果如下:
池州地区土壤2~5 mm团聚体含量呈现先增加后降低的趋势。宣城地区土壤轮作1年时2~5 mm团聚体含量显著高于其它轮作年限处理。烟秆还田配施石灰是培育土壤团聚体的主要方式,其显著提高了>2mm团聚体含量。对于皖南植烟区土壤团聚体调查实验,单季稻>0.25 mm团聚体有机质显著高于轮作处理。烟草是喜硝态氮的作物,本研究发现2~5mm团聚体是土壤硝态氮的主要载体。此外随着植烟年限的提高各粒径土壤团聚体中速效钾的含量降低。
随着轮作年限的提高,烟草产量、产值都降低,池州地区土壤轮作2年时烟草产量、产值显著高于轮作8年的样品。宣城地区土壤轮作1年时烟草产量、产值显著高于轮作8、12年样品。对于池州地区烟秆还田配合酸化改良剂试验地,烟秆还田(S)提高了烟草产量,酸化改良剂施用(SL和SD处理)相比烟秆还田(S处理)和CK烟草产量都有提高。SL处理和SD处理的烟草产值显著高于CK处理。池州和宣城两地土壤2~5 mm团聚体含量与烟草产量显著正相关。通过随机森林模型分析2~5 mm团聚体理化性质对烟草产量的均方差变化情况发现,池州地区土壤2~5 mm团聚体全钾和pH对烟草产量的影响最为显著,宣城地区土壤受硝态氮和pH的影响最显著。池州地区烟叶随着轮作年限的提高中、上部叶中氯含量呈现下降趋势,轮作4年时烟叶中糖碱比达到最高,上部叶中钾氯比随着轮作年限提高呈增加趋势。宣城地区1年轮作的烟叶中、上部叶中氯和烟碱高于其他年限。池州地区每千克土壤2~5 mm团聚体含量与中上部烟叶总糖含量呈现显著正相关关系,池州地区烟叶中氯含量受硝态氮和全钾含量影响显著,总糖含量受碱解氮含量影响显著,pH和速效钾显著地影响烟叶中糖碱比。同时,宣城地区烟叶中氯含量受硝态氮、有机质影响显著,烟碱受铵态氮、速效钾影响显著,糖碱比受铵态氮、CEC和全磷含量影响显著,全钾含量显著地影响烟叶中钾氯比。
对于烟秆还田配施酸化改良剂定位实验土壤团聚体养分含量,烟秆还田配施白云石粉全氮含量显著高于未施用酸化改良剂处理。团聚体碱解氮含量会随着团聚体粒径的增大而降低。小粒径土壤团聚体硝态氮含量较高。烟秆还田配施石灰处理0.25~2mm和<0.25mm团聚体中有效磷水平较高。烟秆还田配施石灰和白云石粉的>2mm团聚体速效钾含量显著高于未施用处理。对于定位实验土壤养分含量:施用酸化改良剂处理的铵态氮含量显著低于未施用酸化改良剂处理,其硝态氮含量显著高于未施用酸化改良剂处理。烟秆还田配施白云石粉处理的全土有效磷含量显著高于烟秆还田配施石灰处理。烟秆还田土壤全钾含量显著高于烟秆还田配施石灰处理。
施用酸化改良剂和烟秆还田提高了土壤细菌和真菌基因拷贝数。SL处理的CO2累计释放量显著高于S处理,且烟秆还田提高了土壤有机碳的固存能力(C0/SOC)。烟秆还田配施酸化改良剂提高了烟草产量和中部叶的钾含量,烟秆还田配合施用白云石粉提高了中部叶钾氯比。通过构建结构方程模型分析土壤性质、>2mm团聚体含量、C0/SOC、细菌和真菌生物量对烟草产量和品质的影响发现,产量受到pH和真菌生物量的综合影响较大,pH和>2mm团聚体含量综合影响着钾氯比。
综上所述:皖南植烟区土壤2~5 mm团聚体含量与烟草产量显著正相关,通过构建结构方程模型分析不同因素对烟草产量和品质的影响发现,产量受到pH和真菌生物量的综合影响较大,pH和>2mm团聚体含量综合影响着钾氯比。