皖南烟稻轮作及烟秆还田配施酸化改良剂对水稻土团聚体组成、烤烟产量和品质演变的影响

来源 :中国科学院大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dukewyh
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
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。
其他文献
细胞质雄性不育(CMS)及其育性恢复是广泛存在于高等植物中的核质互作遗传现象,主要表现为母性遗传的花粉败育以及这种花粉育性缺陷又可被核恢复基因所消除。这种现象不仅为核基因组与细胞质基因组的互作研究提供了模型材料,也是植物杂种优势利用的重要遗传基础。随着杂交水稻成功实现三系配套并在我国大面积推广应用,三系杂交水稻为我国粮食生产做出了巨大贡献,因而对其遗传基础开展深入研究,发掘水稻CMS和育性恢复相关
设施栽培业已成为我国现代农业中的重要组成部分,然而由于我国喜温蔬菜大多在非加温设施中生长,栽培中经常遭遇短期或长期的低温弱光或低夜温危害,进而影响蔬菜的生长。因此,探明低温弱光对蔬菜生长的影响机制、提高设施蔬菜的耐低温能力、选育耐低温弱光品种是摆在我国蔬菜科研工作者面前的迫切需要解决的难题。本文以不同基因型的黄瓜(CucumissativusL.)为试材,研究了低温弱光、夜间低温对温室栽培黄瓜品种
学位
近十年来,武汉旅游业取得了较大程度的发展,武汉旅游市场的认可度越来越高,潜在旅游市场越来越大。武汉市作为湖北省会城市,其旅游业的发展对于推动全省经济具有十分重大的意义。研究东湖旅游区旅游产品开发条件具有重大意义。  本文以东湖旅游区为案例地,对其旅游产品开发条件进行了深入研究。首先运用文献阅读法,基于供给的角度,从包括旅游资源条件、区域条件和区位条件三大方对东湖旅游区旅游产品开发条件的现状进行梳理
学位
土壤结构是土壤肥力的基础,因此,改善土壤结构是实现土壤科学管理和农业可持续发展的关键。砂姜黑土富含粘粒,粘土矿物以膨胀性2∶1型蒙脱石为主,具有强烈的膨胀收缩性能,干时坚硬,湿时粘闭,属于变性土。由于砂姜黑土的不良土壤性状,导致土壤结构性差,难耕难耙,适耕期短。砂姜黑土主要分布在中国的黄淮海平原,总面积达400多万公顷,同时它也是中国重要的粮食生产基地之一。土壤团聚体稳定性是评价土壤结构的重要指标
氧化亚氮是重要的温室气体,单位分子增温潜势是二氧化碳的298倍,其对温室效应的贡献值大约为6%。我们迫切需要有效的方法预测生态系统土壤N2O释放对大气氮沉降增加的响应,还需从机制上了解其对全球变化尤其是氮沉降增加的响应。本研究借助稳定氮同位素标记技术,主要探讨以下三个科学问题:(1)氮沉降(NH4+-N和NO3--N)增加对土壤N2O释放及其来源的影响以及不同形态沉降氮间的差异;(2)冻融期N2O
大气CO2浓度的升高正改变着全球气候与生态环境,也影响着植物的生长发育过程。水稻(Oryza sativa L.)是世界上最重要的农作物之一,大气CO2浓度升高可影响其产量与加工、蒸煮和矿质等品质。目前,对粳稻的相关研究有较多的报道,而对具有不同遗传背景的籼稻与粳稻品种中矿质元素的响应及其差异的研究鲜有报道。本研究利用自由空气中CO2浓度升高(Free-air Carbon-dioxide Enr
学位
我国第四纪红土下伏的网纹红土质地黏重,水分不易下渗,是影响水文活动的主要层次,很容易造成严重的水土流失。准确、定量监测土壤含水量的动态变化对于理解红壤地区水循环过程、合理调控水资源、预防水土流失及指导农业生产有积极意义。探地雷达是一种成熟且应用广泛的浅表层地球物理测量方法,该技术从二十世纪七十年代后期开始逐步应用于土壤学研究,可以用来识别土壤层次分布并解译砾石含量。其中,探地雷达地波法是快速准确测
铝毒是酸性土壤生物生长的主要制约因素之一。近年来,一些土壤高耐铝微生物被发现,它们能在高达几十甚至几百毫摩尔的铝浓度下生长。我们实验室前期从江西油茶酸性土壤中筛选得到一株高耐铝红酵母,经鉴定为Rhodotorulataiwanensis RS1(RS1)。前期研究表明,RS1高耐铝性与细胞壁和代谢物密切相关。本文对RS1进行红外和拉曼光谱研究,探索RS1以细胞壁为主的组件中对铝有吸附作用的功能基团
菇渣是一种常见的有机废弃物,质地疏松,含有丰富的有机质和养分,作为微生物“过腹”的有机物料,具备了生物有机肥的优点。潮土主要分布于黄淮海平原,是我国北方主要的农业土壤,但腐殖质积累过程较弱,土壤有机碳含量偏低,保水保肥能力较差。因此,研究施用菇渣对潮土农田生态系统产量、土壤化学性质、土壤物理结构和土壤微生物学特性等的影响,对于维持和提升潮土地力、促进农田生态系统可持续发展具有重要意义。本研究利用中
学位
盐渍土壤广泛分布于全球各地,覆盖面积达9.5亿公顷,我国盐渍土壤总面积约为3600万公顷,内蒙古河套灌区受盐渍化影响的土地高达39万公顷,占土地总面积的69%。近年来由于耕地面积减少、人口数量不断增加,人地矛盾日益突出。盐渍土壤作为重要的后备土地资源,其治理、开发和利用是解决粮食问题的一个有效途径。为揭示盐渍化对肥料氮素转化过程的影响,本研究选取内蒙古河套灌区典型盐渍土作为研究对象,通过室内培养试
学位