生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响

探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响,为调控烟草微环境及综合防治烤烟黑胫病提供理论依据。采用盆栽试验,以黑胫病抗性不同的烤烟品种净叶黄(高感品种)、K326(中抗品种)、NC82(高抗品种)为材料,以未种植烟草为对照(CK),设置施生物炭与不施生物炭2个水平,共8个处理,通过高通量测序技术探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响。结果表明,施入生物炭后黑胫病抗性不同烤烟品种的黑胫病发病率与病情指数均显著降低,对高感品种净叶黄、中抗品种K326及高抗品种NC82黑胫病的防治效果分别为56.52%、31.00%和27.00%;不施生物炭条件下,高抗品种NC82和高感品种净叶黄的根际土壤真菌多样性相对较高,中抗品种K326相对较低,施用生物炭后中抗品种K326的真菌多样性显著升高,高感品种净叶黄和高抗品种NC82的真菌多样性均有不同程度的降低;LefSe分析表明,不施生物炭条件下,抗性不同烤烟品种根际土壤关键微生物类群存在显著差异,施入生物炭改变了根际土壤中关键微生物类群,品种间差异明显;主坐标分析(PCoA)表明,不施用生物炭条件下,3个烤烟品种根际土壤样本与不种植烟草土壤呈现明显的分离,施入生物炭改变了3个烤烟品种根际土壤真菌群落结构。综上,施入生物炭可以显著降低烤烟黑胫病发生,黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构对施用生物炭的响应不同,在生产中,利用生物炭改良土壤和烟草微生态环境时需要考虑品种因素。

生物炭对不同黑胫病抗性烤烟品种根际土壤细菌群落结构的影响

本试验旨在探究不同品种烟草根际土壤中添加生物炭对细菌群落结构的潜在影响,以期为完善和优化烤烟微环境调节措施以及黑胫病综合防治策略提供理论支撑。通过盆栽试验,选用3种对黑胫病抗性不同的烤烟品种净叶黄(高感),NC82(高抗),K326(中抗),以未种植过烟草的土壤为空白对照,分别设置施生物炭与未施生物炭处理,利用高通量测序技术研究生物炭对烤烟根际土壤细菌群落结构以及黑胫病发病状况的影响。结果表明:(1)未施用生物炭时,不同品种烟草的发病率表现为净叶黄显著高于另外两个品种;施用生物炭后,各品种的黑胫病发病率显著降低,净叶黄的防治效果为56.52%,NC82及K326的分别为27.00%和31.00%。(2)土壤细菌群落Alpha多样性分析结果显示,生物炭与烤烟品种之间存在显著的交互作用。未施用生物炭时,NC82和净叶黄的根际土壤细菌多样性显著高于K326;施加生物炭后,K326的土壤细菌多样性明显提升,而NC82和净叶黄呈现出不同程度的下降。(3)LEfSe结果显示,不同品种间根际土壤优势菌群呈现显著差异,生物炭的施用使品种间的差异更加明显。(4)细菌群落结构与组成分析结果表明,未施用生物炭情况下,不同品种烤烟之间土壤细菌群落结构存在显著差异;除未植烟土壤外,施加生物炭前后不同烤烟品种间土壤细菌群落结构均无显著变化。综合来看,施加生物炭可以有效遏制烤烟黑胫病的滋生蔓延,不同品种烤烟土壤细菌结构对生物炭施入的反应有所差异,在运用生物炭改善土壤质量以及烟草微观生态环境的过程中,必须充分考虑到品种因素的影响。

高碳基肥对烟稻轮作系统烟田氮肥利用率和氮效益的影响

高碳基肥是一种以生物炭为主要原料的新型有机肥,具有碳封存的效果。本研究在烟稻轮作生态系统下采用大田试验法,设置不施氮肥(CK0)、仅施化肥(CK1)、饼肥替代13%化肥氮(N1)、饼肥替代26%化肥氮(N2)、高碳基肥替代13%(N3)和26%化肥氮(N4)共6个处理,研究饼肥和高碳基肥替代不同比例化肥对郴州烤烟肥料利用率和经济效益的影响。结果表明,(1)与CK1相比,饼肥替代26%化肥氮时,烤烟整株干物质积累量、氮肥利用率、氮肥农学效率和施氮效益分别提高13.19%、6.80个百分点、12.82%和10.41%;高碳基肥替代比例为26%时,各指标值分别提高11.01%、9.27个百分点、20.76%和19.69%。两种有机肥均显著提高烟叶氮肥利用率和施氮经济效益,在同等施用比例下,高碳基肥的效果优于饼肥。施用同种有机肥时,替代比例为26%的氮肥利用率高于替代比例13%,说明有机肥配施化肥替代比例较高更有利于烟株生长。(2)单施化肥,氮素在烤烟根、茎、叶和花中的分配比例分别是26%、27%、23%和24%,饼肥或者高碳基肥部分替代化肥显著增加氮素在烤烟茎中的分配比例,略微降低了氮素在根和叶片中的分配比例。综上,化肥配施高碳基肥明显提高烟稻轮作系统下烤烟氮肥利用率和经济效益,其作用效果优于饼肥,且替代化肥氮比例为26%效果更好。

光照强度对烤烟光合特性及其生长和品质的影响

以‘NC89’烟草品种为材料，用白纱布遮荫研究了100％、80％、50％和20％全光照处理对烤烟生长发育、光合特性及化学成分的影响。结果表明：（1）随光照强度的减弱，植株茎杆变细，叶片的长宽比增加，叶片数减少，出叶速度变慢，干物质重逐渐减少，并以80％的全光照条件下的株高、叶面积最大。（2）净光合速率（Pn）、气孔导度（Gs）、蒸腾速率（Tr）、叶绿素a／b值均随光照减弱而逐渐下降，胞间CO2浓度（Ci）、叶绿素含量逐渐升高；叶绿素荧光参数Fm、ФPSⅡ、Fv／Fm、QP值逐渐增加。（3）烟碱、淀粉、还原糖、水溶性总糖、总酚含量随光照减弱而降低，而总氮和钾含量升高。综合分析各项测定指标发现，在大于或等于80％全光照（光照强度为770～1125／Lmol‘m^-2·s^-1）条件下，烤烟的生长指标变化不大，品质指标符合不同卷烟工业需要，适合优质烟叶的生产。

基于GIS的缓坡烟田土壤养分空间变异研究

综合运用地统计学和GIS相结合的方法,分析了缓坡地形下土壤养分的空间变异规律,并绘制养分空间分布图,为山地缓坡烟田养分分区及精准施肥决策提供理论依据。结果表明:研究区内4种养分含量均具中等程度变异。土壤有机质、碱解氮、速效磷和速效钾的变程分别为61.8、76.3、70.5 m和57 m。土壤速效钾的分形维数最高,有机质和碱解氮其次,速效磷最低。有机质和速效钾的最适模型为指数模型,块金系数分别为30.9%和31.1%;碱解氮和速效磷可用球状模型进行较好拟合,其块金系数分别为37.7%和26.4%,4种养分均有中等程度的空间相关性。各向异性和趋势性分析均显示,有机质和速效磷具有较强的各向异性,碱解氮和速效钾的各向同性范围最广。研究区4种养分的空间分布格局在海拔和坡度的影响下呈现出一定的规律性,低值均在坡度较大的中北部出现,东北部和南部较平缓区域出现高值。

不同浓度氯营养液对烤烟叶片生理特性的影响

采用温室水培的方法,研究了不同氯素供应水平对烤烟叶片硝酸还原酶(NR)、转化酶(INV)、乙醇酸氧化酶(GO)活性和叶绿素含量的影响。结果表明:NR和GO活性均随Cl-浓度提高而降低;适量Cl-(0 5～4 0mmol/L)使INV活性处于较高水平,缺Cl-(ck)和高Cl-(>4 0mmol/L)降低了整个生育期的INV活性;适量Cl-有利于烟草营养阶段叶绿素的合成,而高Cl-叶绿素含量在后期仍处于较高水平,不利于叶片的落黄成熟。

连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量及酶活性的影响

通过3年田间定位试验,研究连年翻压绿肥对植烟土壤微生物量碳、氮及酶活性的影响。结果表明,连年翻压绿肥能提高土壤微生物量碳、氮及土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶的活性,且随翻压年限的增加而增加。整个生育期,翻压3年绿肥的处理与对照相比微生物量碳、氮分别提高31.0%~67.1%、23.0%~145.1%;土壤脲酶、酸性磷酸酶、蔗糖酶、过氧化氢酶活性分别提高34.4%~51.9%、11.0%~18.6%、58.0%~172.7%、24.0%~50.0%,表明翻压绿肥后土壤生物过程活跃,利于有机物质的转化和烤烟正常生长所需的营养供应。动态变化特征表明,翻压绿肥1、2、3年的各处理微生物量碳、氮均在团棵期出现峰值,土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶均在旺长期出现峰值。在出现峰值时翻压3年的处理与对照相比微生物量碳、氮分别提高67.1%、60.7%;土壤脲酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶活性分别提高51.9%、14.2%、30.6%。此时正值生育旺期,利于烟株生长发育,说明连年翻压绿肥后培肥土壤效果显著。土壤微生物量C、N和酶活性能灵敏反映土壤肥力的变化,可作为评价土壤质量的生物学指标。

施用有机酸和氨基酸对烤烟生长及氮素吸收的影响

试验结果表明,在营养液中添加适量的有机酸和氨基酸促进了烟株的生长发育和氮代谢。表现在:提高烟株的根系活力和叶绿体色素含量,促进烟株干物质和氮素的积累,不同氨基酸和有机酸作用大小不尽相同。有机酸处理烤烟叶绿体色素前期增加快后期下降也快,而氨基酸处理后期叶绿体色素变化则相对比较缓和;在促进烟株干物质积累和氮素积累方面,有机酸作用高于氨基酸,而对硝酸还原酶活性和氮含量的影响却低于氨基酸。从整体上看,有机酸对促进烟株生长和氮素积累的效果好于氨基酸。

光、氮及其互作对烤烟含氮化合物含量、抗氧化系统及品质的影响

【目的】揭示光照强度和氮素水平对烤烟含氮化合物形成与积累及叶片衰老的调控效应,探明适宜烤烟生长的最佳光氮条件。【方法】以烤烟品种"豫烟5号"为供试材料,采用4种光照强度和3种氮素水平的复因子盆栽试验,分析光氮互作对烤烟含氮化合物及衰老指标的影响。【结果】烤烟的硝酸还原酶(NR)、游离氨基酸(FAA)、可溶性蛋白(SP)含量在整个生育期内呈先上升后下降趋势,遮阴和增加施氮量有利于烤烟含氮化合物含量的增加,提高氮代谢水平。中、低氮处理的NR活性高峰出现在移栽后45d,高氮处理则出现在移栽后60d,表明氮代谢转向碳代谢的时间推后。遮阴处理的烤烟适当增施氮肥有利于延缓叶片衰老,遮阴处理L2(70%光照强度)的超氧化物歧化酶(SOD)活性最高且丙二醛(MDA)含量最低,说明适度弱光可提高烤烟的抗氧化能力,延长叶片功能期。随光强减弱和施氮量增加,烟碱、总氮含量上升,碳水化合物含量下降,总体上呈现氮代谢强于碳代谢的趋势。【结论】光氮互作效应对烟株体内代谢活动和衰老进程影响显著,在同一氮素水平下适度减弱光照(本试验70%光照强度)和在弱光条件下增施氮肥,能够有效地提高烟株的抗衰老能力及氮代谢强度,有利于延缓叶片衰老,高氮处理的烟株氮代谢滞后影响了碳氮代谢平衡,而中、低氮条件下氮代谢及时转入碳代谢,有利于品质形成。

N、P互作对烤烟碳氮代谢关键酶活性的影响

通过大田试验研究了氮磷互作对烤烟碳氮代谢关键酶活性和叶绿素含量的影响。结果表明:钾肥施用量一定的情况下,随着氮素水平的提高,烟叶硝酸还原酶活性在团棵期、旺长期呈上升趋势,转化酶活性下降时间前移,淀粉酶活性在中后期也增加,Chl含量在叶片生长前期升高速度加快。施磷量45～105 kg/hm2范围内增加团棵期NR活性;施磷量105 kg/hm2和135 kg/hm2对转化酶活性影响无显著差异;增加施磷量可以明显增加叶片中后期淀粉酶的活性;施氮量为60 kg/hm2水平下,施磷量45～105kg/hm2范围内提高Chl含量。总体来看,中氮水平能使碳氮代谢适时转化,满足优质烟叶的生长要求,氮用量为60 kg/hm2水平下,m(N):m(P2O5):m(K2O)=1:1.75:3.375的肥料配比相对有利于烤烟的生长发育。

旺长期遮光及光照转换对不同烟草品种光合效率的影响

【目的】旺长期遮光及其光照转换后光合速率与荧光参数的动态适应性变化反映了不同烟草品种的光生态适应性,对大田品种推广、提升烟草品质具有实际指导意义。【方法】本文于2005年以盆栽烟草为研究对象,并进行遮荫、自然光照处理,采用测定烟草光合、荧光参数的方法研究了旺长期遮光及光照转换对两个烟草品种叶片光合速率、荧光特性的影响。【结果】遮光条件下叶片叶绿素含量,尤其是叶绿素b和类胡萝卜素的含量上升,净光合速率(Pn)降低,但遮光后叶绿素/胡萝卜素值和叶绿素a/b值的下降幅度均表现为K326小于中烟101;与此相同,K326、中烟101的光合速率对旺长期遮荫的响应大体相当,K326的耐弱光能力大于中烟101;由遮光转入自然光下后两品种Pn迅速下降,2～3d之后逐渐回升,但仍无法恢复到自然光下的水平;自然光下生长的烟草转至遮光条件下时,ΦPSⅡ、Fv/Fm、qP迅速上升,而NPQ呈下降趋势;而遮光的烟草转至自然光下时,各荧光参数变化趋势与之相反。【结论】与中烟101相比,栽培条件下K326有较强的光生态适应性。

利用冠层光谱估测烟草叶面积指数和地上生物量

综合多种烟草类型、品种及肥料处理因素,分析了17种光谱参数与烟草叶面积指数(LAI)、地上鲜生物重(AFW)、地上干生物重(ADW)的关系,建立逐步回归模型对烟草LAI、AFW、ADW进行估测并结合相关分析筛选出相应的特征变量。结果表明:5个回归方程的复确定系数R2、回归系数相伴概率均达到显著水平。包含17个光谱参量的逐步回归方程筛选出的第一自变量均为Rg/Rr,相关分析及散点图分析亦得出Rg/Rr与LAI、AFW、ADW相关系数分别为0.759、0.611、0.647,R2为0.576、0.3727、0.4184,均达到极显著水平,证明烟草LAI、AFW、ADW的特征变量为Rg/Rr。仅采用8种植被指数建立模型,证明利用比值植被指数(RVI)估测LAI、ADW亦是可行的。经过统计检验,建立的模型估测效果均较好,估测值与实测值的相关性均达到显著水平,其中包含特征变量Rg/Rr的回归模型估测效果优于RVI构建的模型。表明采用高分辨率光谱或宽波段光谱提取光谱变量可对烟草LAI、AFW、ADW进行监测,并可根据数据条件选择有效的估测模型,为烟草遥感数据分析提供方法。

不同类型植烟土壤微生物动态变化分析

为探讨皖南烟区4种主要植烟土壤(河滩地沙壤土、冲积沙壤土、水稻黏性土壤、冲积粉沙土河滩地)的土壤微生物特性及其在植烟生长时期的变化规律,对不同土壤的微生物在烤烟生长的4个时期进行了测定和分析。结果表明:4种土壤的微生物数量在烤烟生长各时期间均表现出差异性,且不同土壤间微生物数量在同一时期也不同,以旺长期差异最为显著。多种土壤微生物之间呈显著相关关系,对根际不同土壤微生物之间进行多元回归分析,发现多种微生物都受到其他微生物影响制约,彼此之间存在着协同发展。不同土壤类型在植烟生长时期的微生物变化规律也许可作为分析烤烟品质特色的一个新指标。

不同钾肥配施对烤烟质体色素和碳氮代谢及品质的影响

为探究不同钾肥配施对烤烟碳氮代谢和品质的影响,采用田间试验研究了不同钾肥及其配施对烤烟质体色素、部分碳氮代谢关键酶活性、常规化学成分和中性致香物质的影响。结果表明,与施用普通钾肥(对照)相比,缓释钾肥处理提高了烟株各生育期的氮代谢和成熟期的碳代谢。缓释钾肥+普通钾肥处理和缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理对烟叶质体色素含量和碳氮代谢水平的提高作用比较明显,而缓释钾肥+普通钾肥处理在烟株生育后期仍然有很高的叶绿素含量与硝酸还原酶活性,阻碍了烟叶碳氮代谢的适时转化和烟株正常落黄成熟。缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理不但能提高烟叶生育前期质体色素含量和碳氮代谢水平,而且能够促进烟叶质体色素适时降解和碳氮代谢的协调。总体来看,缓释钾肥及与其他钾肥的配施显著提高了烤后烟叶中的钾含量,提高了钾氯比和两糖比,使烟叶化学成分更趋于协调,同时提高了大多数种类的香气物质含量,此外,缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理还提高了新植二烯和香气物质总量。综合来看,缓释钾肥+普通钾肥+黄腐酸钾处理最有利于优质烟叶的形成。

绿肥翻压对烟田土壤理化性状及土壤微生物量的影响

试验于2003年9月至10月河南烟区的襄城县、舞阳县、叶县、罗山县4个试验点种植绿肥．2004年3月进行翻压，以研究绿肥对土壤容重、土壤pH值等理化性质的影响以及对土壤微生物的影响。试验结果表明，绿肥翻压可以有效地降低土壤的容重和土壤的pH值．提高土壤的有机质．同时能促进土壤中微生物数量的大量增加。与空白对照相比，各个处理土壤容重降幅为0．03～0．1g／cm^3，土壤pH值的降幅一般都在0．1～0.6，±壤有机质古量提高0．08％～0．1％。因此利用烟田冬季休闲空间种植和翻压绿肥，可作为提高土壤肥力、改善烟田土壤环境、实现烟叶生产可持续性发展的一个重要措施。

反相高效液相色谱法测定烤烟叶片发育过程中的类胡萝卜素类物质

建立了采用反相高效液相色谱测定烤烟叶片中类胡萝卜素的方法。烤烟叶片先用含0．1％丁基羟基甲苯（BHT）的90％丙酮水溶液萃取，然后加入0．1g醋酸铅，于4℃下以10000r／min离心5min以去除蛋白质。色谱柱为C18反相柱（3．9mmi．d．×150mm，5μm）。流动相：A，甲醇-异丙醇（体积比为1：1）；B，超纯水。洗脱程序：0～10min，70％A＋30％B；10～17min，100％A；17～30min（90％A＋10％B）。流速：0．5mL／min。进样量：10μL。检测波长：450nm。该方法简化了样品的前处理过程，4种类胡萝卜素物质的加标回收率为91．77％～97．42％，相对标准偏差为3．46％～0．98％。用该方法研究了烤烟发育过程中类胡萝卜素含量的变化规律，获得了与文献较为一致的结果。

不同氮磷钾配施对烤烟石油醚提取物和中性致香物质的影响

田间试验以烤烟(Nicotiana tabacum L.)品种中烟100为材料,研究了N、P、K肥配施对烤烟石油醚提取物和致香物质含量的影响。结果表明:不施肥处理烟叶石油醚提取物含量和致香物质总量及不同种类致香物质含量都较低;N、P、K任意两种肥料配施均可以不同程度提高烤烟石油醚提取物和不同种类致香物质的含量;NPK的配施,随着施肥量的增加,烤烟石油醚提取物含量也随着增加,而致香物质含量呈现先增后减的抛物线现象。因此,N、P、K的合理配施是提高烤烟石油醚提取物和致香物质的重要措施。由田间试验结果获取的推荐施肥方案为N:P2O5:K2O=1:2:3,其用量分别为75kg/hm2、150kg/hm2和225kg/hm2。

剪叶处理对烤烟漂浮育苗中烟苗生长及生理特性的影响

研究了烤烟漂浮育苗中剪叶处理对烟苗生长及生理特性的影响。结果表明,从第5片真叶开始出现是剪叶,每隔5～6d剪叶一次,剪叶次数为3～4次效果最好。剪叶对烟苗生长及生理特性具有重要作用,剪叶处理比对照烟苗生长量大,根系活力显著提高,叶片叶绿素含量增加,NR酶、INV酶和SOD酶的活性增强,以处理3和处理4效果显著。剪叶对烟苗叶片中矿质元素K、Mg、Ca、Fe的含量有明显的增加作用。

烤烟漂浮育苗中烟苗的基本生长规律

2000-2001年,以NC89为供试品种,采用商品基质和育苗专用肥,进行烤烟漂浮育苗基本生长规律的研究。结果表明:在苗床期内,烟苗的茎高、单株根鲜重和茎鲜重在生育期内呈现持续增加趋势;茎围、单株根干重和茎干重在生育期内呈现先缓慢增加后迅速增加趋势;螺旋根发生率在苗床期内的变化是大十字期迅速增加而后基本趋于稳定。烟苗的根、茎、叶、全株中干物质积累均呈S型曲线,且相关性达到极显著水平。在小十字期和大十字期,烟苗各器官的干物质分配规律是叶>根>茎;在七叶一心期和成苗期,烟苗各器官的干物质分配规律是叶>茎>根。叶片内叶绿素含量、NR酶活性、SOD酶活性、根系活力均呈递增趋势;烟苗叶片中INV酶活性在整个苗床期内基本处于一个相对稳定的状态。与烤后烟叶中主要化学元素含量相比,烟苗体内的N,K,Ca,Mg特别丰富,尤其是小十字期。