基于主成分-聚类分析的植烟土壤障碍因子诊断

烤烟长期连作与过度施肥导致土壤障碍问题频发,病虫害增加,严重影响烟叶质量。通过对以烤烟为中心的不同作物轮作模式下土壤障碍因子识别与评价,探究烤烟轮作体系下土壤酶活性的响应规律,并建立障碍模型,对保障植烟土壤高质量、可持续发展经营具有重要意义。采集分析了丽江金沙江流域5县(区)植烟区大麦-烤烟(Ⅰ)、大蒜-烤烟(Ⅱ)、油菜-烤烟(Ⅲ)和蚕豆-烤烟(Ⅳ)主要轮作模式土壤典型样品111个,利用主成分分析法结合聚类分析法分析了19个土壤养分指标,从中挖掘主要障碍因子,并探究土壤酶活性的响应机制,同时引入障碍度模型对不同轮作模式下土壤养分因子进行定量化分析。结果表明:不同轮作模式下土壤主要障碍因子存在差异。大麦-烤烟(Ⅰ)模式中土壤障碍因子有4个,pH、全氮和水解性氮均属土壤重度障碍因子,有机质属轻度障碍,障碍度为8.29%。大蒜-烤烟(Ⅱ)模式中,有效磷和有效锌障碍度分别为5.67%和9.98%,均属于轻度障碍;水解性氮、交换性镁和有效铁障碍度分别为42.34%、28.41%和19.28%,属于重度障碍。油菜-烤烟(Ⅲ)模式中,有机质、全氮、水解性氮和交换性镁等土壤障碍因子均属重度障碍,障碍度从大到小依次排列为:有机质(45.95%)>全氮(38.82%)>水解性氮(34.23%)>交换性镁(22.61%)。蚕豆-烤烟(Ⅳ)模式中,有机质和有效铁属轻度障碍,障碍度分别为4.12%和8.33%,交换性镁属重度障碍,障碍度为38.30%。土壤化学指标与酶活性相关性分析表明:土壤过氧化氢酶活性与土壤有机质、全氮、水解性氮、有效磷、有效铁存在显著正相关关系(P<0.05);与土壤pH、交换性镁存在显著负相关关系(P<0.05)。土壤脲酶活性与交换性镁存在显著正相关关系,与有效铁和过氧化氢酶活性存在显著负相关关系(P<0.05)。由于烤烟施用配方肥料,因此,该研究区4种不同轮作模式土壤的大量元素供应充分,土壤障碍集中表现为土壤酸化、低氮,部分中、微量元素缺失等共性问题。在烤烟种植管理中,针对不同前茬作物应当制定不同施肥方案,因地制宜,减少土壤障碍的发生。

烟草青枯病防治技术研究进展

烟草青枯病是一种常见的由青枯雷尔氏杆菌引起的土传细菌性病害,给我国烟草种植业造成重大经济损失,但目前采用的各种防治措施效果不甚理想。为系统明确多种防治措施对烟草青枯病的防治效果,进一步优化综合多种防治措施,本文以烟草青枯病的研究进展为基础,探究耕作制度、土壤改良、化学农药、生物防治、土壤消毒技术对烟草青枯病防治效果的影响,并对后续烟草青枯病综合防治研究的方向进行展望和分析。本文可为综合优化烟草青枯病防治措施提供理论支持,对提高烟草经济价值具有一定借鉴作用。

液体地膜覆盖对植烟土壤和烟株根系影响的研究进展

综述了液体覆膜对土壤水分、土壤温度、土壤微生物、土壤酶、烟株根系活力及根系生长的影响,认为今后应重点加强液体覆膜对土壤的影响及烟株生长影响的研究,增加液体地膜覆盖对烟叶品质的影响和对烟叶质量风格特色影响的研究。

河南省不同茬口烟田土壤养分状况评价

通过对河南省不同茬口烟田的1145个土壤样品分析,评价了全省主要茬口植烟土壤的养分现状。结果表明,主要茬口(烟草、玉米、豆类、甘薯、其它作物)土壤有机质含量均较适宜于优质烟生产,其平均含量由高到低顺序为玉米、其它作物、烟草、豆类和甘薯;各茬口土壤有效氮由高到低排列为玉米、甘薯、其它作物、豆类和烟草,其中玉米、甘薯和其它作物茬分别有30.7%、21.7%和19.2%的土壤有效氮含量高于100 mg/kg,需注意控氮;各茬口土壤速效磷平均含量都在中等偏上水平;土壤速效钾含量以烟草茬最高,其它各种茬口由于农民不注重钾肥的投入,土壤速效钾含量相对较低;各茬口土壤水溶性氯含量普遍适宜;各茬口土壤有效锌含量由高到低顺序为豆类、烟草、甘薯、其它作物和玉米,有50%以上的烟田需补施锌肥;各茬口土壤有效硼含量普遍缺乏。

甲霜灵在土壤－烟草系统中的残留与归宿

在田间生态箱中研究了（１４）Ｃ－甲霜灵在土壤—烟草系统中的迁移与归宿。实验结果表明，甲霜灵在实验土壤中的移动，主要受水分运动影响，在土体中甲霜灵甲醇提取残留的半衰期为２～３周，总残留的半衰则为５周，结合残留占总残留的百分比随时间的延长而递增，到第６周时可达到２３．１％。烟草可以通过根系吸收土壤中的甲霜灵，并表现出一定的富集作用，甲醇提取残留浓度从第２周开始下降，半衰期为１～２周，到第６周时为５．３５ｍｇ／ｋｇ。在甲醇提取物中发现一种降解产物。甲霜灵甲醇捉取残留在土壤—烟草中的行为可用两库示踪动力学模型描述。

不同覆盖方式对烟苗根系生长及耕层生态环境的影响

研究了塑料地膜覆盖（DM）、液体地膜覆盖（YM）和露地栽培（CK）3种栽培方式对烟苗根系生长及耕层生态环境的影响，结果表明：移栽后5～45d，5～20cm不同耕层，3种方式对地温的影响均表现为DM〉YM〉CK；DM的保水效应在0～10cm表耕层较为突出，10～20cm耕层及20～30cm耕层DM和YM差异不大，而深层土壤（30～40cm）则YM高于DM和CK；移栽后30d、45d，烟株地上部总干重、根总干重、根冠比、一级侧根数量、二级侧根数量、一级侧根粗和茎基部伤流强度均表现为DM〉YM〉CK，3种栽培方式间差异均达极显著水平；液体地膜覆盖烟株根系最长，极显著高于DM和CK。

不同种植方式下烤烟烟田土壤酶活性研究

以棕壤为供试土壤,研究了烤烟不同种植方式(绿肥烤烟轮作、烤烟纯作、麦茬烟和麦套烟)对烟田耕层土壤酶活性的影响。结果表明,在研究时段内,耕层土壤(0～25 cm)的过氧化氢酶、蔗糖酶和脲酶活性在4种种植方式下均无显著差异,但3种土壤酶活性随时间的变化各异,其中过氧化氢酶随时间变化较平稳,在烤烟移栽后30 d(6月20日)有最低值;蔗糖酶活性在烤烟移栽30 d后有所下降,随后逐渐升高,在采收期(9月7日)达到最高值;脲酶活性在烤烟现蕾期(移栽后68 d)达到最高值,随后急剧降低。就不同土壤层次(0～5 cm,5～15 cm,15～25 cm)而言,烟田土壤过氧化氢酶和脲酶活性在耕层内随土壤深度增加而增加,但增幅较小;而蔗糖酶活性在耕层内随土层深度大致呈现先增加后减小的趋势。在整个烤烟生育期内土壤酶活性的时间变异表现为,土壤脲酶的时间变异系数最大,显示其受外界环境的影响最大;蔗糖酶次之,而过氧化氢酶最小,其季节变化最稳定。

不同种植制度和施肥措施对烟田土壤养分及微生物的影响

分析了烤烟连作与轮作对土壤养分含量和微生物区系的影响以及底肥中硝态氮（NO3^--N）、铵态氮（NH4^＋-N）不同配施比例对烤烟生育期土壤NO3^--N的影响。结果表明，烟田连作3年、6年与轮作相比，土壤有机质均下降，速效氮、磷和钾含量增加，pH值上升；连作6年与3年相比，土壤pH值、速效磷和速效钾又有所升高．碱解氮持平，有机质降低4．3％。土壤细菌和放线菌数量随连作年限增加而呈减少趋势，真菌以连作3年最低；连作使细菌和真菌有益菌群数量降低，而腐霉等有害菌群数量增加。烤烟生育前期，随着底肥中NO3^--N施用比例增加，耕层土壤NO3^--N含量增加，而生育中后期没有显著差异；随着烤烟生育期推进，土壤NO3^--N主要累积在40～60cm土层。从烤烟整个生育期土壤NO3^--N变化和累积看，底肥氮以NO3^--N占30％～50％的配比，对烟株吸收NO3^--N较为有利.

土壤水分调控对烤烟根系、植株形态及生理特性的影响

为探明土壤水分调控对烤烟根系、植株形态及生理特性的影响,指导制定烤烟优质适产土壤水分管理措施,采用盆栽方式,在宜宾烟区进行烤烟生长期土壤不同水分调控试验,分析不同土壤含水量处理烤烟的根系生长、植株形态建成及生理特性变化。结果表明,土壤含水量为20%时,烟株根系发育较差,生长缓慢,植株矮小,不易落黄;土壤含水量为80%时,根系活力受阻,烟株贪青晚熟等;而保持土壤相对含水量在50%时,根系体积增长迅速,干物质积累量大,根系活力强;有利于烤烟各项生理活动进行,从而获得良好的生产效益。

烤烟漂浮育苗土壤替代基质研究

为减少传统基质中草炭、蛭石、膨胀珍珠岩等不可再生资源的开发,降低烤烟育苗成本,利用耕作层土壤、火土、农家肥、营养液肥料的混合物作为烤烟育苗基质进行了漂浮育苗试验。结果表明,在土壤中加入等比例火土、30%农家肥、2%~2.5%营养液肥料作为烤烟育苗基质,其理化指标接近传统基质,能培育出健壮烟苗,出苗率达84.57%,成苗率达97.53%,烟苗生长和农艺性状与传统基质相比差异较小,每池成本较传统基质节省48元。

不同植烟区土壤对中上部烟叶抗氧化系统及部分质量指标的影响

试验于2010年和2011年在贵州省开阳县龙岗镇烤烟良种繁育基地进行,设置3个不同植烟区土壤处理(天柱砂壤土、威宁粉壤土和龙岗壤黏土),研究相同气候条件下贵州不同区域植烟土壤对烤烟中上部叶抗氧化系统及烟叶外观质量和感官质量的影响。结果表明:烤烟生长发育中期,天柱砂壤土和威宁粉壤土处理烟叶多酚氧化酶、超氧化物歧化酶及过氧化物酶活性较高,后期龙岗壤黏土处理较高;烤烟生长发育中后期,天柱砂壤土和威宁粉壤土处理烟叶丙二醛含量均高于龙岗壤黏土处理,因此,天柱砂壤土和威宁粉壤土处理烟叶进入成熟衰老的时间较龙岗壤黏土早。天柱砂壤土处理烟叶外观质量和感官质量均较好,其次是龙岗壤黏土,威宁粉壤土较差。天柱土利于优质烟叶的形成。

籽粒苋与烟草间作后还田对烟草钾吸收和土壤钾有效性的影响

为研究籽粒苋与烟草间作对烟草发育和钾吸收的影响,通过两年大田试验,分别设置了籽粒苋间作不翻压和45d后翻压、籽粒苋2行、4行、6行种植的处理,分析了不同间作模式下烟草干物质累积量、钾含量和钾吸收量的差异及土壤速效钾含量和缓效钾含量的差异。结果表明,籽粒苋与烟草间作后不翻压还田,烟草根系干物质积累量显著增加,钾含量无显著变化,含钾量增加70%,茎和叶片的干物质积累量分别下降了11%和14%,钾含量下降了0.11个百分点和0.12个百分点,含钾量下降了26%和12%。籽粒苋与烟草间作后翻压还田后,各处理的烟草叶片的钾含量均增加;与对照相比,2行籽粒苋(A2)处理和4行籽粒苋(A3)处理提高了烟草根系、茎和上部叶、中部叶的干物质积累量和含钾量,6行籽粒苋(A4)处理烟草、茎、上部叶、中部叶和下部叶、根系的干物质积累量和含钾量均降低;A2处理的上部叶和中部叶的干物质积累量低于A3处理,钾含量和含钾量高于A3处理。间作籽粒苋处理相比烟草单作,烟草行的土壤速效钾含量提高,土壤缓效钾含量变化不大;籽粒苋翻压还田的处理土壤速效钾含量显著大于不翻压还田的处理;籽粒苋翻压还田后烟草行的土壤速效钾的增加量以A4处理最大,翻压还田20和60d后分别比对照高91%和35%,其次为A3处理,翻压还田20和60d后分别比对照高54%和23%。不同处理间籽粒苋钾的表观流向存在差异,A2和A3处理籽粒苋42%~52%钾被烟草吸收,A4处理籽粒苋仅17%的钾被烟草吸收。综合得,烟草-籽粒苋间作可提高烟草叶片的钾含量和土壤速效钾含量,其中以距烟草行1m处种植两行籽粒苋并于45~55d时翻压还田的种植模式为较好。

结晶有机氮肥在土壤-植株系统中分布规律的研究

在盆栽条件下采用15N示踪方法研究结晶有机肥、尿素和烟用复合肥在土壤植株系统中的分布规律。结果表明 ,结晶有机肥比尿素增产 2 3.1%,比复肥增产 14.6 %,达 1%显著水准。复肥比尿素增产 8.5 %,达 5 %显著水准。烟株全N量 :有机肥处理是复肥处理的 138.6 %,是尿素处理的 145 .7%;而复肥处理是尿素处理的10 5 .1%。从肥料中吸收的N量 :结晶有机肥处理比复肥处理多 2 5 .1%,比尿素处理的多 2 7.9%。从土壤中吸收的N量 :结晶有机肥处理比复肥处理多 47.4%,比尿素处理多 5 8.3%;而复肥处理比尿素处理多 7.4%。N肥利用率 :结晶有机肥处理为 45 .8%,比复肥和尿素处理分别高 9.4和 10 .1个百分点。所施N的回收率 :结晶有机肥处理达 98.3%,比复肥和尿素处理分别高 7.7和 12 .8个百分点 ,而复肥比尿素处理高 5 .1个百分点。结晶有机肥省肥增产的主要原因是剌激作物从土壤N库中吸收了较多N素 ,同时所施N肥的利用率明显提高。

土壤栽培条件下根系生长非扰动观测根箱及其应用

原位观察土壤中根系的生长情况是一个难题。该文提出了一种土壤栽培条件下根系生长非扰动观测根箱,并以栽种烟草为例说明其应用。该装置由生长室、水肥供应系统、图像捕获与分析系统构成。烟草根系在生长室中生长,水肥供应系统独立调节各分室的水肥供应。利用数码相机定期捕获观察面的根系图像,再用ImageJ软件分析数据,即可实现根系的定量观测。结果表明,烟草根系伸长速率在移栽后第35天和第46天出现2个增长高峰,其峰值分别为54.58和185.69cm/d。根系深度与宽度的比值随生长时间呈现"V"形曲线。根系的快速生长区域具有下移的趋势。比较生长室观察面所得数据和挖掘根箱获得的数据,结果表明,>20～40cm土层根系最多,2种方法所得到的根长在各土层的分布趋势基本一致、相关性显著,表明本装置可应用于土壤栽培条件下根系生长的非扰动观测。

优质烟田土壤营养特征及根系特征分析

研究了不同施肥比例与不同施肥水平的烟株根系发育特征 ,以及根系发育特征与烟叶产量品质的关系。结果表明 ,同一施肥比例 ,施肥水平越高 ,根系重量越大 ,细根差异尤为明显 ,淋溶褐土与普通棕壤均以 N∶ P2 O5:K2 O为 1∶ 2∶ 3的高氮素水平 (淋溶褐土 90 kg/hm2 ,普通棕壤1 0 5kg/hm2 )的总根重量最大 ,对照总根重量最小。同一施肥比例 ,存在根系重量越大 ,产量越高 ,上中等烟比例越低的趋势。淋溶褐土以 N∶ P2 O5∶ K2 O为 1∶ 2∶ 2的 90 kg/hm2 氮素水平的产量最高 ,上中等烟叶比例最大 ;普通棕壤以 N∶P2 O5∶K2 O为 1∶ 1∶ 2的 90 kg/hm2氮素水平的产量最高 。

种植制度对土壤硝态氮及烟叶氮化物的影响

为了解不同种植制度对土壤硝态氮累积及烟叶氮化物的影响，选择种植玉米和烤烟长达20年的土壤为载体，在不同施氮量条件下，研究土壤剖面硝态氮的淋溶分布，以及后作烤烟总氮、烟碱和蛋白质含量。结果表明，随土层增加，土壤剖面硝态氮逐渐下降；长期连作烤烟，0-100cm土层硝态氮含量明显高于玉米，在烤烟生长过程中，随着气温的升高，土壤硝态氮含量明显增加。单季高施氮，烟地硝态氮主要在20-40cm的犁底层土壤中富集。烤烟连作降低了烟叶单位面积产量．同时也降低了烟叶中总氮、烟碱及蛋白质含量。烤烟连作，形成土壤中硝态氮大量富集，养分失衡，氮素利用效率下降，使烤烟生长受阻。优化种植制度、科学施肥是改良烤烟营养状况，降低硝态氮环境的重要手段。

不同用量有机物料与复合肥配施对烟草根系生长发育的影响

施用质量比为3∶7的腐熟牛粪堆肥和腐熟小麦秸秆组成的有机物料,研究了有机物料的不同用量对烟草根系生长发育的影响。结果表明,通过添加有机物料,土壤的容重得到显著改善,处理间差异极显著。前期随着施入土壤有机物料量的增多,烟株的根系长势减弱,但是进入旺长期后,施入土壤的有机物料对烟株根系的生长发育有明显的促进作用,施用有机物料的处理烟株根系在垂直30～40 cm以及水平距茎基部20～30 cm的分布均比对照增多。在移栽后80 d各处理烟株的根群分布中,使用有机物料最多的处理烟株根系在垂直30～40 cm的土层内的质量分布为18 g,而对照仅为4.1g;在水平方向上垄上两侧20～30 cm的土段内,该处理的根系分布为34.9 g,是对照16.2 g的2倍多。试验表明有机物料与复合肥配施能够降低土壤容重,改善土壤的物理性状,并且对烟株根系的发育有促进效应,随着各处理施用有机物料增多,烟株根系质量增多且根系分布更加分散。

不同覆盖物对烤烟根温及生长和生理特性的影响

分别以大棚膜、稻草+大棚膜、普通膜、稻草、稻草+遮阳网和遮阳网为覆盖材料,研究覆盖物对烤烟根温以及生长和生理特性的影响.结果表明,各覆盖处理22d对5和15cm土壤总积温的影响明显不同,5cm土壤总积温最高为大棚膜处理(424·75℃),最低为稻草+遮阳网处理(378·75℃),22d的15cm土壤总积温最高为大棚膜处理(396·75℃),最低为遮阳网处理(368·31℃).随着土壤总积温的升高,烟株地上部和地下部干重都呈增长趋势,光合作用增强,根系活力提高;揭膜后第10天烟株根系干重有所增加,普通地膜处理的根系生物量增加最多,稻草+遮阳网处理最少.

不同耕作深度对土壤物理性状及烤烟根系空间分布特征的影响

为探讨不同耕作深度对烤烟产量产值的影响,揭示烟田深耕增产增效机理,以烤烟‘K326’品种为材料,基于田间定位试验,设置对照翻耕20 cm（GS20）、翻耕30 cm（GS30）和翻耕40 cm（GS40）3个处理,研究不同耕作深度对烟叶产量产值、烟田土壤物理性状和烤烟根系空间分布特征的影响。结果表明：深耕措施对改良土体结构、促进土壤蓄水、优化烤烟根系构型和增加烟叶产量产值有较好效果。深耕处理显著降低亚表层20~40 cm土壤容重,同时显著增加该土层土壤总孔隙度和土壤毛管孔隙度。其中,与GS20处理相比,GS30和GS40处理土壤容重分别降低8.4%和9.4%,总孔隙度分别提高15.6%和13.1%,毛管孔隙度分别提高25.8%和24.8%。与对照GS20相比,GS30和GS40处理显著增加团棵期表层0~20 cm土壤含水量,显著增加旺长期、成熟期亚表层20~40 cm土壤含水量。深耕处理不仅显著增加烤烟根系绝对量,还促进根系向深层土壤生长,提高烤烟根系根深指数。其中,GS30和GS40处理根系生物量鲜重分别比GS20高31.2%和89.2%,根深指数分别提高7.6%和4.5%。与对照GS20相比,GS30和GS40处理烟叶产量分别提高7.0%和27.3%,均价分别提高1.8%和6.2%,上等烟比例分别提高10.4%和24.4%,产值分别提高9.0%和35.1%,其中GS40与GS20存在显著性差异。研究发现,深耕措施首先作用于土壤容重、空隙等物理结构,然后影响烟田土壤蓄水储熵,促进烤烟早生快发,优化烤烟根系空间分布构型,进而作用于地上部形态建成,最终影响烟叶产量产值。

不同土壤对心叶烟和三生烟种子萌发率的影响

测定了四种不同土壤的基本理化性质,并分别用其培育心叶烟和三生烟种子,统计两种烟草种子在四种土壤中的萌发率.结果表明:两品种烟草种子萌发率在育烟基质与其他3种土壤间有极显著差异(p<0.01),而在两烟草品种间差异不显著.