湖南植烟水稻土碱解氮分布特征及其影响因素

为明确湖南植烟水稻土碱解氮含量、空间分布和影响因素,检测了2698个耕层土壤样本的碱解氮含量,分析了其空间分布特征及丰缺状况,探讨了其与种植制度、耕层厚度、海拔和土壤pH、有机质、颗粒组成之间的关系。土壤碱解氮变幅为57.10~447.40 mg/kg,平均为183.78 mg/kg,碱解氮适宜(110~180 mg/kg)的样本占比为46.55%;安仁县、桂阳县和临武县等10个县(区)土壤碱解氮平均值较高,其他16县(区)都在适宜范围;土壤碱解氮空间分布有从东南向西北递减的分布趋势;烟-玉米轮作的土壤碱解氮相对较低;土壤碱解氮随耕层深度、土壤pH、有机质增加而增加,与海拔呈抛物线关系(峰值在海拔150~250 m区间),随土壤粉砂占比增加而升高,随粗砂占比增加而降低。湖南植烟水稻土碱解氮含量空间分布不均匀,且受多种因素影响,要因地制宜分区制定氮肥施用策略。

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。

氮肥减施对烤烟生长及氮肥利用效率的影响

【目的】研究氮肥减施对烤烟生长发育、养分利用及产质量的影响,初步明确氮肥减施的可行性,为烤烟可持续生产提供理论依据。【方法】设置不施肥(对照)、常规施氮、氮肥分别减施10%、20%、30%共5个处理,对比分析各处理烟株农艺性状、经济性状、化学成分及肥料利用率等指标。【结果】氮肥适量减施能缩短烤烟生育期,显著增加烟株株高、有效叶数和最大叶宽。在烟叶化学成分方面,氮肥减施10%处理烤后烟叶还原糖、总氮、烟碱含量等均在云南优质烤烟常规化学成分指标要求范围内;在烟叶外观质量方面,氮肥减施10%、20%处理烤后烟叶颜色呈桔黄,结构疏松或尚疏松,油分充足,烟叶外观质量较好;就氮素养分分配而言,各处理烟株各部位氮素含量呈现叶部>茎部>根部的规律,且氮肥减施10%处理显著提高了烟株叶部氮素含量;就氮肥利用率而言,氮肥减施10%和20%处理的氮肥利用率、农学效率、偏生产力分别提高10.15%、9.31%,3.66%、5.22%,5.22%、8.72%,而氮肥减施30%处理的氮肥利用率与常规施氮处理间无明显差异;在经济性状方面,氮肥减施10%处理的烤烟产量和产值较常规施氮肥分别提高6.47%和16.18%。【结论】氮肥减施10%、20%处理显著影响烟株农艺性状、养分分配、烟叶化学成分及经济性状等指标,但氮肥减施30%处理对烟株农艺性状、经济性状指标影响不显著。氮肥适量减施可促进烤烟生长、提高烤烟产质量和肥料利用率。

烤烟光氮空间分布、光合特性及干物质积累对增密的响应

为探究增密对韶关烟区烤烟冠层光氮分布、光合特性及其干物质积累与产值的影响。以‘粤烟97’为试验材料,设置4个密度(M_(1):10500、M_(2):13500、M_(3):16500、M_4:19500株/hm^(2)),测定了不同冠层光资源与氮素分布、色素含量、干物质积累及经济性状。研究发现,随着密度的增加,不同冠层透光率下降,叶绿素含量增加,移栽80 d时M_4处理上部叶叶绿素较M_(1)处理增加了26.31%,叶绿素b增幅大于叶绿素a;光合特性与氮素是作物碳氮代谢重要指标,密度增加,烟株光合速率下降,M_4处理上部叶较M_(1)处理下降了32.16%~35.83%,胞间CO_(2)浓度、蒸腾速率、气孔导度,呈先上升后下降趋势,氮素浓度呈下降趋势,但不同时期M_4、M_(3)、M_(2)处理中上部叶差异不显著;‘粤烟97’在16500株/hm^(2)时群体叶器官干物质积累达到最大值,取得了最高产量与经济效益,与10500株/hm^(2)相比,产量与产值显著提高。合理密植,‘粤烟97’能通过降低叶绿素降解与提高中上部叶氮素分布对抗弱光胁迫下的光合速率下降,促进烟株群体干物质积累能力,获得更高的烟叶产量和产值。

不同施肥处理烤烟氮磷钾吸收分配规律研究

为研究不同施肥处理条件下烤烟氮磷钾吸收积累规律,进行了田间随机排列试验,结果表明,有机无机配施处理烤烟氮、磷、钾积累量分别为130.64 kg/hm2、27.35 kg/hm2、230.03 kg/hm2,单施有机肥分别为67.25 kg/hm2、14.31 kg/hm2、114.7 kg/hm2,不施肥处理分别为40.08 kg/hm2、10.14 kg/hm2、82.46 kg/hm2。不同施肥处理烟株氮磷钾积累强度均在移栽后60-75d达到最高值。烟株氮、磷、钾在根、茎、叶器官分配顺序:叶>茎>根,叶的积累量大于茎、根积累量之和。每生产100kg干烟叶,不施肥处理氮、磷、钾需要量分别为2.63 kg、0.65 kg、5.31kg,单施有机肥处理分别为3.16 kg、0.67 kg、5.14kg,有机无机肥配施处理分别为4.26 kg、0.89 kg、6.65kg。

氮素形态和氮水平对烟草氮、磷、钾、氯积累分配的影响

为了解不同氮素形态和氮水平对烟草吸收矿质元素的影响,开展了营养液栽培试验。结果表明:纯硝态氮供应的叶片氮、磷含量随氮质量浓度增加而降低;有铵参与供氮的叶片氮、磷含量随氮质量浓度的增加而增加;叶片钾含量随总氮供应变化的规律不同于氮、磷,其在铵硝比5∶5之前随氮质量浓度的增加而降低,在铵硝比达到7∶3之后随氮质量浓度增加而增加,以铵硝比0∶10并氮质量浓度35 mg/L时取得叶片最高钾含量(6.32%),在铵硝比10∶0并氮质量浓度为35 mg/L时取得最低钾含量(3.19%);叶片氯含量有随铵硝比增大而提高的趋势。随铵硝比增加,叶片氮、磷、钾、氯和茎中氮、磷、钾积累量降低,铵硝比相同时,随氮质量浓度增加,钾积累量增加,叶片钾积累量在铵硝比0∶10并氮质量浓度140 mg/L时取得最高积累量1 543.57 mg/株;根氮、磷积累量在铵硝比7∶3及以下,随氮质量浓度增加而增加,根钾积累量随供氮改变没有明显变化规律。叶片中氮、磷、钾含量和积累量均高于茎、根中氮、磷、钾含量和积累量。研究认为:铵态氮有利于叶片磷、氯积累,不利于叶片钾积累;硝态氮有利于叶片钾积累,不利于叶片磷、氯积累,在较高氮质量浓度下不利于叶片氮积累。

不同来源氮素在烤烟体内的累积分配及对烟叶品质的影响

通过在云南省玉溪市赵桅村6组烟田(A)和赵桅实验基地(B)进行的大田^(15)N示踪试验,研究了在不施氮和施氮90 kg/hm^2条件下,水稻土烤烟干物质累积特征、肥料氮和土壤氮的吸收和分配及肥料氮和土壤氮对烟叶品质的影响。结果表明,施氮能显著提高烟株干物重,增加烟株吸氮量,但在生育后期施氮与不施氮处理,烟株均存在于物质和氮素累积过多问题。施氮90 kg/hm^2情况下,烟株整个生育期中吸收的氮素主要来自于土壤氮,而且烟株吸收的土壤氮及其占总吸氮量的比例随生育期延长和烟叶着生部位的升高显著增加;到采收结束时,两试验田烟株吸收的土壤氮占总吸氮量的比例分别达69%和74%。不同施氮水平烟叶品质差异较大,不施氮处理各部位烟叶总氮和烟碱含量均偏低,糖碱比不协调;施氮处理各部位烟叶总氮含量均在适宜范围内,但由于烟株生育后期土壤供氮较多,上部烟叶存在烟碱含量偏高的问题。选择有机质含量适宜的土壤,控制烟株生育后期土壤供氮量,对降低上部烟叶总氮和烟碱含量,提高我国烟叶整体质量至关重要。

不同施氮水平对烤烟干物质、氮素积累分配及产质的影响

研究了不同施氮水平下 ,烤烟干物质和氮素的积累分配等 ,结果表明 :烤烟的干物质、氮素积累随施氮量的增加而增加 ,且主要在旺长期完成 ;干物质与氮素在根、茎、叶的分配比例受施氮量的影响较小 ,各处理之间无明显规律 ,但均表现为叶 >茎 >根 ;根、茎、叶干重占烟株干重的比例最终分别为 1 2 %～ 2 1 % ,2 3%～ 2 6%和 5 4 %～ 65 % ,根、茎、叶的氮积累量占烟株氮积累量的比例最终分别为 1 2 %～ 1 9% ,2 0 %～ 2 6%和 5 8%～ 67% ;施氮处理中 ,以每公顷施纯N 97.

施氮对烤烟氮素积累、分配及土壤氮素矿化的影响

在田间试验条件下,通过设置不同的施氮量处理研究了施氮对烤烟氮素累积、分配及棕壤氮素矿化的影响。结果表明,随施氮量增加,烟株氮素累积量增加;不施氮处理的氮素快速累积期在移栽后9—11周,之后烟株氮素累积量降低;而施氮处理烤烟的氮素快速累积期提前至移栽后7—9周,之后烟株氮素累积量继续增加。氮素在不同器官中的分配比例为叶片>茎>根系,随生育进程,中部叶及下部叶的氮素分配比例降低,烟茎氮素分配比例增加,根系氮素分配比例变化较小;施氮推迟了上部叶最大氮素分配比例出现的时间,不施氮、施纯氮82.5、105.0 kg/hm2处理分别出现在移栽后11周、13周和15周。随施氮量增加,土壤无机氮含量及氮素表观矿化量增加;施氮推迟了土壤无机氮含量高峰值及阶段氮素表观矿化量高峰值的出现时间。在植烟条件下,移栽后5周内各处理的氮素表观矿化量均为正值,6周后均为负值,与施氮量无关。

施氮水平对烤烟根冠平衡及氮素积累与分配的影响

在盆栽条件下,设不施氮(CK)、每株施N 5.45 g(N1)和8.18 g(N2)3个施氮水平,运用15N示踪技术,研究了不同施氮量条件下烤烟根冠平衡及氮素在不同器官间的积累与分配。结果表明,移栽至打顶期烤烟地上部干物质累积量随施氮量增加而增加,根系干物质积累量以N1处理最高;打顶至成熟期地上部干物质累积量N1处理最高,根系干物质积累量随施氮量增加而增加。打顶期根冠比随施氮量增加而降低,成熟期根冠比随施氮量增加而提高。打顶至成熟期烟株氮素积累量以N1处理最高;期间N1处理各器官均有一定氮素积累,而N2处理和CK下部叶及中部叶有一定量的氮素输出。打顶期氮素在根系中的分配比例随施氮量增加而降低。随施氮量增加,烤烟积累的氮素中来自肥料氮的比例增加;积累的肥料氮中来自基肥氮的量增加。在本试验条件下,施氮(N)5.45 g/plant可促进根冠平衡,使烟株稳健生长。

有机质对红壤烤烟氮素累积分配特征的影响

利用15N示踪技术,研究了有机质含量对红壤烤烟氮素累积分配特征的影响。结果表明,随着土壤有机质含量增加,烤烟氮素累积时期延长,且累积量增加。烤烟后期吸收的氮素,在低有机质含量红壤上来自土壤供氮,中有机质含量来自肥料供氮,高有机质含量来自肥料供氮与土壤供氮。烤烟吸收总氮量中29.07%～40.26%来自肥料供氮,59.74%～70.93%来自土壤供氮,表明烤烟吸收氮素大部分来自土壤供氮。氮素在烟株不同部位分配量表现为烟叶〉烟茎〉烟根;烟叶各部位中的分配量为在低有机质含量的红壤,下、中、上3个部位分配量相等,中有机质含量和高有机质含量上则为上部叶〉中部叶〉下部叶。有机质含量对下部叶氮素分配量影响不大,其他部位均表现为有机质含量越高,氮素分配量越大。烤烟不同部位中肥料氮比例表现为下部叶〉中部叶〉烟根〉烟茎〉上部叶,土壤氮比例表现为上部叶〉烟茎〉烟根〉中部叶〉下部叶;并且土壤有机含量越高,各部位中土壤氮的比例越高,肥料氮的比例越低,上部叶受土壤供氮影响最大。红壤上烤烟氮肥利用率在25.42%～30.61%之间,低有机质含量土壤氮肥利用率较低,中、高有机质含量利用率相对较高。在施肥过程中,低有机质红壤上应在N 90 kg/hm2基础上适当增加氮肥施用量,中等有机质含量上保持不变,高有机质含量上应适当降低氮肥用量。

土壤氮素矿化及其对烤烟品质的影响研究进展

在所有必需营养元素中,氮素是对烤烟产量和品质影响最大、最敏感的元素。在烟草生产中,维持烟株生长发育和形成优良品质的氮素来源,不仅仅是人为施入的肥料氮,土壤矿化氮在烤烟氮素营养中也占有重要地位。关于土壤矿化氮对蔬菜和粮食作物生产的贡献已有较多研究,但对烤烟产量和质量影响的研究尚不多见。针对此问题,笔者总结了现阶段土壤有机氮矿化及烤烟氮素营养的研究结果,详细阐述了土壤氮素矿化的影响因素和研究方法,分析了土壤矿化氮对烤烟氮素累积分配和烟叶烟碱含量的影响,并在文章最后对未来的研究方向作了展望。

干旱胁迫下氮用量对烤烟养分积累与分配及烟叶产量和品质的影响

采用盆栽试验研究了干旱胁迫下氮用量对烤烟(NicotianaTabacumL )养分的积累与分配及烟叶产量和品质的影响。结果表明,在干旱胁迫下随氮用量增加,烟株体内N、P、K、Mn含量显著增加,Ca、Mg、Fe含量明显减少,烟株对各种养分的积累量都显著增大。氮用量还影响烟株体内养分的分配,随施氮量增大,伸根期干旱烟株体内大多数养分在根和茎中的分配比例增加,在叶中的分配比例减少;旺长期和成熟期干旱时则相反。在干旱条件下增加氮用量可以提高烟叶产量和总氮、烟碱含量,降低烟叶还原糖含量。

基于^(15)N示踪技术的水稻土与红壤对烤烟氮肥吸收和分配的影响

以K326为材料,应用15N同位素示踪技术,研究了水稻土与旱地红壤种植的烤烟不同生育时期氮肥利用率的差异。结果表明:在不同的生育期,旱地红壤的烟株对肥料氮总利用率比水稻土的高9.98%~16.92%。烟株的生长前期(24 d和48 d)旱地红壤烤烟根系中的氮含量显著高于水稻土种植的烤烟,分别高出0.25和0.29个百分点;旱地红壤根系和不同部位烟叶中的肥料氮比例明显高水稻土,高出10个百分点以上;烟株根系的氮肥利用率比水稻土多31%~62%。在移栽后48 d后,水稻土烟株根系的氮肥利用率高于旱地红壤,高出1.32~4.26倍。旱地红壤的根系在前期生长快于水稻土,其中部叶肥料氮利用率高于上部叶;而水稻土的根系在中期生长快于旱地红壤,则表现为在72 d之后,上部叶氮肥利用率高于中部叶。旱地红壤的氮肥利用率高于水稻土是生产上部分地烟的施肥量低于田烟的重要原因之一。

土壤不同有机质含量及施氮条件下烤烟的氮素积累及分配利用规律

为了探索烤烟氮素积累与土壤有机质含量及施氮量的关系,以不同有机质含量的黄壤为试验地,研究了不同施氮条件下烟株的氮素积累及分配利用规律。结果表明:1)不施氮烟株的氮素积累量在生育期内持续增加,并随土壤有机质含量的增加而增加;相同施氮条件下,植烟在高有机质含量土壤上的氮素积累主要在烤烟移栽后77d内,低有机质含量土壤则在烟株整个生育期内持续增加,且增加施氮量其氮素积累的总量变化不明显。2)在相同施氮条件下,高有机质含量土壤上的烟株肥料氮和土壤氮积累均集中在77d内,而低有机质含量土壤上的烟株在77～119d仍有大量的肥料氮和土壤氮积累。3)烟株肥料氮积累总量占其氮素积累总量的33.59%～48.26%;土壤氮积累总量占烟株氮素积累总量的51.74%～66.41%,土壤氮是烤烟氮素营养的主要来源,并随着土壤有机质和施氮量的增加而下降,也是烤烟不同部位叶片中的氮素营养来源,并随着叶片部位的升高积累量增加。4)烤烟对氮肥的利用主要集中在旺长期(36～77d),在相同施氮条件下,随土壤有机质含量的增加而增加;在适宜施氮条件下,选择有机质含量较高的土壤植烟,对促进烟株前期生长和氮素积累有益,对促其早生快发和较早形成优势植株有利,而且通过加大施氮量提高烟株氮素积累的效果较微。因此,施氮量应以当地最佳用量为准,同时,为了提高烤烟的氮肥利用率和节约氮肥投入成本,可选择有机质含量较高的土壤种植烤烟。

湖南邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量分布及变化趋势

为了解邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量分布状况,采用传统统计学和地统计学方法于2012年分析了邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量适宜样本、不同pH组、不同有机质组、空间分布及变化趋势。结果表明:①邵阳烟区耕层土壤碱解氮含量总体处于适宜水平,平均值为112.70mg/kg,变异系数为32.70%,处于适宜范围内的样本占40.50%。②邵阳县耕层土壤碱解氮含量极显著高于隆回县和新宁县。③土壤碱解氮含量总体上从中部分别向西南部和北部递减的分布趋势。④耕层土壤pH与土壤碱解氮含量相关关系不显著。⑤土壤碱解氮含量有随有机质提高而增加的趋势。⑥与2002年相比,耕层土壤碱解氮含量呈下降趋势。

氮肥用量对暗棕壤烤烟氮素积累及分配的影响

试验以烟草为试材，设置3个氮素水平，研究氮素用量对暗棕壤烤烟氮素积累与分配的影响。结果表明，不施氮肥处理，烤烟氮积累总量为96．99kg·hm^-2；N1和N2处理氮积累总量分别为143．35kg·hm^-2和155．73kg·hm^-2。施氮处理增加了烤烟不同部位叶片中氮素和烟碱含量，降低了总糖和还原糖含量，N2（60．0kg·hm^-2）处理烤烟各部位叶片中烟碱含量大于国际优质烟叶规定的烟碱含量（3．5％）。综合考虑，暗棕壤上种植烟草，施氮量应控制在45～60b·hm^-2之间，有利于生产优质烤烟。

^(15)N示踪探究烤烟氮素吸收分配规律

通过大田试验,利用15N示踪研究了烤烟大田各生育期对肥料氮的吸收分配规律。结果显示:烟株偏向吸收硝态氮,且吸收的硝态氮主要分布在叶片和茎中;烟株吸收的追肥氮占吸收肥料氮的比例随生育期的推进而不断增加;成熟叶片中肥料氮占总氮的比例不足两成,且随叶位上升而不断下降。

施氮量对烤烟叶片碳同化能力及同化产物分配的影响

以烤烟(Nicotiana tabacum)品种K 326为材料,采用稳定同位素13C标记技术,研究了烤烟圆顶后1周不同部位叶片、同一叶片不同区段的13C同化能力差异及同化物运输分配的特点,探讨了施氮量对烤烟叶片碳同化能力及同化物分配的影响。结果表明,烤烟不同部位叶片13C同化能力表现为中部叶>上部叶>下部叶;同一叶片不同区段13C同化能力依次为叶中部>叶基部>叶尖部。随施氮量增加,上部叶和下部叶的13C同化能力有增大的趋势,而中部叶的13C同化能力以中等施氮量处理(N2)最大。各部位叶片的13C同化产物主要分配于相应部位叶片及根和茎中,增加施氮量具有促进上部叶同化物向根部和茎部运输分配的趋势。

不同轮作措施对黔西南州烟区土壤碳/氮养分的空间变异特征

为黔西南州烟区土壤质量维护及烤烟生产的合理施肥提供依据,采用野外布点采样,利用GIS技术分析方法定量研究烟区土壤有机碳/氮素的空间异质性及分布特征。结果表明:黔西南州烟区表层土壤有机碳平均含量为20.84～23.88g/kg,平均为22.36g/kg,变异系数为32.70%。全氮与速效氮分别为1.65～20.3g/kg和120.97～160.45mg/kg,平均为1.89g/kg和139.02mg/kg,变异系数为31.06%和46.26%,属中等强度的空间变异性;土壤有机碳、碳氮比指数的空间分布规律类似,空间分布总体呈较均匀趋势。全氮和pH的空间分布规律类似,表现为北低南高;速效氮的空间分布规律不明显。在生产过程中,应针对不同烟区的土壤养分状况因地制宜、分类指导,采用不同的烤烟专用复合肥配方,提高烟区土壤的养分均衡供应能力。