烤烟油菜轮作与施肥对植烟土壤磷素含量及有效性的影响

【目的】探究烤烟油菜轮作与施肥对土壤磷素含量及有效性的影响,以期为优化种植制度,提高土壤磷素有效性提供科学依据。【方法】通过大田试验,采用双因素裂区设计,测定各处理下烤烟不同生长时期土壤全磷、有效磷及酸性磷酸酶活性。【结果】相比烤烟连作,烤烟油菜轮作能显著提高土壤中全磷、有效磷含量及酸性磷酸酶活性,以重蓉油1号(A2)效果最显著。此外,单施化肥(NPK)、有机肥化肥配施(NPKM)处理土壤全磷含量在整个烤烟季均显著高于不施肥(CK),有效磷含量均表现为NPKM>NPK>CK。而土壤酸性磷酸酶活性在烤烟生长前期表现为NPKM、NPK处理显著高于CK,但到成熟期时NPK较CK的差异减弱,未达到显著水平。相关性分析表明,酸性磷酸酶与有效磷和磷素活化系数(PAC)呈极显著正相关关系。【结论】重蓉油1号油菜与烤烟轮作和有机肥化肥配施时土壤磷素含量和有效性较高,是当地较优的种植模式。

烤烟油菜轮作及平衡施肥对土壤速效钾和烟叶钾的影响

为研究不同种类油菜与烤烟轮作以及平衡施肥处理对土壤供钾能力的提升效果,通过小区试验,采用双因素裂区设计,测定主因素(冬闲、‘重蓉油1号’、‘德油早1号’和‘GSX-1’)和副因素(常规施肥、减施氮肥和增施磷肥)下作物生长周期内土壤速效钾的变化情况以及烟叶钾含量。结果表明,烤烟油菜轮作可不同程度提高土壤速效钾含量,且在油菜移栽初期(30天)提升效果最显著,是冬闲处理的1.43~2.05倍。随着油菜生育期的推进,轮作对土壤速效钾的提升效果逐渐减弱,不同油菜种类对土壤速效钾提升效果整体表现为‘重蓉油1号’>‘GSX-1’>‘德油早1号’>冬闲。从烤烟移栽初期到收获期,土壤速效钾含量均有所下降,降幅为15.71%~117.80%。除个别处理外,烤烟油菜轮作的土壤速效钾和烟叶钾含量相较冬闲处理有所增加,且以增施磷肥提钾效果最佳。‘重蓉油1号’油菜与烤烟轮作和增施磷肥时土壤速效钾及烟叶钾含量较高,是当地最优的种植模式。

烤烟油菜轮作及平衡施肥下土壤氮素动态变化研究

为探究烤烟油菜轮作及平衡施肥下土壤氮素的动态变化,采用双因素裂区设计,测定主因素(冬闲、重蓉油1号、德油早1号和GSX-1)和副因素(常规施肥、减施氮肥和增施磷肥)下作物生长周期内土壤碱解氮和铵态氮的变化情况。结果表明,烤烟油菜轮作可不同程度提高土壤碱解氮和铵态氮含量,且在油菜移栽初期(30 d)提升效果最明显。随着油菜生育期的推进,轮作对土壤氮含量的提升效果急剧减弱,整体表现为:重蓉油1号>德油早1号>GSX-1>冬闲。在烤烟整个生育期内,除个别处理外,其他处理土壤碱解氮和铵态氮含量均有所下降,降幅分别为8.65%~64.26%、5.41%~77.51%。在所有主副因素处理下,土壤氮含量以增施磷肥处理最高。综上,重蓉油1号油菜与烤烟轮作和增施磷肥时土壤氮含量较高,是当地最优的种植模式。

烤烟油菜轮作及平衡施肥对土壤有机碳含量的影响

为探究烤烟油菜轮作及平衡施肥对土壤有机碳(SOC)含量的影响,通过田间小区试验,采用双因素裂区设计,测定烤烟与3个油菜品种(‘重蓉油1号’、‘德油早1号’和‘GSX-1’)轮作以及平衡施肥(减氮和增磷)下油菜季与烤烟季土壤的总有机碳(TOC)和可溶性有机碳(DOC)含量。结果表明,从油菜移栽初期到收获,SOC含量均有不同程度的上升,上升幅度为7.7%~166.49%;轮作处理的TOC含量和DOC含量相较对照有所增加,且收获期(180天)的TOC含量和DOC含量以‘重蓉油1号’最高,分别为对照处理的1.26和4.78倍。在烤烟整个生育期内,除个别处理外,其他土壤DOC含量呈下降趋势,TOC含量有所增加。此外,就施肥模式而言,减氮处理效果最佳。在烤烟收获期,除‘德油早1号’外,土壤TOC含量均以减氮处理最高,分别为常规施肥处理的1.20、1.44和1.02倍。综上‘,重蓉油1号’油菜与烤烟轮作、减施氮肥时SOC含量较高,是当地较优的种植模式。

烤烟-油菜轮作体系的钾肥效应

采用田间裂区试验研究不同钾肥用量对烤烟-油菜轮作体系中作物产量、钾素吸收量以及钾肥利用率和后效的影响。结果表明:烤烟季产量随着钾肥施用量的增加呈现先增加后平衡的趋势,以K450处理的烤烟产量最高,达到2 067.64 kg/hm^2,比不施钾处理显著增产261.07 kg/hm^2,与K375处理产量差异不显著。与油菜季不施钾处理相比,油菜当季施钾(K_2O)75 kg/hm^2增加油菜干物质量1 223.58~1 468.78 kg/hm^2,其中油菜籽增产244.84~345.85 kg/hm^2,钾素吸收量增加5.2%~8.4%,以K375处理最高;烤烟季钾肥当季利用率22.27%~29.08%,残留利用率为10.52%~12.63%,累积利用率为32.79%~40.09%,烤烟季残留在土壤中钾肥的后效与钾肥用量显著正相关。在烤烟-油菜轮作系统中,推荐烤烟季施钾肥K_2O 375 kg/hm^2,油菜季充分考虑烤烟季钾肥后效的基础上少施钾(K_2O)16.92~21.90 kg/hm^2,烤烟、油菜增产效果好。

烤烟—油菜轮作条件下的氮肥效应

采用田间裂区试验研究不同氮肥用量对烤烟—油菜轮作体系中作物产量、氮素吸收量、氮肥利用率和后效的影响。结果表明,烤烟季产量随着氮肥施用量的增加呈现先增加后降低的趋势,烤烟季施氮150 kg/hm^2产量最高,氮肥利用率最大;烤烟季施用的氮肥具有明显的后效,油菜产量显著增加314.73~488.83 kg/hm^2,氮素吸收量增加12.33~17.86 kg/hm^2,相当于油菜季施氮22.46~35.21 kg/hm^2的增产效果,氮肥的后效与施氮量成正比。在烤烟—油菜轮作体系中,推荐烤烟季施氮肥150 kg/hm^2,油菜季在充分考虑烤烟季氮肥后效的基础上少施氮22.54~35.17 kg/hm^2,烤烟、油菜增产效果好。

烤烟-油菜轮作田昆虫群落结构及时间动态

明确玉溪市烤烟-油菜轮作田昆虫群落结构及时间动态,为烤烟有害生物综合管理提供参考。2016年用马来氏网在玉溪市烤烟-油菜轮作田对昆虫种类及数量进行调查。结果表明,烤烟-油菜轮作田共采集昆虫5089头,隶属9目26个类群。植食性优势类群为叶蝉类、蛾类,寄生性优势类群为姬蜂和茧蜂,捕食性优势类群为捕食性食蚜蝇。烤烟-油菜轮作田主要害虫蛾类发生高峰期6—7月、叶蝉发生高峰期在9月,主要天敌姬蜂类发生高峰期在9月、茧蜂发生高峰期在6月、捕食性食蚜蝇发生高峰期在4—5月。烤烟-油菜轮作田昆虫群落多样性指数、丰富度指数、均匀性指数6月最高,分别为1.9850、2.7620、1.0000;优势度指数3月最高为0.8840;S_s/S_i稳定性指数在0.0088～0.1385,S_n/S_p稳定性指数在0.7142～2.000,S_s/S_i和S_n/S_p稳定性指数8月最高。6—8月烤烟旺长期至采收期昆虫群落结构最稳定。

20年持续施钾对烤烟/油菜轮作土壤钾素Q/I关系的影响

研究长期施钾下烤烟/油菜轮作土壤钾素供应能力变化特征及其机制,为农田合理施用钾肥和农业土壤发生发育的研究提供科学依据。烤烟/油菜轮作下选取连续20 a烤烟季施钾量0、187.5和375 kg·hm^-2处理,测算其土壤钾素表观平衡(Kab)以及土壤钾素容量和强度关系曲线(Q/I曲线)的土壤钾素平衡活度比(ARe)、土壤活性钾(KL)、非专性活性钾(-ΔK0)、专性活性钾(KX)、土壤钾位缓冲容量(PBC)、K^+与Ca^2++Mg^2+交换自由能(-ΔG)等参数,以及速效钾(Kav)、缓效钾(Knex)、K^+饱和度(KS)、黏土矿物组分等土壤性质,分析Q/I曲线参数变化及其与土壤理化性质变化之间的关系。结果表明,经过20 a定位试验后,ARe在0.38×10^-3~8.91×10^-3(mol·L^-1)0.5之间,-ΔK0在0.02~0.55 cmol·kg^-1之间,KL在1.61~2.16 cmol·kg^-1之间,KX在1.06~2.14 cmol·kg^-1之间,PBC在6.20~7.76 cmol·kg^-1(mol·L^-1)-0.5之间,-ΔG在11.70~19.72 kJ·mol^-1之间。持续施钾土壤的ARe、-ΔK0较不施钾土壤显著增大,KL、KX、PBC、-ΔG较不施钾土壤显著减小。ARe、-ΔK0与Kav、Knex、KS、Kab呈极显著正相关,KL、Kx、PBC、-ΔG与Kav、Knex、KS、Kab呈极显著负相关。土壤钾素Q/I曲线参数彼此之间显著相关。上述指标可被整合成一个主成分指标,不施钾肥土壤的主成分指标值显著大于施钾肥土壤。施钾肥土壤的活性钾主要保持在黏土矿物晶体的契形边缘点位,植物有效性较高,不施钾肥土壤的活性钾主要保持在黏土矿物晶体的层间点位,植物有效性降低。不施钾肥土壤的蛭石含量高于施钾土壤,而伊利石含量小于施钾土壤。综上,土壤钾素Q/I参数ARe、-ΔK0、KL、Kx、PBC和-ΔG可作为土壤供钾能力指标,土壤钾素表观平衡驱动了土壤钾素Q/I曲线形状与参数分异、土壤供钾能力分异及土壤黏土矿物变化,施钾肥量越大、土壤钾素盈余越大,土壤供钾能力越强。长期钾素亏缺下,矿物钾转化为专性活性钾的速率大于专性活性钾释放成非专性活性钾的速率。长期钾素亏缺导致伊利石向蛭石转化。