作物茎秆膨胀收缩监测柔性可穿戴传感器研制与试验

作物茎秆膨胀和收缩变化与其水分状态密切相关,实时监测茎秆的膨胀和收缩变化能够及时掌握作物水分状态,对指导灌溉、提高农业水资源利用率具有重要意义。目前,对于作物茎秆膨胀和收缩变化的监测主要采用基于线性微位移测量原理的传感器,通过测量茎秆的膨胀和收缩引起的位移变化来反映水分状态,存在体积大、价格高、安装不便等问题。为此,该研究提出了一种基于压阻效应的柔性可穿戴传感器,采用柔性压力电极作为传感元件,贴附在作物茎秆表面,通过监测茎秆膨胀和收缩引起的压力变化来反映作物的水分状态,压力检测电路和数据采集电路将作物茎秆的压力信号转换成电信号进行输出和存储。首先在实验室环境下对传感器性能进行测试和标定,然后在温室环境下将传感器安装在番茄茎秆上观测番茄茎秆的压力变化,并与线性微位移传感器观测结果进行比较,最后在充分灌溉和水分亏缺2种条件下观测番茄茎秆的膨胀和收缩变化。结果表明,柔性压力传感器稳定性测试的平均相对变化率为0.109%;弯折前后引起的输出变化非常小,可以忽略不计;标定结果的决定系数大于0.99,最合适的工作压力范围为2~100 kPa;实验室环境下,柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值之间的决定系数为0.9551;温室环境下,充分灌溉组中柔性压力传感器与线性微位移传感器输出值变化趋势一致,两者之间的决定系数为0.7672,亏缺灌溉组中两类传感器输出值均因水分亏缺而呈现下降趋势,输出值之间的决定系数为0.8519。本文所设计的柔性可穿戴压力传感器不仅能够实时监测番茄茎秆的膨胀和收缩变化,还可以对番茄亏水胁迫进行诊断,为实现高效节水灌溉提供重要的技术支撑。

整秆式收获打捆装备研究现状与发展趋势

我国麻类、芦苇、稻麦秸秆等茎秆类作物资源丰富,整秆利用具有较高的社会和经济效益。通过阐述国内外整秆打捆技术的发展历程、研究现状及进展,对比分析国内外技术的基础理论与原理性机构、装备的工作性能等方面差异,剖析国内存在的打捆装置核心技术受限、创新动力不足、夹持输送环节农机农艺融合差等问题。对相关打捆装备的研究现状作出总结,并提出整秆式打捆装备研究未来将朝着核心技术不断突破、自主创新程度提高、智能化程度提升等方向发展。

北方农牧交错区秸秆覆盖防风蚀技术创新与应用

北方农牧交错区是我国遏制荒漠化和沙化东移南下的重要生态安全屏障,对国家粮食安全和边疆稳定具有重要战略意义。长期以来,由于严重土壤风蚀和过度耕作而导致的农田沙化退化和产能下降等问题日益凸显,国内外开展实施的秸秆粉碎覆盖地表防风蚀技术,在农牧交错区应用时秸秆易吹移造成土壤裸露、防风减蚀稳定性差,因此,秸秆覆盖防风蚀技术的深入研究在农田生态治理方面具有重要意义。文章论述了留茬覆盖、碎秆覆盖、茬-秆复合覆盖等秸秆覆盖技术的防风蚀效应和保墒培肥效应,阐明了秸秆覆盖对土壤微生物群落结构和作物农艺性状与产量性状的影响,总结了茬-秆复合覆盖技术的创新内容和应用效果,明确了结合农牧交错区生态特点和复杂耕种制度创建的差异化茬-秆复合精准覆盖技术的防风减蚀效果和适宜性。差异化茬-秆复合精准覆盖技术已成为我国东北黑土地保护、国家耕地保护与质量提升等重大工程的主导技术并大面积推广应用,为农田保护利用和国家粮食安全提供了重要科技支撑。

植物茎秆纤维结构及其沥青胶浆流变特性

本研究将棉秸秆、玉米秸秆、废竹、蔗渣制备出植物纤维。采用相关分析和试验评价各植物纤维沥青胶浆的物化特性。结果表明:在微米级结构层面上,棉秸秆纤维、玉米秸秆纤维和蔗渣纤维呈现出空腔管状结构,竹纤维、木质素纤维为实心结构;各纤维的化学成分存在差异,且影响其热解速率。掺入纤维后,沥青胶浆高温稳定性改善明显,在初始试验温度下各纤维沥青胶浆车辙因子提升了23.8%~75.7%,弹性恢复率提高了9.4%~18.5%。掺加纤维后,沥青胶浆低温抗裂性能略有下降,但植物纤维类型对其影响并不显著。

镁硅改性烟秆炭吸附特性和能力研究

【目的】研究镁硅改性烟秆炭吸附特性和能力,解决水体中过量的氮和磷造成的水体富营养化,并实现废弃生物质烟草秸秆的资源化利用。【方法】将烟草秸秆通过热解制备烟秆生物炭,再由MgCl 2和Na 2 SiO 3对其浸渍改性,用于吸附水体中的氮、磷并研究其吸附特性。【结果】改性后烟秆炭对氮和磷的吸附量分别为4.26和37.93 mg·g-1,分别是改性前的5和11.6倍;改性后烟秆炭镁、硅含量分别是改性前的26.5和4.5倍;烟秆炭的BET测定结果表明,改性提高了烟秆炭的比表面积和平均孔径,孔隙结构更加发达;改性后的烟秆炭出现新的衍射峰,改性引入了新的表面官能团。改性烟秆炭在中性或弱碱性环境下对氮具有较高的吸附能力,吸附磷的pH值范围相对较宽。改性烟秆炭对氮和磷的吸附过程分别符合颗粒内扩散和准二级动力学方程,吸附方式主要为化学吸附;吸附类型均符合Langmuir模型,为单分子层吸附;改性烟秆炭在双溶质溶液中对氮、磷的吸附量相比在单溶质溶液中有显著提升,说明氮和磷在水中共存时对烟秆炭吸附产生协同作用。【结论】镁硅改性烟秆生物炭可以高效去除水体中的氮和磷,是一种高效除氮磷吸附剂。

烟秆生物炭吸附去除水中吡虫啉的研究

以农业废弃烟秆为原料,通过热解法制备生物炭,研究其对水中典型新烟碱类杀虫剂——吡虫啉(IMI)的吸附去除。结果表明,烟秆生物炭对IMI的吸附效能随烧结温度的升高而增大。900℃烧结2 h的生物炭(BC900)表面含有多种含氧官能团,具有较大的比表面积、丰富的孔隙结构、弱的亲水性和极性,对IMI有最佳的吸附效果,最大理论吸附量为124.87 mg/g;增大BC900投加量以及酸性条件均有利于IMI的吸附,而水中常见阴离子的存在对吸附有抑制作用并遵循以下规律:HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)> NO_(3)^(-)> Cl^(-)。BC900对IMI的吸附符合准二级动力学方程,等温吸附曲线符合Freundlich模型。吸附机理包括表面吸附、孔隙填充作用、π-π电子受供体相互作用和氢键作用。

烟秆粉和咖啡壳粉对木塑复合材料性能的影响

为探讨烟秆粉和咖啡壳粉代替桉木粉生产木塑复合材料的可行性,采用范式法分析比较烟秆粉、咖啡壳粉和桉木粉的化学成分,以烟秆粉、咖啡壳粉及桉木粉为增强相与高密度聚乙烯(HDPE)熔融共混,采用两步挤出成型法制备了不同木质纤维原料及配比的木塑复合材料。通过测试不同木塑复合材料的物理力学性能、动态热力学性能(DMA)、氧化诱导时间(OIT)和氧化诱导温度(OIT^(*)),观察不同木塑复合材料的微观形貌和官能团,分析不同木质纤维原料及配比对木塑复合材料性能的影响。结果表明:综纤维素含量由高到低依次为桉木粉、烟秆粉、咖啡壳粉,木质素含量由低到高依次为桉木粉、烟秆粉、咖啡壳粉;桉木粉/HDPE复合材料(TS0)的综合性能优于烟秆粉/HDPE复合材料(TS100)和咖啡壳粉/HDPE复合材料(CS100)。在混合纤维原料木塑复合材料中,随着桉木粉用量的减少,木塑复合材料的集中载荷、弹性模量、静曲强度和冲击强度先增加后降低,OIT和OIT^(*)降低,20%烟秆粉80%桉木粉/HDPE复合材料(TS20)的综合性能最佳,其集中载荷和冲击强度比TS100分别提高27.5%和22.5%,OIT和OIT^(*)分别增加9.9 min和10.7℃。

小麦茎秆性状的转录组测序及全基因组关联分析

小麦的茎秆性状与倒伏紧密相关,发掘其显著关联的基因位点和候选基因,为解析小麦茎秆性状的遗传机制和分子标记辅助育种提供依据。本研究以黄淮南部地区的192份小麦品种为材料,利用小麦660KSNP芯片对7个环境成熟期和4个环境灌浆中期的14个茎秆性状进行了全基因组关联分析(GWAS),同时利用RNA-seq分析了基部前二节间强度和直径的差异表达基因。结果表明,所有性状的成熟期与灌浆中期的差异均达到极显著水平。与灌浆中期相比,成熟期的重心高度增幅较大,基部第二和第三节间长度增加,其他性状均降低。GWAS共检测出163个与茎秆性状相关的稳定SNP标记(MTA),其中45个具有基因或蛋白注释,与转录组联合分析,共筛选到3个与小麦茎秆性状相关的候选基因。推测候选基因TraesCS5A02G522100通过合成异戊二酸类化合物调节小麦的光合作用以及通过调节固醇的生成提高细胞膜的稳定性和渗透性,进而促进茎秆的发育,改善茎秆性状。候选基因TraesCS1D02G390600直接参与小麦茎秆细胞分裂和器官的形成,使茎秆变粗,充实度增加。候选基因TraesCS7A02G481800在小麦中通过参与细胞间的信号传递过程,调控茎秆的发育、应激响应等过程。这些候选基因通过qRT-PCR验证,其基因的表达趋势与转录组测序所得结果基本一致。

茭白秆水解制备高价值呋喃平台化合物研究

生物质转化为高价值呋喃平台化合物是生物质资源利用的重要方式。以工业副产物偏钛酸作为固体酸催化剂,将茭白秆转化为5-羟甲基糠醛(HMF)和糠醛,研究物理活化、溶剂体系等对茭白秆水解性能的影响,并优化反应工艺条件。结果表明,茭白秆具有更低的木质素含量和纤维素晶型结构,比茭白叶更容易被物理活化。在200℃、30 min的反应条件下,球磨活化的茭白秆获得了最高的HMF和糠醛收率,分别为11.66%和7.30%。反应动力学分析表明,偏钛酸催化球磨茭白秆转化的活化能低,相较于文献报道的其他木质纤维素生物质,球磨茭白秆的高值化转化具有优势。

茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响

为阐明茎秆形态性状和产量构成因子对高产型水稻品种抗倒性的影响,试验采用单因素完全随机区组设计,以5个高产型杂交水稻为材料,调查株高等11个茎秆形态性状和有效穗等4个产量构成因子,以倒伏指数评价抗倒性,分析茎秆形态性状和产量构成因子与供试材料抗倒性的相关性。结果:倒伏指数与供试水稻材料基部第二伸长节长呈显著正相关(p<0.05,下同),与第二伸长节茎粗呈显著负相关;与产量构成因子无显著相关性。结果表明,基部第二伸长节越短、茎越粗的高产型水稻品种抗倒能力越强,为抗倒伏水稻品种培育指明方向。

罗布麻秆中纤维素提取及其气凝胶的制备

为实现罗布麻秆的高附加值利用,以罗布麻秆为原料,选用硝酸/乙醇法提取纤维素,通过单因素试验和正交试验优化的提取工艺为:温度85℃、时间1.5 h和固液比1∶25,提取的纤维素纯度可达98.61%。采用TEMPO氧化与超声处理相结合,制备纳米纤维素;再以其为骨架,加入聚乙烯醇和钠基蒙脱土制备纤维素复合气凝胶(NMPC)。结果表明:与纤维素气凝胶(PC)相比,NMPC对亚甲基蓝(MB)的吸附量最高达265.84 mg/g。当应变为60%时,NMPC的应力是PC的2倍。钠基蒙脱土的加入改善了气凝胶的结构,不仅提高了气凝胶的吸附性能,还提升了其压缩力学性能。

烟秆生物质炭基肥施用对烤烟产质量的影响

为探讨烟秆生物质炭基肥施用对烤烟产质量及病害发生的影响,以烤烟品种‘红花大金元’、‘K326’、‘云烟87’为研究对象,设置1个常规施肥处理(CK)和3个烟秆生物质炭基肥不同施用量处理(T1为400 g/株,T2为500 g/株,T3为600 g/株),测定不同品种及处理下的烤烟生育期、农艺性状、发病率、经济性状、化学成分。结果表明:(1)与对照处理相比,施入烟秆生物质炭基肥均能延长烤烟‘红花大金元’、‘K326’、‘云烟87’的各生育期,且能显著提高烤烟的株高、茎围、有效叶片数、最大叶长和叶宽,其中‘红花大金元’的施用量为600 g/株、‘K326’和‘云烟87’的施用量为500 g/株时对烟株生长发育促进效果最佳。(2)施用烟秆生物质炭基肥处理的烟草花叶病、野火病和气候性斑点病发病率显著低于对照处理,其中‘红花大金元’和‘K326’的施用量为600 g/株、‘云烟87’的施用量为500 g/株时烟株病害发生率最低。(3)施用烟秆生物质炭基肥处理的烟草产量、均价、中上等烟比例和产值显著高于对照处理,其中‘红花大金元’的施用量为600 g/株、‘K326’和‘云烟87’的施用量为500 g/株时对提高烟株产质量促进效果最佳。(4)施用烟秆生物质炭基肥处理后,‘红花大金元’能显著降低烟叶总糖、还原糖含量,并且使得烟叶总氮、氧化钾和水溶性氯含量更适宜,‘K326’和‘云烟87’能使烟叶总糖、还原糖、总氮、烟碱、氧化钾和水溶性氯含量显著趋于适宜范围,其中‘红花大金元’的施用量为600 g/株、‘K326’和‘云烟87’的施用量为500 g/株时烟株烟叶化学成分含量最适宜。综上,‘红花大金元’施用600 g/株、‘K326’和‘云烟87’施用500 g/株的烟杆生物质炭基肥对烟株生长效果最佳。

汉麻秆微细纤维结构和制浆性能分析

非木材纤维原料资源的开发及利用拓宽了植物纤维来源渠道,能够缓解制浆造纸工业木材原料短缺问题,符合我国国情。本文以农林废弃物汉麻秆为原料,从纤维微细结构着手,将汉麻纤维与制浆造纸常用阔叶木原料杨木和禾本科植物原料玉米秸秆进行了对比,发现汉麻秆的纤维形态与杨木纤维相似,杂细胞含量少,在长度、宽度分布上具有很好的均一性,符合制浆用纤维原料的要求。检测结果表明:汉麻秆纤维抄造的纸张具有较好的物理性能,能够替代部分现有原料,缓解纤维原料短缺的难题。

基于UPLC-Q-TOF-MS/MS的“略麻1号”茎秆与块茎化学成分分析

目的:对“略麻1号”茎秆与块茎化学成分进行比较研究。方法:采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法(UPLC-Q-TOF-MS/MS),Xbridge BEH C_(18)色谱柱(100 mm×2.1 mm,1.7μm),以0.1%甲酸水溶液-乙腈为流动相进行梯度洗脱,流速为0.3 mL·min^(–1);扫描方式采用正、负离子Full-ddMS2模式下采集数据;结合对照品、相关文献及质谱裂解规律对样品中成分的二级质谱数据进行分析。结果:从“略麻1号”茎秆中共鉴定出153个化合物,包括酚类20个、有机酸类46个、黄酮类11个、氨基酸类12个、生物碱类14个、其他类50个;从“略麻1号”块茎中共鉴定出126个化合物,包括酚类21个、有机酸类36个、氨基酸类13个、生物碱类11个、其他类45个。结论:“略麻1号”茎秆和块茎在物质基础上差异较大,在开发应用中应予以区别,茎秆具有较高的开发应用价值。

玉米茎秆和根系的协同抗倒性分析

为了系统分析玉米茎秆和根系的协同抗倒性,试验选用6个抗倒性不同的玉米品种为研究对象,设置了6.0、7.5和9.0×104株/hm^(2)3个种植密度,以田间茎秆的拉倒力和拉倒角度为抗倒性评价指标,与基部第三节间和根系的形态特征和物质积累量进行相关性分析,同时将基部节间性状与根系性状进行通径分析。结果表明:节间长、粗、单位长度鲜重、干重和各组分含量、根幅、支持根粗、根条数、根粗和根干重均与抗倒性评价指标显著正相关,其中节间粗(拉倒力:r=0.561^(**),拉倒角度:r=0.521^(**))、单位长度鲜重(拉倒力:r=0.520^(**))和干重(拉倒角度:r=0.562^(**))的相关性最大。节间粗和单位长度物质积累量与根干重和支持根粗等根系性状显著正相关,协同作用于植株的抗倒性。当种植密度增大,节间粗、单位长度物质积累量、结构根深、支持根粗、总根条数、根粗和根干重显著减小或减少,导致植株的拉倒力和角度显著减小,倒伏率显著增大。‘粒收1’‘创玉107’‘MC278’和‘京农科728’的节间粗(1.76、1.72、1.71和1.70 cm)、单位长度鲜重(2.9、2.7、2.4和2.5 g/cm)、干重(0.45、0.40、0.35和0.45 g/cm)以及其他与抗倒性相关的节间和根系性状较大,进而有较大的拉倒力(18.1、17.1、14.7和13.0 N)和拉倒角度(63.3°、56.7°、50.3°和49.6°);增密后拉倒力、拉倒角度以及与抗倒性相关的节间和根系性状变幅较小,故抗倒性和耐密性较强。本研究为保障玉米的高产稳产和提高机械化水平提供一定的理论依据。

不同玉米品种的茎秆性状对茎秆弹性和耐密性的响应

为了研究玉米茎秆性状与茎秆弹性和耐密性形成的相关性,进一步揭示植株抗倒伏机理,选用6个抗倒性不同的玉米品种为材料,设置了6.0万,7.5万,9.0万株/hm^(2)共3个种植密度,以田间茎秆拉倒角度为弹性评价指标,与植株和基部节间的形态特征,节间的解剖结构、物质积累量和力学特征进行相关性分析。结果表明,玉米株高、穗位高、基部节间长、粗、表皮厚度、硬皮组织厚度、维管束总数、小维管束鞘面积、单位长度鲜质量、干质量和各组分含量、穿刺和压折强度对茎秆拉倒角度有显著或极显著的影响,其中节间粗(r=0.521**)和单位长度干质量(r=0.562**)的影响最大。种植密度越大,节间粗、硬皮组织厚度、维管束总数、单位长度鲜质量、干质量、各组分含量、穿刺和压折强度越小或越少,茎秆的弹性越差,抗倒性越弱。不同品种间的茎秆性状存在显著差异,粒收1、创玉107、京农科728和MC278与弹性相关的性状优于其他品种,且随着密度的增大变幅较小,故茎秆弹性和耐密性较强。节间粗和单位长度干质量等性状对拉倒角度即有显著影响,增密后这些性状的变幅决定了茎秆的耐密性。

烟秆生物炭及其改性对铅锌矿区污染土壤修复研究

生物炭(BC)在修复重金属污染土壤时,其修复效果与制备条件及原材料密切相关。以不同碳化温度(300、500和700℃)的烟秆生物炭BC及其纳米羟基磷灰石(nHAP)改性生物炭(HBC)为研究对象,采用微宇宙培养实验探究不同时段(7、14和30 d)烟秆BC及HBC对矿区Pb、Zn污染土壤的钝化修复效果。结果表明:不同温度的BC和HBC均能增加土壤pH值(7.81~8.56),并分别使土壤Pb毒性浸出浓度显著降低了30.02%~34.75%和28.23%~34.02%,使有效态Pb降低了37.95%~51.71%和22.56%~26.52%,有效态Zn降低了31.90%~55.52%和19.31%~41.70%;Pb、Zn生物有效性在培养7 d时降低最明显,不同BC使土壤Pb、Zn酸溶态降低了8%~11%和6%~14%,同时增加了可还原态、可氧化态和残渣态;而HBC则促使Pb、Zn酸溶态和可还原态向可氧化态和残渣态转化。BC对土壤Pb、Zn修复效果与HBC相当,因此,烟秆BC和HBC在钝化矿区Pb、Zn污染土壤方面具有显著效果,可为矿区土壤污染修复提供科学依据。

月月竹竹秆变色后全长转录组分析

为探究月月竹竹秆受到光照由绿色变为紫色的分子机制,本研究采集月月竹同一竹节紫色部分(Z)、渐变部分(M)和绿色部分(L)的竹青,提取RNA,利用PacBio Sequel三代全长转录组测序技术,结合生物信息学方法对不同颜色的竹青进行全长转录组分析。结果表明,经过三代测序和数据质量控制,共获得非冗余转录本66961条,长度为500~3000 bp,平均长度1389.22 bp,序列总长度为93.02 Mbp,N50为1830 bp,G+C碱基含量为49.56%。利用NR、Swiss-Prot、COG、GO、KEGG和Pfam数据库对所有转录本进行功能注释,共有56938条转录本被成功注释,占全部转录本的85.03%;49115条转录本被GO注释,其中催化活性、细胞器、代谢过程分别是GO数据库分子功能、细胞组分和生物过程中含转录本最多的项目;28231个转录本被KEGG数据库注释,其中与碳水化合物代谢和基因翻译相关的转录本最多。结合GO注释和KEGG注释,66961条转录本中有381条转录本与光信号的感受、传递以及光调控相关,包括红光和远红光的受体蛋白PHYA、PHYB及信号通路蛋白PIF3、ELF3,蓝光的受体蛋白CRY、ZTL及信号通路蛋白COP1、SPA1、ELF3、GI、HY5等。类黄酮(包括花青素)代谢、叶绿素合成、类胡萝卜素合成等与植物色素合成相关通路分别含有转录本187条、44条和72条。全长转录本共获得2079个转录因子,其中包括18个由35个转录本编码的与花青素合成相关的R2R3MYB转录因子。CNCI、CPC、Pfam、PLEK等数据库同时注释到的长链非编码RNA(LncRNA)6359个,数量高于孝顺竹等其他竹种。本研究获得了高质量的月月竹竹青全长转录组数据,与竹秆变色相关的红光和蓝光受体及光信号传递蛋白,与花青素、叶绿素和类胡萝卜素合成相关的转录因子及长链非编码RNA(LncRNA),为进一步深入分析月月竹竹秆变色机制提供基础。

植物茎秆柔性夹持装置刚柔耦合仿真与试验

针对现有植物茎秆夹持装置存在夹伤茎秆、夹持行程及夹持力不可调等问题,设计一种植物茎秆柔性夹持装置,夹持手内置弹簧可实现植物茎秆柔性夹持,能进行夹持力与夹持行程双调节,更好适应植物茎秆在力学试验、嫁接、茎秆切割试验等领域夹持需求。基于所建立夹持装置刚柔耦合仿真模型,进行夹持力、夹持行程、弹簧刚度等多因素动力学对比仿真与试验分析,以弹簧刚度为设计变量进行灵敏度及稳定性分析,研究不同弹簧刚度对柔性夹持装置夹持性能的影响。仿真与试验结果表明:装置最大夹持直径为68.8 mm,基于所构建夹持装置精准夹持力模型,可平稳调控夹持行程、速度及夹持力;随着弹簧刚度的增加,夹持力逐渐变大,夹持稳定性增加,综合比较发现当弹簧刚度为10 N/mm时,可满足装置施加400 N切割力时植物茎秆稳定夹持需求,柔性夹持力波动较小,能有效避免损伤植物茎秆。

烟秆炭基肥对植烟土壤氮组分及微生物群落结构的影响

【目的】研究不同用量烟秆炭基肥对植烟土壤氮组分及微生物群落结构的影响,以期为烟秆炭基肥在农业生产中的应用及植烟土壤氮素固持提供科学依据。【方法】采用田间试验,设对照(CK,不施肥)、烟草专用肥(F,750 kg/ha)、低量烟秆炭基肥(LBF,525 kg/ha)、中量烟秆炭基肥(MBF,1050 kg/ha)和高量烟秆炭基肥(HBF,1575kg/ha)共5个处理,其中MBF与F处理的氮(N)、磷(P)、钾(K)养分含量相同。烟叶成熟期采集表层土壤样品测定土壤氮含量、酶活性及微生物相关指标,分析不同用量烟秆炭基肥处理对土壤有机氮和无机氮含量、土壤氮循环酶活性及微生物群落结构的影响。【结果】与CK相比,施用烟秆炭基肥显著提高了土壤的全氮、可溶性有机氮、颗粒有机氮及铵态氮含量(P<0.05,下同),且各指标随烟秆炭基肥用量的增加而提高;同等肥力下,与F处理相比,MBF和HBF处理的全氮含量提高5.41%和7.43%、可溶性有机氮含量提高35.65%和62.45%,颗粒有机氮含量提高26.83%和37.71%,铵态氮含量提高109.59%和200.65%。与CK相比,LBF、MBF和HBF处理的过氧化氢酶活性分别显著提高22.13%、35.66%和48.43%,脲酶活性分别显著提高37.72%、45.50%和62.08%;与F处理相比,MBF和HBF处理的过氧化氢酶活性分别显著提高21.29%和32.70%,脲酶活性分别显著提高5.33%和17.33%。施用肥料后土壤微生物量氮含量显著提高,各处理由高到低排序为HBF>MBF>LBF>F>CK,LBF、MBF和HBF处理的微生物量氮含量较F处理分别提高31.83%、44.32%和59.84%。施用烟秆炭基肥增加了土壤细菌群落丰富度和多样性,且与施用量有关,其中HBF处理的Chao1指数和Shannon指数最高,较CK分别显著提高4.38%和5.92%,较F处理分别显著提高2.68%和3.46%。施用烟秆炭基肥也影响了细菌群落组成,与CK相比,LBF、MBF和HBF处理的变形菌门(Proteobacteria)相对丰度降低11.14%~15.16%,放线菌门(Actinobacteria)相对丰度提高6.50%~10.89%,根微菌属(Rhizomicrobium)相对丰度提高177.00%~203.00%。冗余分析结果表明,土壤全氮、可溶性有机氮、颗粒有机氮和铵态氮含量及脲酶和过氧化氢酶活性与放线菌门、单糖菌门(Saccharibacteria)、厚壁菌门(Firmicutes)呈正相关,与变形菌门、绿弯菌门(Chloroflexi)、硝化螺旋菌门(Nitrospirae)呈负相关。【结论】施用烟秆炭基肥可提高土壤氮组分含量,调节细菌群落结构,以中、高量烟秆炭基肥处理效果较优。同等肥力下,施用烟秆炭基肥的效果优于烟草专用肥。在实际生产中考虑到生产成本及施用效果,以中量烟秆炭基肥处理(1050 kg/ha)较适合。