Discussion on Biomass Fuel Operation Model Dominated by Tobacco Straw

With the gradually popularization of replacing coal tobacco leaf flue-curing technology with biomass fuel, the operation of raw materials collection and transportation links faces many problems. In this paper, the existing problems in view of biomass fuel operation dominated by tobacco straw in current tobacco leaf flue-curing were analyzed, and the 3 kinds of fuel operation modes （＂contracting processing mode, displacement mode and commercialization mode＂） were put forward, each of which was also briefly analyzed, with the aim to expand the way of thinking about biomass raw materials processing by cooperative organization.

Effects of Regulation of C/N Ratio Wheat Straw Application on Nitrogen,Phosphorus and Potassium Uptake in Tobacco

[Objective]The aim was to study the effects of regulation of C/N ratio wheat straw application on tobacco nitrogen,phosphorus and potassium uptake. [Method]Effects of regulation C/N ratio wheat straw application on the flue-cured tobacco yield,output value,nitrogen,phosphorus and potassium content and cumulative uptake of the upper,middle and bottom leaf were studied by using the field plot experiments at Banqiao town,Qujing city,Yunnan Province during the 2008-2009 summer growing seasons. [Result]The results showed that the application of wheat straw alone or after C/N regulation,could significantly increase tobacco production,potassium content,the potassium and nitrogen accumulation amount of leaf,and was more conducive to the potassium uptake of tobacco leaf with wheat straw application after C/N regulation. Compared with non-straw application,the yield of tobacco increased by 6.59%,3.58%,5.98%,8.80% with application of wheat straw alone,wheat straw and vetch,wheat straw and oilseed cake,wheat straw and urea nitrogen,the potassium content in tobacco leaf increased by 3.85%,7.76%,8.82%,11.21%,respectively,the total potassium cumulative amount of leaf increased by 10.71%,11.62%,15.32% ,21.01% and the total nitrogen cumulative amount increased by 9.76%,1.22%,8.14%,14.00%. However,the differences of tobacco leaf nitrogen content among the different treatments were not significant,the phosphorus uptake of tobacco leaf decreased. [Conclusion]application of high C/N ratio wheat straw in flue-cured tobacco production,which should be concerned not only to adjust C/N ratio by adding nitrogen,but also considering additional phosphorus application.

二次翻耕起垄与稻草还田对土壤养分和烟叶产质量的影响

为探讨二次翻耕起垄与稻草还田两种栽培措施及其相互作用对土壤养分和烟叶产质量的影响,以烤烟品种K326为试验材料,按照两种不同翻耕起垄方式(一次性翻耕起垄和先翻耕晒垡再二次翻耕起垄)与是否稻草还田进行随机区组设计,在湖南宜章县烤烟种植区进行田间试验,分析比较各处理间的土壤养分和烟叶产质量差异。结果表明,与一次性翻耕起垄(T1+T2)和无稻草还田(T1+T3)相比,二次翻耕起垄(T3+T4)和稻草还田(T2+T4)能显著增加土壤有机质含量,提高烟叶糖碱比、氮碱比以及烟叶产量、产值和生产效益,并且两者表现出显著的相互作用;此外,二次翻耕起垄还能显著提高烟叶总糖和还原糖含量,并显著降低烟碱含量,使得糖碱比和氮碱比更趋合理。在感官评吸方面,稻草还田能显著提高烟叶感官评吸质量。从生产效益上分析,由于二次翻耕增加了生产成本,对于基础地力较好的砂质土壤,开展一次性翻耕起垄结合稻草还田可获得更好的经济效益。研究结果为湖南烟稻轮作区烤烟种植提供了科学参考依据。

不同秸秆还田方式对烟稻轮作土壤细菌群落多样性和结构的影响

为探究不同秸秆(烟秆和稻秸)还田方式下烟稻轮作土壤细菌多样性和群落组成的变化特征及其影响因子,设置对照(CK)、改良剂(BP)、烟秆/稻秸直接还田(S0)、烟秆/稻秸-牛粪堆腐物还田(S1)、烟秆/稻秸-菜籽饼堆腐物还田(S2)以及还田物与改良剂配施(S0BP、S1BP、S2BP)处理进行烟草-水稻轮作盆栽试验,采用16S rRNA高通量测序技术对土壤细菌群落结构组成进行分析。结果表明:秸秆直接还田与秸秆还田配施改良剂还田能有效改善土壤理化性质;秸秆还田配施改良剂显著提高了细菌群落丰度,S1BP处理的细菌群落丰度最高;各处理对土壤细菌群落多样性指数没有显著影响。土壤中优势菌门是变形菌门(Proteobacteria,16.42%~26.01%)、绿弯菌门(Chloroflexi,15.62%~20.46%)、酸杆菌门(Acidobacteriota,8.71%~15.86%)、放线菌门(Actinobacteriota,7.08%~11.47%)和厚壁菌门(Firmicutes,7.29%~11.74%)。秸秆还田显著提高了变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)的相对丰度;与秸秆还田相比,秸秆还田配施改良剂显著提高了拟杆菌门(Bacteroidota)和脱硫杆菌门(Desulfobacterota)的相对丰度,显著降低了酸杆菌门(Acidobacteriota)和放线菌门(Actinobacteriota)的相对丰度。进一步的冗余分析和聚类热图分析表明,土壤pH、最小持水量、孔隙度、速效钾含量、溶解性有机碳含量、微生物生物量碳含量与脱硫杆菌门(Desulfobacterota)、变形菌门(Proteobacteria)和拟杆菌门(Bacteroidota)相对丰度呈正相关关系,与硝化螺旋杆菌门(Nitrospirota)、放线菌门(Actinobacteriota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和装甲菌门(Armatimonadota)相对丰度呈负相关关系,是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子。研究表明,烟草和水稻秸秆直接还田及其与改良剂配施还田均可改善土壤理化性质,并有利于提高土壤细菌群落的丰度。

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。

不同玉米秸秆还田方式对土壤化学性质及烤烟产量的影响

玉米秸秆还田不仅可以使农业废弃物高效资源化利用,还可以有效改善烤烟种植过程中田间管理不合理导致的土壤肥力下降和功能退化的状况。本试验共设4个处理(分别为秸秆深埋、深松、粉垄30 cm、粉垄50 cm处理),探究了不同玉米秸秆还田方式对土壤化学性质及烤烟产量的影响。结果表明:粉垄50 cm处理土壤有机质、硝态氮、铵态氮、速效钾、土壤碳氮比提升效果最好;各处理烟叶氮、磷元素含量差异不显著,深松与粉垄50 cm处理烟叶产量较高;粉垄50 cm处理烟株上等烟比例最大,深松、粉垄50 cm处理烟叶产值较高。因此,粉垄50 cm玉米秸秆还田方式可以有效提高土壤营养元素含量,提升烟叶品质,显著增加烟叶产值。

秸秆还田对土壤养分和烟草生长发育的影响

[目的]研究大麦、玉米秸秆还田对植烟土壤养分、常发性病害发生流行、烟草农艺性状、烟叶经济和化学性状的影响。[方法]采用田间随机区组试验,设置不还田+常规烟草复合肥(CK)、常规烟草复合肥+6000 kg/hm^(2)大麦秸秆还田(T_(1))、常规烟草复合肥+6000 kg/hm^(2)玉米秸秆还田(T_(2)),测定烟株移栽后土壤化学性质、农艺性状、烟叶产量产值和化学性状并调查病害发生情况。[结果]T_(2)处理后土壤pH、有机质、碱解氮和速效钾含量较CK分别增加了10.31%、44.19%、26.09%和130.35%,T_(1)、T_(2)处理促进了烟草农艺性状;田间气候斑点病、普通花叶病的发病率和病情指数均表现为CK>T_(1)>T_(2),黑胫病发病率和病情指数表现为CK>T_(2)>T_(1);T_(1)、T_(2)处理提高了烟草产量、产值和上等烟比例;C3F烟叶化学成分协调性表现为T_(2)>T_(1)>CK。[结论]大麦、玉米秸秆还田可提高土壤肥力,促进烟草农艺性状和烟叶化学性状,降低病害发生流行,有利于优质清香型烤烟形成。

烟草秸秆与石墨碳混烧特性及动力学分析

本文采用TG-DTG-DSC联用技术对烟草秸秆、石墨碳以及两种燃料的混合物进行热重试验,研究其着火特性、燃尽特性以及综合燃烧特性。采用动力学方法分析了燃料的燃烧机理,并通过计算获得了燃烧动力学参数。结果表明:烟草秸秆的着火与燃尽性能较好;石墨碳最差,混合物着火过程由烟草秸秆控制,燃尽性能由石墨碳控制。石墨碳综合燃烧特性较差,在掺混烟草秸秆后其燃烧特性得到明显改善。动力学分析表明,烟草秸秆的燃烧在低温段符合二级动力学模型,高温段符合三级动力学模型,纯石墨碳的燃烧符合三级动力学模型,两者混合物的燃烧在不同阶段表现出了不同的动力学模型,同时烟草秸秆的燃烧可为石墨碳的燃烧提供热量,从而促进石墨碳的燃烧,其活化能最多降低101 kJ/moL。

玉米秸秆还田形态对棕壤性土土壤肥力及烤烟产量品质的影响

为探究不同形态秸秆还田对棕壤性土植烟土壤肥力的影响效应,以不施秸秆为对照(CK),设置玉米秸秆粉碎1 cm(FS1)、粉碎5 cm(FS5)、粉碎10 cm(FS10)和秸秆粉末1 mm(FM)4种形态的秸秆还田试验,表征0~20 cm土层土壤物理性质、养分状况以及土壤酶活性,并综合评价土壤肥力质量以及烤烟产质量。两年试验结果表明,(1)与CK相比,秸秆还田处理均能改善土壤物理性状,可降低土壤容重2.88%~10.99%,提高田间持水量5.96%~34.02%,降低土层平均穿透阻力19.17%~25.87%,以FS5处理的降低或提升效果最显著(P<0.05);(2)不同形态秸秆还田对土壤碳氮的提升具有差异,FS5和FM处理能较CK显著增加土壤总有机碳含量74.08%和44.84%(P<0.05),FS1、FS5和FS10处理分别显著增加微生物量碳含量80.79%、125.31%和70.39%(P<0.05),以FS5处理增加量最高,同时能分别提升土壤全氮、碳氮比和硝态氮含量34.40%、20.22%和749.06%(P<0.05);(3)与CK相比,不同形态秸秆还田分别显著提升土壤蔗糖酶和纤维素酶活性52.40%~222.39%和6.19%~26.88%,以FS5处理的提升幅度最高(P<0.05);(4)土壤肥力评价结果表明,FS5处理综合质量得分最高(0.72),可作为提升棕壤性土植烟土壤肥力的有效秸秆形态,其中,土壤硝态氮、土壤微生物量碳和纤维素酶是影响土壤肥力的关键因子;(5)FS1和FS5处理可增加烤后烟产量8.46%~23.34%。综上所述,不同秸秆还田形态在短期内可改善棕壤性土植烟土壤的理化性状和酶活性,其中以秸秆粉碎5 cm还田效果较好,可实现土壤综合肥力的快速提升。

钾肥与赤霉素互作对烟株生长发育与上部烟叶质量的影响

【目的】探明钾肥与赤霉素互作对烟株生长发育与上部烟叶质量的影响,为改善上部烟叶品质提供理论支撑。【方法】以云烟87为试材,采用随机区组试验,设置CK:常规生产操作;TK_(1):常规生产操作,成熟期喷施2 g/kg糖醇螯合钾;TK_(2):常规生产操作,基肥增施草木灰1500 kg/hm^(2),打顶期喷施20 mg/kg赤霉素;TK_(3):常规生产操作,基肥增施草木灰1500 kg/hm^(2),打顶期喷施20 mg/kg赤霉素和成熟期喷施2 g/kg糖醇螯合钾4个处理,分析不同处理对烤烟上部烟叶的田间农艺性状、生理指标、烤后烟叶的化学成分、经济性状及土壤养分含量的影响。【结果】成熟期,与CK相比,TK_(1)、TK_(2)和TK_(3)处理均提高上部6片烟叶的叶面积,增幅分别为0.79%、14.91%和20.88%;TK_(1)处理较CK降低上部叶开片度,TK_(2)和TK_(3)处理分别提高0.73%和2.35%。相较CK,TK_(1)、TK_(2)和TK_(3)处理烤后烟叶的钾含量分别显著提高6.63%、12.15%和16.02%(P<0.05),上等烟率分别增加0.70%、17.53%和54.24%,烟碱含量分别降低10.86%、16.85%和15.74%,糖碱比分别提高2.97%、21.93%和25.65%,钾氯比分别提高19.65%、15.79%和27.72%。【结论】相较于单纯提升基肥施钾量或叶面钾肥与赤霉素的互作,基肥中增施草木灰并结合打顶期喷施赤霉素与成熟期喷施糖醇螯合钾的协同措施更有利于提高上部烟叶的叶面积、开片度与钾含量,优化糖碱比和钾氯比,降低烟碱含量,且能显著提高上等烟比例,是提升烟叶品质的有效方法。

烟区不同类型油菜秸秆腐解及养分释放特性研究

本研究旨在探讨山东和四川烟区适合与烟草轮作的油菜品种,并分析其秸秆腐解及养分释放特性。通过采用尼龙网袋法,在室内模拟田间条件下对2种类型(白菜型和甘蓝型)的4个冬油菜品种进行培养,观察秸秆的腐解过程和养分释放情况。结果显示,培养前10 d,油菜秸秆快速腐解,各养分也快速释放,养分最终释放率表现为K>N>P>C;腐解进程中,秸秆碳氮比有所波动,但大致呈上升趋势;白菜型油菜秸秆的腐解程度、碳和氮的释放率高于甘蓝型油菜,而钾的释放率低于甘蓝型油菜,磷的释放率表现出地区差异;四川烟区油菜秸秆的腐解程度及碳、氮、磷素的释放率高于山东烟区,钾的释放率高于山东白菜型油菜;油菜秸秆腐解可显著提高供试土壤中有机质、氮、磷和钾素的含量,但不同烟区、不同类型油菜秸秆的增效程度有所差异。从秸秆还田利用的角度来看,2烟区中的白菜型油菜品种更适合与烟草轮作种植。

蚕豆秸秆还田减施氮肥对烟田氮流失控制及氮素利用效率的影响

【目的】在高原湖泊流域烤烟—蚕豆轮作体系下,探讨蚕豆秸秆还田对烟田化学氮肥的替代能力,研究秸秆还田对氮肥利用率、氮流失控制及烤烟产量产值的影响,为该轮作体系下秸秆资源化利用及氮肥减量提供科学依据。【方法】针对一年两熟制的烤烟—蚕豆轮作模式,以烤烟K326品种和蚕豆秸秆为试验材料,通过2年田间定位试验,设置不同氮肥用量、秸秆直接还田(S)和腐熟后还田(DS)8个处理:T1(CK,不施氮)、T2(习惯施肥,100%N)、T3(85%N+S)、T4(70%N+S)、T5(55%N+S)、T6(85%N+DS)、T7(70%N+DS)、T8(55%N+DS),分析不同处理对烤烟产量、产值、氮素吸收量、氮肥利用率及农田水环境全氮含量的影响。【结果】T4(蚕豆新鲜秸秆直接还田下减施氮肥30%)与T2(习惯施肥)相比烤烟上等烟比例提高11.2%~19.0%,产值提高2.3%~10.7%,氮肥利用率增加30.4%~37.3%,地表径流水全氮含量下降11.6%~17.5%,土壤渗漏水全氮含量下降8.3%~19.6%;T7(秸秆腐熟还田下减施氮肥30%)与T2(习惯施肥)相比烤烟上等烟比例提高14.0%~20.4%,产值提高1.6%~7.3%,氮肥利用率增加25.9%~26.5%,地表径流水全氮含量下降5.1%~10.9%,土壤渗漏水全氮含量下降20.5%~28.5%。2种秸秆还田方式下减施氮肥30%,均不会对烤烟产量、产值产生显著负效应,均有利于提高烤烟氮肥利用率,能明显降低地表径流和土壤渗漏水中全氮含量。同等氮肥替代量下,新鲜秸秆还田和腐熟秸秆还田2种方式综合效益差异不显著(P<0.05)。【结论】在烤烟—蚕豆轮作模式下,新鲜秸秆直接还田和秸秆腐熟后还田均可减少烤烟季30%化学氮肥投入量,结合节本增效考虑推荐采用蚕豆新鲜秸秆还田减施30%氮肥。

烟秆生物质炭基肥对烤烟生理特性及土壤主要环境因子的影响

【目的】初步明确烟秆生物质炭基肥改善烟株生长状况的土壤微生态机制,为烟秆生物质炭基肥的环境效应评估和科学应用提供理论支撑和实践经验。【方法】采用大田试验,以不施用烟秆生物质炭基肥的常规施肥为对照,设3个生物质炭基肥用量(2700、3375和4050 kg/ha)处理。烟株移栽后60 d,测定主要病害发生率和病情指数;移栽后90 d,测定功能叶的最大净光合速率;采烤结束后,采集土壤样品测定理化性质并分析土壤细菌群落结构。【结果】与对照相比,施用不同用量的烟秆生物质炭基肥均可显著提高烟叶净光合速率(P<0.05),不同程度地降低主要病害危害程度;提高土壤pH、全钾、全氮、水解性氮和有机质含量。土壤细菌α多样性指数无显著差异(P>0.05),但烟秆生物质炭基肥处理的土壤细菌Chao1和ACE指数有所降低,Shannon和Simpson指数有所升高,群落结构明显分离。细菌群落物种组成分析显示,厌氧粘细菌属(Anaeromyxobacter)和土杆菌属(Geobacter)相对丰度明显上升。方差分解分析和冗余分析结果表明,土壤理化性状与微生物群落密切相关,其中有机质和水解性氮对群落分布贡献度最大。FAPROTAX功能预测结果表明,烟秆生物质炭基肥施用后土壤细菌潜在功能更加丰富和多样。【结论】烟秆生物质炭基肥可通过调节土壤理化性质及改善土壤细菌群落结构和功能对烤烟生长发育产生积极影响,厌氧粘细菌属和土杆菌属可能在其中扮演着重要角色。

稻草秸秆配施腐熟剂对烤烟生长及产质量的影响

为了解稻草秸秆配施腐熟剂对烤烟的施用效果。通过盆钵模拟培养试验,分析了稻草秸秆分别配施化肥和含不同微生物优势菌种的腐熟剂后烤烟生长发育、产量、化学成分及协调性的变化,研究了稻草秸秆配施腐熟剂对烤烟生长及产质量的影响。结果表明,稻草秸秆配施腐熟剂显著提高烤烟茎围、最大叶面积、生物量、烟叶产量及中上等烟叶比率。稻草秸秆配施腐熟剂显著降低上部烟叶的烟碱含量,提高其总糖、还原糖含量及糖碱比,从而降低上部烟叶的刺激性、苦味及辛辣等烟气劲头,改善评吸质量;同时,稻草秸秆配施腐熟剂显著提高中部烟叶总氮、总糖和还原糖含量,但氮碱比、糖氮比及糖碱比变化不明显,对烟叶的化学协调性影响不显著;此外,稻草秸秆配施腐熟剂提高下部烟叶总糖及还原糖含量及增加糖氮及糖碱比,有利于增加下部烤烟的香气量,减轻烟叶杂气。采收期烤烟农艺性状和生物量间及不同部位烤后烟叶化学成分与协调性指标间的主成分区组表明,稻草秸秆分别配施细菌+真菌和细菌+真菌+放线菌为优势菌种的腐熟剂,对促进烤烟生长发育,提高烤烟生物量和烟叶产量及改善化学成分和协调性无明显差异。因此,稻草秸秆配施含不同微生物优势菌种的腐熟剂能促进烤烟生长发育,合理上、下部烟叶化学成分,有利于改善烟叶感官质量和提高烤烟产量。

大蒜秸秆对烟草根结线虫病及根际土壤理化性状的影响

以烤烟红花大金元为材料,研究大蒜秸秆无菌化还田对烟草根结线虫病及根际土壤的影响。结果表明,T_(3)(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田4500 kg/hm^(2)),根结线虫防治效果较好。各处理土壤养分含量均随生育期推进呈先增加后降低趋势。不同生育期,T_(3)(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田4500 kg/hm^(2))过氧化氢酶、脲酶、磷酸酶和蛋白酶活性均显著高于其他处理。不同处理土壤酚酸物质含量随生育期推进逐步增加,表现出富集效应,对照处理最为显著。T_(3)(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田4500 kg/hm^(2))能有效降低烤烟根际土壤中酚酸物质含量,减少土壤化感自毒作用。在各生育期,T_(3)(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田4500 kg/hm^(2))根际土壤中真菌数量均较高,细菌数量较低,真菌/细菌较高,这说明烟株移栽前,一次性施入大蒜秸秆4500 kg/hm^(2)能提高土壤中真菌数量,降低土壤中细菌数量,显著提高土壤肥力及土壤活性。综合考虑,大蒜秸秆对烟草根结线虫病的防治效果,以T_(3)处理(烟株移栽前,大蒜秸秆一次性施入大田4500 kg/hm^(2))的大蒜秸秆添加量较为适宜;一次性施入大蒜秸秆4500 kg/hm^(2)能提高土壤中真菌数量,降低土壤中细菌数量,显著提高土壤肥力及土壤活性。

羟基磷灰石改性烟草秸秆生物炭钝化修复土壤镉、铜污染

以烟草秸秆为材料,在高温限氧条件下制备成生物炭(BC),同时将纳米羟基磷灰石(nHAP)负载到烟草秸秆生物质表面,制成纳米羟基磷灰石改性生物炭(HBC),通过多种表征手段探究了生物炭改性前后官能团的变化,并研究了BC和HBC对土壤中重金属镉、铜的钝化效果。结果表明,经纳米羟基磷灰石改性的烟草秸秆生物炭,能显著增加其表面磷基、羧基等含氧官能团的数量。将这2种生物炭分别以1%、2%和3%的比例投加到污染土壤中对土壤进行钝化修复,修复后土壤中Cd和Cu有效态含量降低幅度均分别达30%、40%以上,且Cd和Cu有效态含量降低幅度均随生物炭投加量的增加而增加。纳米羟基磷灰石改性烟草秸秆生物炭可以有效钝化土壤中的Cd和Cu,其中对HBC-3%土样的钝化效果最好。本研究结果可为烟草秸秆的高效利用提供新方法,为磷酸盐修复土壤材料的开发提供参考。

不同稻草还田技术对烟-稻轮作系统土壤养分、有机碳及微生物多样性的影响

【目的】探讨不同稻草还田技术措施对土壤特性的影响及根际微生物修复和改良土壤的内在机制,探索适合福建烟-稻轮作区的稻草高效还田技术,以期为烟-稻轮作区作物优质高效栽培提供依据。【方法】以烤烟“云烟87”和晚稻“甬优1540”为材料,通过不同的稻草还田配施技术处理,进行了2年的田间定位试验,分析比较了烟-稻轮作系统耕层土壤养分、根际微生物和作物产量的变化规律以及根际微生物与土壤环境因子间的内在关系。【结果】产量分析表明,连续2年稻草还田后,各处理产量均比对照显著增加,其中配施石灰和尿素的T_(2)处理最显著,其烟草和水稻产量分别比对照提高25.67%、11.49%;其次是配施腐秆灵和尿素的T_(3)处理,纯稻草T_(1)还田处理效果最差;T_(1)处理第1年稻草还田后烟草产量与对照差异不显著,第2年烟草和水稻产量分别比对照提高3.77%和5.90%。耕层土壤养分特性分析表明,经连续2年的稻草还田处理后,耕层土壤养分与有机碳含量均显著增加,其中T_(2)处理效果最好,其次是T_(3)处理。T_(2)处理碱解氮、有效磷、速效钾、有机碳和可溶性有机碳含量分别比对照提高了7.09%、5.97%、3.01%、11.32%和5.47%。根际微生物群落分析表明,与对照相比,T_(2)、T_(3)处理下碳源代谢相关的HSB_OF53-F07、自毒物质降解有关的节杆菌属(Arthrobacter)和纤维素分解有关的假散囊菌属(Pseudeurotium)丰度均显著上升,而与发病相关的腐质霉属(Humicola)和青霉菌属(Penicillium)相对丰度则显著下降。相关分析表明,根际有益菌丰度与土壤养分因子多为正相关,而致病菌的丰度则与土壤养分因子负相关。【结论】稻草还田配施石灰或腐秆灵和适量速效氮肥,有利于提高耕层养分含量,促进固氮等有益微生物生长,抑制病原菌,为烟-稻轮作提供良好的土壤环境,进而提高作物产量。

田间烟秆清理机械设计与试验

针对现有烟秆清理机存在效率低、适应性差等问题,设计一种新型田间烟秆清理机械。该机采用自走式机型,由夹持拔秆装置、松土铲等关键部件组成,可一次性完成双垄的松土、拔秆、收集等一系列清理作业,并对关键部件进行设计。通过EDEM仿真试验确定了松土铲扰动效果与耕作阻力的最优参数:入土深度20mm、铲头入土角24°和铲翼张角60°。田间单因素试验表明,影响烟秆拔净率的因素为机械作业速度、夹持带传输速度和夹持高度。田间多因素试验确定的机械最优工作参数为清理机械作业速度0.4m/s、夹持带传输速度0.58m/s、夹持高度0.43m,此条件下烟秆拔净率≥85%。

蚕豆秸秆添加腐熟剂还田对植烟土壤与烟叶品质的影响

【目的】探明蚕豆秸秆添加腐熟剂还田对植烟土壤和烟叶品质的影响,为优化闲置生物质资源的循环利用技术、改良植烟土壤和改善烟叶品质提供参考。【方法】采用完全随机区组试验设计,以普通商品有机肥+化肥为对照(CK),研究蚕豆秸秆+化肥、蚕豆秸秆+化肥+1号腐熟剂、蚕豆秸秆+化肥+2号腐熟剂、蚕豆秸秆+化肥+3号腐熟剂、蚕豆秸秆+化肥+4号腐熟剂和蚕豆秸秆+化肥+5号腐熟剂对植烟土壤及烟叶品质的影响。【结果】蚕豆秸秆添加不同腐熟剂还田对植烟土壤及烟叶品质的影响存在差异。蚕豆秸秆+化肥处理土壤速效钾含量、综合肥力值和蔗糖酶活性分别为184.10 mg/kg、0.71和14.05 mg/(g·d),显著高于CK;土壤真菌、细菌、放线菌数量和可培养微生物总量与CK差异均不显著,烤后烟叶化学成分协调性综合得分最低,为0.55分,烟叶品质下降。蚕豆秸秆+化肥+3号腐熟剂处理土壤速效氮和速效钾含量分别为138.05 mg/kg和207.13 mg/kg,显著高于CK;综合肥力值最高,达0.72;土壤真菌较CK显著降低31.97%,细菌和放线菌分别显著提高53.85%和35.19%,可培养微生物总量较高,为12.17×10^(6)CFU/g;除过氧化氢酶外,蔗糖酶、脲酶和纤维素酶活性均有所提高,且酶活性指数最大,达1.11;烤后烟叶化学成分协调性综合得分最高,为0.73分,能有效提升烤烟品质。【结论】烤烟生长以施用蚕豆秸秆+化肥+3号腐熟剂效果最佳,可加快秸秆自然腐解进程,有效提升植烟土壤肥力和烤烟品质。

施用不同腐熟秸秆肥对植烟土壤和烤烟品质的影响

【目的】探明施用不同腐熟秸秆肥对植烟土壤和烤烟品质的影响,为秸秆资源利用及改善烟叶品质的生理机制研究提供参考。【方法】以蚕豆秸秆、玉米秸秆和松针为试验材料,分别设置3个田间试验,以当地常规施肥为对照(CK),研究腐熟和未腐熟蚕豆秸秆替代商品有机肥(试验1)、玉米秸杆、松针肥替代商品有机肥+替代25%无机复合肥(试验2和试验3)对植烟土壤和烤烟品质的影响。【结果】3个试验不同处理成熟期烤烟中部叶的叶绿素含量变化趋势相同,均为对照(CK_(1)、CK_(2)、CK_(3))>未腐熟材料处理(A_(1)、A_(2)、A_(3))>腐熟材料处理(T_(1)、T_(2)、T_(3)),且腐熟材料处理烟叶的叶绿素降幅均较未腐熟材料处理高。试验1:用秸秆和松针肥替代商品有机肥土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为28.75~29.05 g/kg、1.61~1.65 g/kg、0.59~0.62 g/kg、15.43~15.86 g/kg、118.98~126.54 mg/kg、46.44~48.02 mg/kg和115.21~181.07 mg/kg,未造成植烟土壤肥力下降。替代商品有机肥土壤的蔗糖酶活性在烤烟团棵期和旺长期提高,成熟期显著降低;脲酶活性在旺长期提高,团棵期和成熟期降低;过氧化氢酶活性在成熟期提高。土壤细菌数量随烤烟生育期呈降低趋势,真菌和放线菌数量随烤烟生育期呈增加趋势,土壤微生物由细菌主导型向真菌和放线菌主导型定向演变。烤后烟叶的厚度,填充值显著提高,钾含量显著增加,总糖含量显著降低。试验2和试验3:替代商品有机肥+替代25%无机复合肥土壤的有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别为15.53~35.12 g/kg、1.14~2.74 g/kg、0.27~0.47 g/kg、12.58~17.71 g/kg、79.73~162.50 mg/kg、4.97~13.00 mg/kg、188.00~264.60 mg/kg和14.93~28.90 g/kg、0.91~1.28 g/kg、0.61~0.71 g/kg、8.938~10.21 g/kg、77.00~109.74 mg/kg、43.89~57.36 mg/kg、293.43~468.20 mg/kg,土壤肥力提高。从物理特性和化学成分看,试验2基地烤烟中部叶细长,身份较厚,糖分较高,钾离子含量偏低;试验3基地烤烟中部叶稍宽,身份偏薄,钾离子含量较高;施用秸秆、松针肥并减施25%复合肥使得烤烟叶面密度提高,且腐熟处理的叶面密度低于未腐熟处理。【结论】腐熟秸秆和松针肥替代商品有机肥+替代25%无机复合肥可优化常规有机肥腐解进程,迎合烤烟需肥规律,促进烟叶适时落黄,提高烟叶内含物,改善烟叶化学协调性,从而提高烟叶质量。