不同配方生物炭基有机肥对百色烟草生长发育和产质量的影响

为了利用广西本地有机肥资源开发烟草专用生物炭基有机肥,在广西百色烟区进行一年两点的大田试验。设计了八角、滤泥和牛粪3种生物炭基有机肥配方,以常规施肥为对照,研究生物炭基有机肥对烤烟生长发育和产质量形成的影响。结果表明,生物炭基有机肥显著改善了烟株的农艺性状,株高和有效叶片数提高最为明显,T处理(八角生物炭基有机肥)效果最优;生物炭基有机肥显著改善了烟株的根系发育,根尖数、分枝数、根体积和总根长均表现出较大幅度提升,T处理对根尖数和分枝数改善效果最为明显,在靖西试验地对这2个性状的提升效果均超过了100%;生物炭基有机肥可以提高烤后烟叶经济性状,其中产量、均价和上等烟比例明显增加;生物炭基有机肥可以优化主要化学成分含量,使其化学成分更协调。综上所述,广西当地特色有机肥资源八角和滤泥均可以与生物炭配制成生物炭基有机肥,用于烟叶生产,其中八角生物炭基有机肥效果最佳。

生物炭与氮肥配施对土壤生物特性和烤烟氮素吸收的影响

【目的】研究生物炭与氮肥减量配施对土壤生物特性和烤烟氮素分配的影响。【方法】采用盆栽试验,氮肥为15N标记肥料,测定生物炭与不同用量氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中肥料氮的残留量、土壤酶活性、微生物量碳含量和烤烟对不同氮源氮素的累积量。【结果】与对照相比,不减氮时,生物炭与氮肥配施使土壤酶活性提高了8.8%~19.5%,微生物生物量碳含量提高了13.3%,减少了烤烟生长前期肥料氮的流失,提高了烤烟氮素累积量;适量减氮时过氧化氢酶活性提高了7.8%,蔗糖酶、脲酶活性和微生物量碳在中后期也有所提高,氮素累积量提高了21.0%。【结论】生物炭能提高植烟土壤酶活性和微生物量,减少肥料流失,提高氮素累积量。生物炭与氮肥配施时适量减氮是可行的。

生物质炭与氮肥配施对土壤氮素变化和烤烟氮素利用的影响

为探明生物质炭与氮肥配施对土壤中氮素循环和烤烟氮素利用的影响,采用盆栽试验,设置4个处理:5 g/盆纯氮(CK),5 g/盆纯氮+100 g/盆生物质炭(T1),3.5 g/盆纯氮+100 g/盆生物质炭(T2),2 g/盆纯氮+100 g/盆生物质炭(T3),利用^(15)N标记的氮肥,测定生物质炭与氮肥配施条件下烤烟生长不同时期土壤中^(15)N的残留量、不同形态氮素的含量、土壤微生物生物量氮含量和移栽后90 d烤烟烟叶对不同氮源氮素的累积量。试验结果表明:相同施氮量时,生物质炭的施用可以提高土壤中^(15)N残留量、土壤无机氮、碱解氮、微生物量氮的含量和叶片对氮素的累积量。生物质炭与氮肥配施时提高了肥料氮在烟叶中的占比,使^(15)N利用率提高了25.4%~63.3%。与对照相比,T2处理植烟土壤中NH_4^+-N、NO_3~–-N、碱解氮在烤烟移栽后75 d比对照分别提高了17.3%、8.0%、7.2%,碱解氮和微生物生物量氮的含量在烤烟移栽后90 d也高于对照。在本试验条件下,生物质炭与氮肥配施对土壤氮素的影响是显著的,施用生物质炭时减少30%氮肥用量是可行的。

有机物料对植烟土壤养分、酶活性和微生物群落功能多样性的影响

【目的】为探究有机物料施用对土壤养分和生物学特性的影响。【方法】采用盆栽试验,研究了草炭、花生壳炭、蒸汽爆破烟梗和玉米秸秆对植烟土壤的影响,采用BIOLOG ECO平板培养技术分析了土壤微生物群落功能多样性。【结果】施用有机物料能够显著提高土壤有机碳、速效氮、速效磷和速效钾含量;汽爆玉米秸秆处理土壤MBC、MBN含量及脲酶、蔗糖酶活性提高幅度最大。BIOLOG分析结果表明,有机物料提高了土壤微生物AWCD和多样性指数。主成分分析结果表明,生物炭促进了以羧酸类和多聚物类物质为碳源的微生物的生长,汽爆玉米秸秆有利于以碳水化合物类、氨基酸类、酚酸类和胺类物质为碳源微生物的生长。【结论】施用有机物料可提高植烟土壤养分含量,改善土壤微生态环境,其中以汽爆玉米秸秆效果最好。

瞬时弹射式蒸汽爆破处理生物质的能量模型及能耗理论分析

在生物质资源化利用领域,蒸汽爆破技术是打破生物质抗降解屏障、实现生物炼制的关键技术途径,具有清洁、短时和高效的显著特点。针对生物质蒸汽爆破过程中能量消耗和能量平衡问题,基于传热学基本原理,对生物质蒸汽爆破过程中的能量组成和转化进行了分析,建立了生物质蒸汽爆破能耗模型,阐明了蒸汽爆破过程中蒸汽热能转换机械功,并利用能量模型对影响生物质蒸汽爆破预处理能耗因素进行能耗分析。结果表明:该模型可以较为准确地反映物质蒸汽爆破过程中的热能利用和转化过程,能够定量分析生物质蒸汽爆破过程中物料含水率、蒸汽爆破强度和装料量的能耗变化规律。研究结果为蒸汽爆破技术的生物液体燃料或生物炼制产业化应用提供了理论参考。

新型复合水凝胶对镉胁迫烟草幼苗的缓解效应

为研究新型复合水凝胶对镉(Cd)胁迫烟草幼苗的缓解作用及其对Cd的吸附机理,以合成的新型生物炭复合水凝胶(PVA/AA/B)和改性生物炭复合水凝胶(PVA/AA/MB)为材料,开展Cd吸附试验和烟草盆栽试验。结果表明,2种复合水凝胶对Cd的吸附方式均以多分子层吸附为主,PVA/AA/B和PVA/AA/MB对Cd的最大吸附量分别为314.17和371.83 mg·g^(-1);与CK相比,PVA/AA/B和PVA/AA/MB处理的植株鲜重分别显著增加172.94%和231.32%,干重分别显著增加135.29%和188.24%,土壤有效态Cd含量分别显著降低36.27%和65.18%,植株Cd含量分别显著降低54.47%和63.23%,叶片的SPAD值及抗氧化酶活性显著提高。2种合成的新型材料均能有效缓解Cd胁迫对烟草幼苗的毒害,促进Cd胁迫下烟草幼苗的生长,减少烟草中Cd积累,其中PVA/AA/MB效果更好,可为缓解烟草Cd胁迫提供理论依据。

氮肥用量对百色引种烤烟NC102生长发育和产质量的影响

以引进品种NC102为供试材料,在百色市德保县开展了田间试验,共设置了5个处理:N_(1)、N_(2)、CK、N_(3)、N_(4),氮肥用量分别为67.5、82.5、97.5、112.5、127.5 kg/hm^(2),并进一步分析了不同氮肥用量对NC102生长发育和产质量的影响。结果表明:氮肥用量对NC102的生育期影响较小,整体生育期无差异;氮肥用量对NC102的农艺性状有较大的影响,对株高、茎围、节距和有效叶数有促进作用,对最大叶片的叶长、叶宽和叶面积也有一定的促进作用;NC102有较好的抗病性,尤其抗花叶病和黑胫病,对青枯病和白粉病也有很好的抗性。氮肥用量对化学成分有一定的影响,B2F的两糖含量和比例比较适宜,烟碱含量稍高,氮碱比稍低,糖碱比(总糖/烟碱)整体偏低,钾和氯含量整体稍低;C3F和X2F的两糖含量稍高,钾含量稍高,糖碱比较大,钾氯比较高。氮肥用量对烤后烟叶评吸质量有一定的影响,3个部位的烟叶整体评分偏低,质量档次全部为中等偏上或中等,差异不明显,下部叶和中部叶稍好,上部叶稍差;各处理之间有一定的差异,但不显著。在经济性状方面,N_(3)处理的产量、均价、产值最高,经济性状最好。综合各项指标,各处理的整体表现为N_(3)>CK>N_(4)>N_(1)>N_(2),百色烟区种植NC102的推荐施氮量为112.5 kg/hm^(2)。

不同有机物料对烤烟根际土壤碳库、酶活性及根系活力的影响

为分析不同有机物料对植烟土壤的改良效应,优化农业废弃资源循环利用,采用盆栽试验,以单施化肥为对照,研究草炭、生物炭、汽爆玉米秸秆对烤烟根际土壤碳库、酶活性和根系活力的影响。结果表明,与对照相比,各处理土壤总有机碳和活性有机碳含量在烤烟不同生育期都有显著提高,移栽后90 d时总有机碳含量最多增加45.24%,活性有机碳含量最多增加238.70%,草炭和汽爆玉米秸秆提高了根际土壤碳库活度和AOC/TOC比例,生物炭降低了碳库活度和AOC/TOC比例;汽爆玉米秸秆提高了土壤脲酶和蔗糖酶活性,在烤烟不同生育期最多分别比对照提高了66.03%和210.32%,草炭和生物炭对土壤酶活性影响不显著,但延缓了成熟期根系衰老,汽爆玉米秸秆对烟株根系活力有一定抑制作用。因此,施用有机物料均可提高烤烟根际土壤总有机碳和活性有机碳含量,但对酶活性和根系活力效果不一致,尚需开展大田及长期定位试验进一步研究。

高碳基有机肥对烤烟生长发育、病害、化学成分及经济性状的影响

为了改善广西烟叶的品质,以云烟87为材料,采用大田试验和肥料穴施的方法,研究不同用量高碳基有机肥(165、330、495 kg/hm^(2))对烤烟生长发育、化学成分和经济性状的影响。结果表明,高碳基有机肥对农艺性状的影响主要在上部叶,能促进上部叶的开片,最大上部叶T_(2)和T_(3)处理的叶长、叶宽均大于CK,叶长和叶宽最大增加量分别达到3.60、2.36 cm,叶面积为T_(2)>T_(3)>CK>T_(1);有促进根系发育的作用,尤其对根长、表面积、根尖数和分支数有明显的促进作用,根系发育整体表现为T_(1)>T_(2)>T_(3)>CK;有促进干物质向茎秆和根系积累的作用,使烟株更强壮,3个处理的茎干质量、根干质量和根冠比均显著高于CK。不能改善叶斑病(靶斑病和气候斑),能预防黑胫病,3个处理的黑胫病发病率在5.20%~7.80%之间,远低于对照的44.40%;有提高烟叶两糖含量、钾含量的作用,适当降低烟碱的含量,提高糖碱比和氮碱比;有提高产量的作用,尤其上部叶产量明显增加,增幅在19.73%~32.65%之间,显著提高上等烟比例和产值,总产值的增幅在33.63%~56.48%之间。综合以上结果,穴施高碳基有机肥时,330 kg/hm^(2)的用量效果最好,适宜在广西贺州地区推广。

生物炭对土壤碳组分及烟草生长发育的影响

为探索生物炭对植烟土壤改良和烟草生长发育的影响效果,采用大田试验设置5个处理[T0(对照):0 t/hm^(2)生物炭+0.64 t/hm^(2)氮肥;T1:0.5 t/hm^(2)生物炭+0.64 t/hm^(2)氮肥;T2:1 t/hm^(2)生物炭+0.64 t/hm^(2)氮肥;T3:1.5 t/hm^(2)生物炭+0.64 t/hm^(2)氮肥;T4:2 t/hm^(2)生物炭+0.64 t/hm^(2)氮肥],分析了生物炭对植烟土壤碳排放、有机碳组分以及烟草生理指标的影响。结果表明:①与T0相比,中低用量(0.5~1.5 t/hm^(2))的生物炭处理可降低土壤CO_(2)排放总量;其中T1、T2和T3处理较T0分别降低28.14%、25.25%和8.41%;而高用量(2 t/hm^(2))生物炭处理则促进了土壤碳排放,T4处理较T0提高8.79%。②生物炭处理可提高土壤总有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳含量(质量分数);在移栽后70 d T4处理的土壤总有机碳和微生物生物量碳含量较T0分别提高19.38%和29.38%;土壤微生物生物量碳占总有机碳比例随生物炭的施入而降低,而土壤可溶性有机碳占总有机碳比例随生物炭的施入而升高。③生物炭处理可提高烟草根系活力,改善烟草叶片光合特性,提高烟草干物质积累量;其中T3处理的烟草根系活力较T0提高80.43%。因此,适宜用量的生物炭可降低土壤碳排放量,提高土壤中碳组分含量,改善烟株根系生长发育状况和光合特性,提高烟株干物质积累量。

不同用量高碳基肥对富川烤烟生长发育和产值的影响

研究高碳基肥料用量对富川烤烟生长发育和产值的作用效果,为提高富川烟叶的可用性提供依据。采用大田试验的方法,用基肥条施的方式,研究不同用量高碳基肥对烟株农艺性状、根系发育、干物质积累、烤后烟叶的化学成分及产质量的影响。对照CK为常规施肥,复合肥总施肥量为1125 kg/hm^(2),基肥为825 kg/hm^(2),追肥为300 kg/hm^(2)。在追肥用量一样、施氮量一样的情况下,T_(1)、T_(2)、T_(3)3个高碳基肥处理的基肥施肥量分别为600、1050、1500 kg/hm^(2)。结果表明,高碳基肥能够促进上部叶的开片,对中部叶叶宽有一定的促进作用;具有促进根系发育、促进烟株健壮生长的作用;可以有效地提高总糖和还原糖的含量,降低烟叶中氯离子的含量,提高中部叶钾离子的含量;对产量的影响不大,有增加产值的作用,总产值的增幅在14.00%~21.00%之间,尤其促进上部叶的产值,增幅达到28.16%以上;有促进上等烟比例的作用,而中等烟比例稍低。该试验T2处理的效果最好,整体表现为T_(2)>T_(1)>T_(3)>CK,建议在广西贺州地区推广1050 kg/hm^(2)的施肥量。

新农科背景下现代烟草农业专业实践型创新人才培养模式探索

基于新农科背景下我国烟草行业发展需求和趋势,围绕教学体系、实践教学平台和教学保障体系平台建设,构建"学科引领与实践创新"的培养模式,旨在进一步提高现代烟草农业专业人才的综合能力,满足我国现代烟草建设专业技术人才需求。

生物炭对土壤酶活和细菌群落的影响及其作用机制

生物炭因其独特的理化性质能够提高土壤碳氮矿化速率及改善土壤微生态环境,因此探索生物炭调控土壤微生态环境与土壤酶活及其作用机制对改善土壤质量具有重要意义.采用大田试验方式研究不同生物炭施用水平0(CK2)、0.6(T1)、0.9(T2)、1.2(T3)和1.5(T4)t·hm^(-2)以及完全空白对照(CK1:不施任何肥料和生物炭)对土壤养分、土壤酶活和细菌群落结构的影响.结果表明,生物炭施用后土壤容重降低,pH值、速效磷、速效钾、有机质含量和碳氮比均升高,较CK2处理提高的范围分别为0.32%~5.83%、14.09%~23.16%、0%~38.70%、7.49%~14.16%和4.06%~10.13%.随着生物炭用量的增加,4个土壤酶活性均呈现先升高后降低的趋势;蔗糖酶(INV)、脲酶(URE)、过氧化氢酶(CAT)和中性磷酸酶(NPH)分别较CK2处理提高的范围为63.73%~166.37%、117.52%~174.03%、12.98%~23.59%和60.84%~119.71%.与此相对应的细菌多样性显著提升,尤其是增加了芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和变形菌门(Proteobacteria)等促生菌的丰度;减少酸杆菌门(Acidobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)的丰度.相关性分析表明土壤碳氮比是影响土壤酶活性的关键因素,且土壤酶活又与细菌多样性存在显著的正相关关系;上述4种土壤酶活与芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)的相对丰度呈现极显著正相关关系(P<0.01),其中CAT是影响细菌群落结构的关键因子.本研究揭示了生物炭对土壤酶活及微生物菌落影响作用机制,为生物炭调控土壤酶体系和微生态生物学环境提供了理论依据.

新农科背景下烟草专业课程思政与课堂教学的融合探索

高校思想政治理论课程是引导大学生树立正确理想和信仰的重要途径,是社会主义大学的本质要求,如何将专业教育与思政教育融会贯通,从“思政课程”向“课程思政”创造性转化,是当前高校思想政治教育的一个新命题。烟草类专业课程主要介绍我国烟草种植的历史和最新的研究技术,烟草育种的方法及优良品种的配套栽培措施,烟草法律法规体系及其运行机制,吸烟与健康的关系等内容。在教学过程中结合专业知识与德育知识体系的“融点”,充分挖掘该门课程蕴涵的思想政治教育元素,提炼爱国情怀、社会责任、文化自信、人文精神和法制意识等思政要素,努力实现核心价值观与学科课程的有机融合。

外源碳输入对烤烟光合特性及土壤有机碳组分的影响

以烤烟品种‘K 326’为供试材料,采用土培盆栽试验,研究了添加不同种类生物炭及高碳基修复肥对烤烟叶绿素含量、光合气体交换参数、各器官干物质积累及土壤有机碳组分含量变化的影响。结果表明,添加外源碳处理的烟株净光合速率显著增加,其中以高碳基土壤修复肥(T4)增加比例最高,达到35.84%。3种外源碳处理的总生物量分别比对照增加了1.51倍(T4)、1.00倍(T2)和56.92%(T3)。不同种类外源碳能够显著提高土壤有机碳组分含量,外源碳处理的总有机碳(TOC)含量分别比对照增加了94.18%(T4),53.69%(T2),29.16%(T3);易氧化态碳(ROC)含量分别比对照增加了25%(T2),26.52%(T3),56.82%(T4);可溶性有机碳(DOC)含量以T4处理增加比例最高,达到45.44%,微生物量碳(MBC)含量最大值也出现在T4处理。综合而言,施用外源碳增加了叶片光合色素含量,提高了烟株的光合生产能力,促进了光合产物积累,并有利于土壤有机碳的积累,改善土壤微生态环境,提高土壤肥力,进而达到固碳增产的目的。

生物炭对褐土理化特性及真菌群落结构的影响

为了探讨生物炭施用对土壤理化及生物学特性的影响,在田间条件下研究了不同用量(0、10、20、40 t·hm^(-2))生物炭施用3a后植烟褐土真菌的群落结构特征,并分析了其与土壤环境因子的关系.结果表明,土壤添加生物炭3 a后显著提高了土壤pH、含水率、总有机碳(TOC)和总氮(TN)含量,而降低了土壤容重和溶解性有机碳(DOC)含量.Illumina Mi Seq测序结果表明,生物炭的添加对土壤真菌α多样性影响不大,但能显著改变真菌群落结构.物种注释结果表明,所有样本中真菌优势菌群均为子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)和担子菌门(Basidiomycota),其相对丰度之和占所有可注释真菌丰度的90%以上.生物炭提高了子囊菌门和担子菌门的相对丰度,降低了接合菌门的相对丰度.在属水平上,生物炭增加了链格孢属(Alternaria)、锥盖伞属(Conocybe)和曲霉属(Aspergillus)真菌的相对丰度,降低了放射毛霉(Actinomucor)和赤霉菌(Gibberella)的相对丰度.冗余分析(RDA)及Mantel检验结果说明,土壤DOC、pH和含水率是影响褐土真菌群落结构的主要环境因子.综上,生物炭施用3 a后对土壤理化特性有显著的影响,这些环境因子的改变驱动了土壤真菌群落的生态演替.

基于多时相和多角度的烤烟烟碱密度遥感监测

【目的】快速、准确获取烟株烟碱含量,实时把控烟叶品质和精准施肥。【方法】以不同区域、品种、氮肥处理连续两年的田间试验为基础,采集了烤烟整个生育期的多角度光谱反射率,选用观测天顶角和方位角组合形成的光谱数据构建烟碱密度的植被指数,建立最佳观测角度下的烟碱密度监测模型。【结果】(1)30°天顶角同210°方位角的角度组合为最佳观测角度;(2)RVI(1630,1740)和NDVI(1630,1740)为监测烟碱密度的最佳敏感光谱参数;(3)构建的两种预测模型BP神经网络和支持向量机,其R^2分别为0.944和0.996,模型验证的均方根误差P-RMSE分别为0.858和0.011,两者均具有较高的精准度和普适性。【结论】表明多角度、多时相遥感在大田烟碱密度的监测中具有良好的应用前景。

物联网概述及其在烟草农业中的应用展望

近年来,物联网技术备受世界关注,在多个行业得到了应用。简要介绍了物联网的含义、发展历程、现代农业与物联网的关系,综述了国内外农业物联网的发展现状,对物联网在现代烟草农业中智能育苗棚的建立、烟田病虫害预警系统建立、烟田墒情监测及精准灌溉系统组建、烟株长势监测系统和精准施肥等方面的应用提出设想,并分析了物联网在现代烟草农业建设中存在的问题。

烤烟叶片镉含量高光谱预测模型的构建

为快速准确地获取烟草叶片镉含量,本研究模拟了4个镉污染水平,用美国ASD光谱仪获取每个污染水平的烟草叶片光谱反射率,并测定不同时期烟草叶片的镉含量,筛选出与镉含量相关性最好的敏感波段,并建立光谱参数,将光谱参数作为输入因子建立烟草叶片镉含量的BP神经网络模型。结果表明:随着镉含量增加,在可见光和近红外范围(400~910 nm)内反射率先降低后增加,在930~1000 nm波段范围内,叶片反射率与烟叶中镉含量呈正相关,在1000~2500 nm波段范围内反射率先增加后降低。经筛选,比值植被指数(RVI)和归一化植被指数(NDVI)的光谱指数分别为RVI(520,710)和NDVI(530,710);BP神经网络模型的决定系数(R2)为0.681,均方根误差(RMSE)为8.001,并对模型进行检验,R2为0.801,RMSE为4.430。研究表明,BP神经网络模型对烟草叶片镉含量具有良好的预测效果。

不同配方高碳基肥对富川烤烟生长和产质量的影响

为探究不同生物炭含量的高碳基肥对富川烤烟生长及产质量的影响,在富川县采用田间试验的方法,以云烟87为试验材料,对照CK为当地常规施肥。在保持总氮量、追肥次数和数量一样的情况下,试验设置3个不同生物炭含量的高碳基肥处理,3个处理的生物炭含量分别为30%、34%和38%,研究了常规施肥和不同配方高碳基肥对烤烟生长和产质量的影响。结果表明:不同配方高碳基肥在农艺性状方面没有明显的优势,但最大腰叶和最大上部叶的叶宽高于CK,在一定程度上有增加叶宽的作用;有促进根系发育的作用,尤其在根系投影面积、表面积、平均直径、根尖数和分支数5个方面有显著的效果;对叶干重没有促进作用,但能促进茎干重、根干重及总干重,根冠比也有增加的趋势;能增加B2F烟叶两糖含量、减少氮化物的含量,有一定的提钾降氯作用;能增加C3F烟叶的总糖含量,对还原糖和总氮影响不大,对钾含量有一定的提升作用,降低氯含量;有显著增加产量和产值的作用,减少中等烟的比例,增加上等烟的比例。综合来看,3种配方高碳基肥整体表现为T_(2)>T_(3)>T_(1),T_(2)的肥料配比更适宜在富川地区推广。