【摘要】：為了研究氮肥與生物質(zhì)炭配施對(duì)植煙土壤改良和烤煙氮素利用的影響,確定施用生物炭條件下合適的減氮量,于2016年和2017年在河南農(nóng)大許昌煙草科技園進(jìn)行了盆栽和大田試驗(yàn),其中盆栽試驗(yàn)采用15N同位素示蹤法進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)置了4個(gè)試驗(yàn)處理:常規(guī)施氮(CK),常規(guī)施氮+生物質(zhì)炭(T1),減量30%氮肥+生物質(zhì)炭(T2),減量60%氮肥+生物質(zhì)炭(T3)。主要研究結(jié)果如下:1.氮肥與生物炭配施對(duì)植煙土壤特性的影響氮肥與生物質(zhì)炭配施使土壤容重顯著降低了11.74%、11.93%和15.73%,對(duì)土壤中非水穩(wěn)性團(tuán)聚體和水穩(wěn)性團(tuán)聚體的影響也達(dá)到了顯著水平,干篩條件下各處理的平均重量直徑與對(duì)照相比提高了45.09%、34.99%和24.63%,水穩(wěn)性團(tuán)聚體平均重量直徑則提高了40.83%、27.97%和16.84%,且對(duì)2mm粒級(jí)團(tuán)聚體影響更加顯著。大田試驗(yàn)和盆栽試驗(yàn)結(jié)果均表明氮肥與生物質(zhì)炭配施可以提高土壤陽(yáng)離子交換量,盆栽試驗(yàn)中減量30%氮肥與生物炭配施時(shí)對(duì)土壤陽(yáng)離子交換量的提高量最大,五個(gè)時(shí)期里與對(duì)照相比分別提高了25.35%、28.03%、14.47%、24.45%、55.17%,大田試驗(yàn)中常規(guī)氮肥與生物炭配施對(duì)陽(yáng)離子交換量的提高效果最明顯。對(duì)土壤中15N變化研究發(fā)現(xiàn),氮肥與生物質(zhì)炭配施減少了肥料氮的流失,常規(guī)氮肥用量與生物炭配施時(shí)提高了煙田土壤NH4+-N、NO3--N和堿解氮的含量,在烤煙生長(zhǎng)后期達(dá)到顯著水平,在烤煙移栽后90 d時(shí)無(wú)機(jī)氮分別提高了74.42%和14.27%,堿解氮提高了14.89%,減氮30%時(shí)土壤中無(wú)機(jī)氮和堿解氮的含量與對(duì)照相比沒(méi)有顯著差異,減氮60%的處理土壤中三種氮素的含量始終處于較低水平。土壤速效磷和速效鉀的含量在盆栽試驗(yàn)和大田試驗(yàn)中變化大體一致,常規(guī)施氮量以及減氮30%時(shí)氮肥與生物炭配施能顯著提高土壤中速效磷和速效鉀的含量,對(duì)土壤中鐵、錳、銅、鋅的含量也有提高的作用。氮肥與生物炭配施明顯抑制了烤煙移栽后1~60 d土壤有機(jī)氮礦化,與對(duì)照相比下降了56.63%、38.37%、10.36%,但移栽后60~120 d比對(duì)照提高了28.73%~66.57%,氮肥與生物質(zhì)炭配施的處理最高氮素礦化速率出現(xiàn)的時(shí)間比單施化肥的處理推遲了大概15 d。施用生物炭的條件下,前期礦化量隨氮肥用量的降低而升高,后期則相反。在移栽后45 d及之后,常規(guī)用量氮肥與生物炭配施顯著的提高了土壤脲酶、蔗糖酶和過(guò)氧化氫酶的活性,減氮30%時(shí)土壤脲酶和過(guò)氧化氫酶的活性仍有明顯提高,蔗糖酶的活性與對(duì)照沒(méi)有顯著差異,減氮60%時(shí),土壤中三種酶的活性均有明顯降低。氮肥與生物炭配施時(shí)土壤微生物量碳含量顯著提高了8.43%~21.01%,微生物量氮含量提高了6.35%~33.68%。2.氮肥與生物炭配施對(duì)烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和氮素利用的影響常規(guī)氮用量與生物炭配施使烤煙各時(shí)期的根系活力提高了12.04%~50.81%,使移栽后45d煙株硝酸還原酶提高了16.16%~49%,谷氨酰胺合成酶活性提高了16.36%~67.31%,提高了旺長(zhǎng)期葉綠素的含量和煙株凈光合速率。減氮30%的處理根系活力、葉綠素含量、凈光合速率與單施化肥相比沒(méi)有明顯差異。各處理烤煙根、莖、葉干物質(zhì)積累符合Logistic曲線方程,擬合度在0.97以上,在移栽后45 d之后烤煙干物質(zhì)積累進(jìn)入快速積累期,常規(guī)氮肥配施生物炭顯著提高了烤煙的干物質(zhì)積累速率,移栽后90 d,減氮30%的處理干物質(zhì)積累量顯著高于對(duì)照處理。氮素積累速率高峰出現(xiàn)在50 d時(shí),常規(guī)氮肥和減氮30%的處理氮積累速率均高于對(duì)照。從吸氮量來(lái)看,移栽后45 d,氮肥與生物炭配施促進(jìn)了烤煙對(duì)兩種氮源的吸收積累,前期對(duì)肥料氮的積累量大于土壤氮,后期則相反。從不同氮源占比來(lái)看,烤煙前期主要吸收肥料氮,后期以吸收土壤氮為主。氮肥與生物炭配施顯著提高了煙株的氮素利用率和土壤中肥料氮的殘留量,降低了烤煙對(duì)土壤氮素的依存率。3.氮肥與生物炭配施對(duì)烤后煙葉品質(zhì)的影響氮肥與生物炭配施降低了烤后煙中糖含量,提高了煙堿、鉀、氯的含量,提高了鉀氯比,減氮30%的處理煙堿含量較為適中,化學(xué)成分相對(duì)協(xié)調(diào),中性致香物質(zhì)含量較高。常規(guī)氮肥與生物炭配施時(shí)烤后煙中性致香物質(zhì)含量偏低,新植二烯含量明顯降低。綜上研究,常規(guī)用量氮肥與生物炭配施提高了土壤中養(yǎng)分含量、烤煙干物質(zhì)積累和氮素積累速率和積累量,但烤后煙葉氮素含量過(guò)高,香氣量偏低;減氮30%的處理烤煙干物質(zhì)積累量和氮素累積量略高于對(duì)照,烤后煙香氣量足,綜合考慮以減量30%氮肥與生物炭配施的處理較好。
【圖文】：

164.1.2 土壤 CEC 的變化從圖1可以看出，，盆栽試驗(yàn)表明，施用生物炭可以提高植煙土壤CEC，在不同時(shí)期均達(dá)到了顯著水平（p<0.05），T1與CK相比五個(gè)時(shí)期分別提高了14.16%、18.27%、17.26%、14.10%和29.3%，氮肥與生物炭配施時(shí)土壤CEC在不同時(shí)期差異較大，沒(méi)有明顯的規(guī)律，除了移栽后75 d之外，均表現(xiàn)為T(mén)1、T2處理CEC高于T3。在整個(gè)烤煙生長(zhǎng)期，土壤CEC的含量隨著生育期的推進(jìn)呈現(xiàn)出先增加后降低的趨勢(shì)

184.1.3.2 土壤銨態(tài)氮和硝態(tài)氮含量變化從圖3中可以看出，在煙草的整個(gè)生育期土壤中NH4+-N的含量與土壤中NO3--N相比一直處于較低水平，土壤中NH4+-N的含量在烤煙移栽后，隨著時(shí)間的推進(jìn)逐漸降低，這可能是因?yàn)镹H4+-N不僅能被植株吸收利用，還能被土壤膠體吸附固定以及在微生物的作用下逐漸轉(zhuǎn)化為NO3--N。同一時(shí)期不同處理中T1處理的NH4+-N含量最高，CK和T2處理的NH4+-N含量在同一時(shí)期的差異沒(méi)有達(dá)到顯著水平。同等施氮量條件下，T1處理土壤中NH4+-N的含量在烤煙生長(zhǎng)后期（移栽后75 ~ 90 d）顯著高于CK，說(shuō)明生物質(zhì)炭與氮肥配施延緩了后期植煙土壤中NH4+-N的損失。在施用生物炭的條件下
【學(xué)位授予單位】：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：S572

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2643949