增施生物炭对两种典型植烟土壤特性及烤烟产质量的影响

发布时间：2020-04-09 06:16

【摘要】：为探讨生物炭对江西植烟土壤肥力和烤烟产质量的影响,2015年在江西省信丰县西牛镇进行水稻土和紫色土田间试验,生物炭穴施增施量设置为T1(0 kg/hm~2)、T2(450 kg/hm~2)、T3(900 kg/hm~2)、T4(1350kg/hm~2)、T5(1800kg/hm~2)五个水平。主要研究结果如下:1、生物炭施用量对水稻土和紫色土酸碱度和养分的影响增施生物炭可明显提高水稻土pH,但对紫色土的p H影响不明显。施用生物炭能够促进水稻土和紫色土土壤全氮含量的提升,但作用时间不同。其中,生物炭对水稻土全氮含量明显有促进作用的时间为旺长期之后,而紫色土为整个烟草生长时期。施用生物炭对土壤碱解氮含量有明显的促进作用。在水稻土中较高的生物炭施用量(T5)对水稻土团棵期碱解氮含量提高作用最明显,但在紫色土中少量施用(T2)效果较好。施用生物炭对水稻土中速效磷的含量无明显规律;在紫色土中,少量施用生物炭(T2)的处理土壤速效磷含量在烟株生个生育期均显著高于其它处理。增施生物炭可显著提高水稻土和紫色土速效钾含量,分别以T5和T2处理效果最为显著,与对照相比最高可分别提升96.82%和59.33%。施用生物炭对水稻土中Al、Ba、Cu、Fe、K、Mg、Na、P、Si、Ti、Zn均有明显促进作用,T4处理提高作用最明显;在紫色土中,T2处理Cu和Zn的含量最高,相比对照分别增加了59.88%和102.92%,Ca的含量随生物炭施用量的增加而增加,而Ba和Ti的含量有所降低。2、生物炭施用量对水稻土和紫色土壤酶活性的影响施用生物炭可显著提高水稻土和紫色土烟株生长全期的脲酶活性。水稻土中T3效果最显著,相比对照可高出28.27%~140.43%;紫色土在移栽后45天提高幅度最大,其中T2和T3处理分别高出对照206.14%和245.46%。增施生物炭对水稻土蔗糖酶活性表现出先促进后抑制的作用,其中T3处理在移栽后30天和60天均高于对照,分别高出68.63%和22.03%,其它处理在团棵期以后均表现为抑制作用;紫色土中生物炭对蔗糖酶在团棵期表现出抑制作用,之后均表现为促进作用,T2处理在整个生育期内蔗糖酶活性最高。在烟株生长的整个过程中,施用生物炭均抑制水稻土纤维素酶的活性,但可提高紫色土壤纤维素酶的活性,相比对照提高0.38%~94.99%。3、生物炭施用量对水稻土和紫色土碳库的影响施用生物炭对水稻土和紫色土全碳、有机碳和水溶性碳均表现为促进作用。与对照相比,水稻土和紫色土施用生物炭处理全碳含量分别增加3.50%~33.13%和10.18%~141.57%。在水稻土和紫色土中分别为T3和T2对土壤有机碳含量和水溶性碳的提高作用最明显,有机碳最高分别可高出对照18.59%和63.69%,水溶性碳最高分别可高出对照122.07%和70.74%。随着生物炭施用量的增加,水稻土的碳氮比表现出增大趋势;紫色土中,除移栽后30天和75天以外,施用生物炭均可提高其土壤的碳氮比,其中T2处理提高幅度最大。除T3处理与T1处理无显著差异以外,其它处理均抑制了水稻土易氧化态碳和微生物量碳的含量;T2处理对紫色土易氧化态碳和微生物量碳的促进作用最显著,其次是T3处理。4、生物炭对烤后烟常规化学成分的影响施用生物炭可提高水稻土烤后烟中部叶和上部叶还原糖和总糖含量,提高紫色土烤后烟中部叶和上部叶还原糖占总糖的比例。水稻土中烤后烟叶烟碱含量随生物炭施用量的增加而增加,施用生物炭将紫色土中的烟碱含量提高到了适宜范围。在水稻土中施用生物炭提高了水稻土烤后烟钾含量的同时,氯含量也有所增加,但均在适宜范围,而且钾氯比也有所提高,施用生物炭可降低紫色土烤后烟的氯含量,而且可显著提高上部叶的钾含量,T3和T4处理效果最为显著。5、生物炭对烤后烟中性致香物的影响水稻土中,施用生物炭可提高烤烟上部叶中西柏烷类和叶绿素类降解产物,T3处理中性致香物总量最高,为746.83μg/g,T4和T5处理中部叶中性致香物总量高于对照,分别高出88.38μg/g、280.16μg/g。紫色土中,施用生物炭提高了上部叶棕色化产物、类胡萝卜素降解产物、西柏烷类降解产物、叶绿素类降解产物的含量,而降低了苯丙氨酸类降解产物含量。中部叶中性致香物质含量随着生物炭施用量的增加而减小。6、生物炭对烤后烟经济性状的影响施用生物炭可提高水稻土和紫色土烤烟的产量、产值以及上等烟比例,分别以T3和T2处理效果最显著,产量、产值分别增加52.94%和122.75%、73.71%和108.85%。施用生物炭降低了中等烟的比例,对下等烟比例的影响与生物炭施用量关系密切。综上所述,向水稻土和紫色土中输入生物炭可改善其土壤肥力状况,提高烤烟内在化学成分的协调性,增加烤烟中性致香物的含量,提升烟叶品质和产量。从整体来看,在水稻土和紫色土中分别增施900 kg/hm~2和450 kg/hm~2生物炭对改良植烟土壤及提高烟叶产质量的效果最好。
【图文】：

生物炭,土壤,移生,土壤酸碱度

Figure 1 Effects of biochar on pH in two soils可以看出，向呈酸性的水稻土中施用生物炭可以明显提高水稻，并且随着生物炭施用量的增加，，pH 提高幅度越大。在烟苗移生物炭的处理高出 0.96 个单位。移栽后 45 天，所有处理的 p株进入旺长期后，根系分泌有机酸对土壤酸碱度产生影响。但是

生物炭,土壤脲酶活性,土壤脲酶,土壤氮素

18Figure 3 Effects of biochar on urease activity in two soils酶表征了土壤氮素供应的情况。由图 3 中可以看出，移栽后 30 天，可以显著提高其土壤脲酶的活性，其中 T3 处理提高 68.69%；移栽
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：S572;S141

【参考文献】