有机施肥模式对植烟土壤微生态的调控研究

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植烟土壤质量恶化、肥力下降、土壤微生物多样性减少、土传病害加重及有害物质富集是制约烟叶质量风格形成和可持续健康发展的重要瓶颈。而改良土壤、培肥地力,构建以“土壤-微生物-根系”为核心的高效健康的烟田微生态系统是解决这一问题的根本途径之一。本试验以有机栽培模式为出发点,系统研究了不同C/N比有机肥输入对烟田土壤有机碳氮组分、微生物区系、土壤营养和烟株农艺性状及产质的影响规律。主要研究结果如下:1.土壤中的有机碳、氮组分及其比值的动态变化是调节土壤肥力高低及土壤微生态平衡的重要因素,有机施肥模式显著提高了烟株生长各期土壤中TOC、DOC及烟株生长中后期土壤DON和TON含量,对提高前期和中后期土壤EOOC含量也具有显著的作用,有机各施肥模式总体上降低了生育各期土壤中EOOC/TOC比值,显著提高了土壤中DOC/DON和TOC/TON的比值,增加了有机碳的稳定性,有利于土壤有机碳、氮的积累,改善了土壤碳氮平衡及土壤理化性状,且土壤中有机碳、氮组分及其比值的动态变化与优质烟叶土壤养分供应规律基本一致,有助于建立优质有机烟叶培肥模式,其中有机施肥模式YJ4、YJ3作用尤其显著。2.土壤微生物及酶活性是反映土壤微生态质量及肥力高低的最灵敏的指标。有机各施腮模式可以显著增加烟草生长各期耕层土壤的细菌、真菌、放线菌数量及其结构多样性,尤其对生防菌、丛枝菌根及解磷菌等有益菌群有明显促进效应。有机各施肥模式显著提高旺长期和圆顶期土壤中脲酶、磷酸酶和蔗糖酶活性,改善土壤中碳、氮、磷的代谢及供应水平。在烟株生长各期有机各施肥模式较常规施肥模式更有助于提高土壤中过氧化氢酶活性,即表现为CK(不施肥)>YJ(有机施肥模式)>CG(常规施肥模式),且有机各施肥模式间土壤过氧化氢酶活性基本随有机肥中C/N比的提高呈先降低后增加再降低趋势。这说明改善土壤有机营养、适当调整有机肥C/N比,可以在改善土壤肥力及生物活性的同时,提高烟田土壤中有害自由基的清除能力,有利于烟田微生态的改善及烟田的持续健康发展,以YJ4处理最佳。3.有机施肥模式显著降低了耕层土壤的pH值,基本表现为CK>CG>YJ,且有机各施肥模式间土壤pH值基本随有机肥中C/N比的增加而降低。有机各施肥模式土壤中有效氮、铵态氮及硝态氮含量高峰期较常规施肥模式推迟,各处理土壤中有效磷和钾的含量随生育期的推进基本呈双峰曲线变化,第一个高峰均出现在旺长期,有机施肥模式第二个高峰有效磷含量较常规施肥模式提前而有效钾则延迟。在团棵期和旺长期有机各施肥模式土壤有效氮、磷、钾含量均显著低于CG施肥模式,而圆顶期、采收初期则显著高于常规施肥模式,有机各施肥模式氮素营养供应更加稳定,且生长中后期土壤有效钾供应能力较强,更有利于烟株中上部叶片的生长、开片与品质形成,尤以YJ4、YJ3处理最佳。4.在团棵期、旺长期和采收Ⅰ期,有机各施肥模式的根系构型及每株根系总根尖数、总分枝数、根系体积、根系总长度和根系总表面积均显著高于CK,其中YJ4、YJ3处理均显著高于常规施肥模式。改善肥料的C/N比可以明显改善烟株的农艺性状,其中对茎围、叶宽的影响较大,YJ3、YJ4处理显著提高了烟株基部茎围和叶片宽度。5.有机各施肥模式烟株上部叶、中部叶中还原糖、总糖及钾含量显著高于常规施肥模式,而烟碱、氯的含量则显著低于常规施肥模式、CK处理。有机各施肥模式烟株上部叶、中部叶中还原糖、总糖及钾含量基本随肥料C/N的比增加呈先增加后降低趋势,均以YJ4、YJ3处理最高;有机各施肥模式烟株中部叶、上部叶中烟碱、氯的含量基本均随肥料C/N的比增加呈先降低后增加趋势,以YJ4处理最低,其次是YJ3处理。有机各施肥模式显著增加了烟叶中Fe、Mg、Zn、P含量,降低了烟叶中Cu的含量,以YJ4、YJ3处理最佳。有机施肥模式中YJ4处理总产量、总产值与常规施肥模式差异不显著,其余各处理均显著低于常规施肥模式,但有机各施肥模式较常规施肥模式显著提高了上等烟比例,显著降低了中等烟和下等烟比例,尤以YJ4、YJ3处理最佳。6.本研究揭示,采用有机施肥模式,优化肥料中CN比组成,可以显著改善土壤的微生态环境,有利于培肥地力和烟株根系的生长,改善烟株农艺性状及烟叶品质,调节等级烟叶分配,提高土地产值。
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