论文部分内容阅读
为探明有机物料对土壤质量和烟叶品质的影响,研究了等碳量添加生物炭、秸秆、生物炭+秸秆条件下烤烟生长发育过程中土壤物理、化学和生物性质的变化以及对烤后烟常规化学成分的影响。旨在为土壤质量和烟叶品质的提升提供理论依据。主要研究结果如下:1.添加有机物料显著降低了土壤碱解氮含量,生物炭、秸秆、生物炭+秸秆分别较单施化肥降低3.4%～15.6%、5.0%～14.9%、5.9%～15.4%。添加有机物料显著增加了土壤中速效磷和速效钾含量,生物炭、秸秆、生物炭+秸秆的速效磷和速效钾含量分别较单施化肥提高0%～122.7%、9.1%～33.9%、26.0%～92.9%和0%～25.6%、11.9%～21.4%、15.9%～31.9%。与单施化肥相比,添加有机物料对烟株生长发育过程中土壤有机碳组分均有一定程度的提高,不同生育阶段各有机碳组分提高幅度有差异,生物炭、秸秆和秸秆+生物炭的总有机碳分别较单施化肥高出34.0%～45.3%、22.5%～84.6%和32.6%～92.3%;易氧化有机碳较单施化肥高出45.7%～132.7%、61.0%～159.8%和49.8%～148.4%;可溶性有机碳较单施化肥高出20.0%～55.6%、42.8%～118.8%和34.0%～181.3%;微生物生物量碳较单施化肥高出22.4%～65.4%、42.9%～84.6%和52.3%～92.3%。与单施化肥相比,添加有机物料后各处理土壤全氮含量在烟株生育前期显著降低,在生育后期显著增加;土壤硝态氮含量显著升高;土壤铵态氮显著降低。添加秸秆及秸秆+生物炭显著提高了土壤微生物生物量氮含量。2.烟株生长发育过程中,PH整体变化幅度不大。与单施化肥相比,单施秸秆显著降低了土壤PH,单施生物炭显著提高了土壤PH,秸秆+生物炭土壤PH无显著变化。添加有机物料后,土壤容重显著降低,生物炭、秸秆、秸秆+生物炭分别较单施化肥降低23.0%、15.4%、20.1%。与单施化肥相比,生物炭、秸秆、秸秆+生物炭<0.105mm的水稳性团聚体含量分别降低24.6%、11.2%和6.8%;单施秸秆处理的平均水稳性团粒重量直径较单施化肥无明显变化,单施生物炭和生物炭+秸秆处理分别增加40.5%和14.3%。3.添加有机物料后显著增加了土壤酶活性。生物炭、秸秆和秸秆+生物炭的脲酶活性分别较单施化肥提高了5.7～36.4%、11.6～35.0%、21.9～64.0%;蔗糖酶活性分别较单施化肥提高了3.9～17.5%、0～11.3%、7.5～19.2%;多酚氧化酶活性分别较单施化肥提高2.7～12.9%、14.8～22.0%、16.9～29.0%;过氧化氢酶活性在烟株移栽70d时达到最大值,分别较单施化肥提高6.0%、4.9%、8.2%。添加有机物料显著增加了属水平上土壤细菌的物种多样性,移栽后40d以秸秆和生物炭配施增加最多,移栽后100d以单施生物炭增加最多。添加有机物料显著增加了土壤微生物群落利用全部碳源的能力,在烟株移栽后40d表现为秸秆+生物炭>秸秆>生物炭>单施化肥,在烟株移栽后100d表现为秸秆+生物炭>生物炭>秸秆>单施化肥。烟株移栽后40d,土壤微生物群落对酚酸类碳源的利用能力最弱;烟株移栽后100d,土壤微生物对碳水化合物以及氨基酸的利用能力最强。烟株移栽后40d和100d,秸秆+生物炭的土壤微生物群落功能多样性各指数均最高。主成分分析结果表明,添加有机物料各处理与单施化肥的土壤微生物群落碳源代谢能力差异较大,烟株移栽40d后,秸秆和秸秆+生物炭的土壤微生物群落碳源代谢能力差异不大;烟株移栽100d后,生物炭和秸秆+生物炭聚为一簇,土壤微生物群落碳源代谢能力无显著差异。4.施用有机物料显著提高了土壤呼吸速率,烟株生育后期（移栽后100d）以单施秸秆的呼吸速率最大,为4.88μmol·m-2·s-1,较单施化肥增加了33.7%。5.秸秆和生物炭配施烟叶的常规化学成分均在适宜的范围内。与单施化肥相比,单施生物炭处理显著增加烟叶中总氮和烟碱含量,单施秸秆处理显著增加烟叶中总糖和还原糖含量以及糖碱比。