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为了确定炭基肥料氮素有效性,以及田间减氮效果,以响应农业部化肥零增长和国家烟草专卖局化肥施用量减少30%以上的计划,同时实现改良土壤,提高烟叶品质等目标,于2016年在河南省登封市通过室内培养结合大田的试验,研究了炭基肥料碳氮矿化特征和氮素有效性,减少化肥氮配施炭基肥条件下对烤烟生长发育、烤后烟品质及氮肥表观利用率的影响。室内培养和大田条件下炭基肥碳氮矿化试验设计在砂壤黏三种土壤类型,其中室内培养设三种不同田间持水量处理。大田试验五个处理:常规施肥(处理1)、常规施肥(不施氮肥)(处理2)、减氮15%+炭基肥料(1500 kg·hm-2)(处理3)、减氮30%+炭基肥料(1500kg·hm-2)(处理4)、减氮45%+炭基肥料(1500 kg·hm-2)(处理5)。主要研究结论如下:一、炭基肥料碳氮矿化特征在不同土壤类型下壤土矿化势最高,其次为黏土,最低的为砂土;对于不同田间持水量,在砂土条件下,矿化势最高的为80%田间最大持水量(SMC)其次为60%SMC,最低的是40%SMC;在壤土和黏土条件下,60%SMC>80%SMC>40%SMC,而培养状态下砂壤黏三种土壤类型最大氮素有效性分别是34.12%、56.31%、41.14%;而在大田条件下,炭基肥单季氮素有效性在砂壤黏三种土壤类型下分别是50.61%、57.31%、83.34%,而炭基肥碳单季有效性极低,砂壤黏三种土壤类型下分别是3.8%、1.8%、3%。二、炭基肥料对烟株生长发育的影响大田试验结果表明:除处理2,其叶片碳氮比变化在打顶后没有明显的增加趋势外,其余四个处理均符合理想发展模式,即栽前60 d处于缓慢增长,打顶后进入碳代谢旺盛期碳氮比进入高速增长模式;减氮处理配合炭基肥后能降低烟叶在成熟期的叶绿素a、b的含量,烟叶在旺长期的叶绿素a、b含量有增加作用,而对类胡萝卜素含量的影响却不显著。三、炭基肥料对土壤矿质氮含量的影响对于0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土层的硝态氮,自移栽后30 d时骤降,之后一直维持在相对较低的水平,而施用炭基肥的处理在不同减氮的梯度下表现出施氮量越高含量越高的趋势,在移栽后45 d时施用炭基肥的处理硝态氮含量均高于不施炭基肥处理,这种差异随着土层的加深而增大。对于0-20 cm、20-40 cm、40-60 cm土层的铵态氮,其变化幅度比硝态氮大,各处理铵态氮含量自移栽后30 d时处于下降趋势至栽后60 d时又小幅上升之后一直下降,对于施加炭基肥的处理3、4、5在打顶前各耕层铵态氮含量要略低于纯施化肥的处理1,而在打顶后却高于不减氮处理。四、炭基肥料对烤烟氮素表观利用率的影响常规施肥状态下氮素表观利用率为32.05%,而处理3、4、5氮素表观利用率分别是50.33%、45.33%、41.61%,且较常规施肥处理均有显著性差异(p<0.05)。五、炭基肥料对烤后烟叶品质的影响在减少化肥氮施入且配施炭基肥料的条件下对烤后烟常规化学成分的影响主要体现在降低糖含量、提高烟碱含量从而降低糖碱比上,且随着化肥氮施入的减少其糖碱比变大。而对钾氯等化学成分的影响不明显;而对烤后烟中性致香物质的影响,主要表现在对于类胡萝卜素类、苯丙氨酸类、棕色化反应产物类和类西伯烷类降解产物的提高,处理3、4、5在此四类降解产物较常规施肥分别提高了5.10%、19.30%、22.61%;0.41%、6.66%、28.62%;20.77%、72.25%、17.28%;9.43%、13.04%、20.09%,呈现化肥氮施入量越少,此四大类降解产物越高的特点,对新植二烯含量的影响却不明显。综上在减少化肥氮施入(30%)配施1500 kg·hm-2炭基肥料,能协调烟株碳氮代谢,提高烤烟光能利用率,减少土壤无机氮淋失,增加土壤供氮能力从而提高氮素表观利用率,协调烤烟化学成分,提高香气质和香气量,提高烟叶品质。