施氮水平对中间香精烟株土壤微环境的影响

施氮水平对中间香精烟株土壤微环境的影响

0寻求最佳施氮量的研究卷烟是世界上最常见的非基本食品和非蔬菜作物。由于其经济特性，它在中国的许多地方都可以种植。氮素是影响烟草生长发育最主要的元素之一,也是影响烟草品质和产量的关键营养元素。氮肥用量不足或过多都会对烟草生长产生不利的影响。烟株生长所需的氮肥绝大部分是从土壤中吸收的,而土壤的理化性质和土壤中的微生物又会因为不同的施氮量而发生相应的变化,从而直接影响烟株的生长发育。因此,寻求最佳的施氮量具有重要的学术意义和生产意义。以往很多试验只是单方面的研究不同复合肥料对土壤微生物的影响,如有机肥施用后对盐碱地微环境的改良,不同施肥方式下土壤中微生物群落的变化情况以及对一些人造土壤中微生物的研究等,这些试验更偏向于对微生物的研究;而另一些试验则更偏向于寻求最佳利于植株生长的种植方式,如研究不同种植模式下微生物的变化及其对作物的影响。此外,还有一些研究则更加注重土壤理化性质与微生物生态特征之间的关系。并且其中很多试验只是研究烟株特定时间内土壤的各种理化性质及微生物的数量,对烟株整个生长发育期的动态变化研究较少。本试验意在研究烟株整个生长发育期土壤的几种主要的理化性质,研究重庆地区中间香型特色烟株土壤微环境因施氮量的不同而发生的变化,进而研究其对烟株生长与品质形成的影响,为中间香型优质烟的形成提供理论基础。1材料和方法1.1试验品种参试品种为‘云烟87’,此品种是目前重庆市种植面积最大的烤烟品种。1.2试验地土壤有机质试验地点在重庆市彭水县靛水乡新田村,海拔1100m,试验地土壤pH值5.65,有机质为22.3mg/g,速效氮0.04mg/g,速效磷0.02mg/g,,速效钾0.182mg/g。1.3氮素用量的确定设2种施氮处理,处理一为当地常规氮肥处理,氮素用量为118.5kg/hm2,处理二的氮素用量为155.6kg/hm2。采用大区试验,每个处理设3个重复,供试土壤为黄壤土,行距为1.10m,株距为0.6m,处理一的移栽面积为295m2,处理二的移栽面积为245m2。1.4土壤样的测定采集移栽后的第30、45、60、75、90天的土壤样,共5次。取植株样前,在距离植株样取样点25cm左右处,采集烟株之间垄上土壤耕层0~20cm。1.5断裂率的测定土壤理化性质主要包括pH、有机质、速效氮、速效磷、速效钾土壤速效磷、速效氮含量的测定都是采用间断分析仪(smartchem.)测定,具体参照间断分析仪操作说明。速效钾含量的测定采用M3浸提-火焰光度,pH值的测定用电位法,有机质含量的测定采用重铬酸钾外加热法。1.6土壤微生物的测定本试验中主要测定细菌、真菌、放线菌、硝化细菌和氨化细菌,具体的操作参照文献[16-18]的方法。1.7处理数据采用DPS软件进行统计分析,表中不同字母表示差异显著(P<0.01)。2结果与分析2.1不同氮量对土壤结构性质的影响2.1.1土壤ph的变化不同施氮量对土壤pH的动态影响见表1,2种处理下的pH值变化趋势是一样的,都是先升后降,在前60天处理一、二的变化趋势基本一致,其后处理一的升降变换趋势都要高于处理二的,2种处理下土壤的pH均偏酸。处理一的土壤pH在4.89~5.83之间,变化幅度为0.94;处理二的土壤pH在4.94~5.43之间,变化幅度为0.49。2.1.2不同氮量对土壤有机物质的影响2.1.3不同氮量对土壤有效氮的影响2.1.4不同的氮用量对土壤的快速磷酸酯的影响2.1.5不同的氮用量对有效钾土的影响2.2不同氮量对土壤生物微生物的影响2.2.1不同氮量对土壤细菌数量的影响2.2.2土样放线菌数量的变化由表2可知:在处理一中,从烟苗移栽30~60天,土样放线菌数量缓慢下降,从移栽60~75天,土壤放线菌数量快速增加,在移栽75天时,土壤放线菌数量最高,75天以后,土样放线菌数量又下降;在处理二中,从烟苗移栽30~45天,土壤放线菌数量快速下降,在烟苗移栽45~90天之间,土壤放线菌数量是一直增加。2.2.4不同氮量对土壤细菌数量的影响2.2.5不同的氮用量对土壤中氨化细菌的数量有影响3讨论3.1处理烟株时土壤有机质的含量土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质,因为它是土壤各种化学性质的综合反映,对土壤肥力、土壤微生物的活动、土壤有机质的合成和分解、各种营养元素的转化和释放、微量元素的有效性以及动物在土壤中的分布都有着重要的影响。有机质不但可以改善土壤的物理结构和化学性质以便于烟株的生长,而且它也是土壤微生物营养和能量的重要来源,为土壤中微生物的繁衍提供一定的物质基础。本研究结果表明,除移栽后的第45天,其余烟株生长期内处理二土样中有机质的含量多与处理一的;烟株移栽后的前60天内处理二的pH值要高于处理一的,但在烟株生长的后期处理二的土壤的pH下降了;烟株生长吸氮量最大时期(大量吸肥的时期是在移栽后的45天到75天,吸收高峰是在团棵、现蕾期)处理二的速效氮含量水平较低,速效氮是可以直接被植物根系吸收的氮,所以低水平的速效氮可能会影响植株的生长。3.2土壤微生态结构的优化土壤中微生物类群和数量对土壤肥力和植物生长都具有重要的影响,它参与调控土壤中能量和养分循环以及有机物质转化。并且土壤中微生物数量及其所占比例的变化都会导致土壤微生态结构的变化,并逐渐改变土壤的理化性质,从而影响植株的生长。因此Bending认为土壤微生物是土壤质量变化的早期预警指标,可以为预测不同种植方式下土壤肥力的变化趋势提供可靠的依据。通过本实验可以研究不同施氮量对烟株土壤微生物数量的影响,进而确定优化的土壤微生态结构,便于烟株的生长。对细菌、硝化细菌的影响:除第75天处理二的细菌、硝化细菌数量低于模式一的外,其余生长期内,处理二的土壤细菌、硝化细菌的数量都高于处理一的,硝化细菌可将亚硝酸根氧化成硝酸根离子,以便植物顺利吸收。而烟草是喜硝态氮的植物,土壤中硝化细菌数量的增多,势必会产生更多的硝酸盐供烟株生长发育所需。而细菌的增加则可以加强土壤的分解作用。对放线菌的影响:除第45天处理二的放线菌数量低于处理一的外,其余生长期内,处理二的土壤放线菌数量都高于处理一的。土壤中放线菌数量的增加有益于防治烟草上的植物病害,并且放线菌的增多,会产生更多的抗生素,从而拮抗土壤中的病原菌。对真菌的影响:除第30天处理二的真菌数量低于处理一的外,其余生长期内,处理二的土壤真菌数量都高于处理一的。真菌的代谢产物对土质的改善和植被的病虫害具有一定的防治作用。因此,相比处理一,处理二中真菌的增加改善了土质,利于烟株的生长。对氨化细菌的影响:在前45天内,处理二土壤中氨化细菌的量要高于处理一的,其后处理一的量要高于处理二的。氨化细菌数量少的原因可能是因为土壤低的pH值影响了氨化细菌的生长。氨化细菌可以将有机物分解产生氨气,促进氮的循环,在烟草生长的早期氨化细菌的量少可能会影响氮素的循环,从而影响氮素的吸收利用。但在烟草打顶、烟叶成熟时就不需要施予过多的氮,否则会影响烟草的产、质量。4不同处理对土壤肥力和植物病原菌多样性的影响处理二提高了土壤中有机质、速效钾、速效磷的含量,同时增加了土壤中细菌、硝化细菌、放线菌的数量,但处理二降低了土壤速效氮的含量,此外,在烟株移栽后的第75天,处理二显著降低了土壤的pH值。整体来说,处理二使得土壤理化性质得到了改善,从而利于烟株的生长发育及土壤中各种微生物的生长。土壤酸碱度是土壤最重要的化学性质,因为它是土壤各种化学性质的综合反映,对土壤肥力、土壤微生物的活动、土壤有机质的合成和分解、各种营养元素的转化和释放、微量元素的有效性以及动物在土壤中的分布都有着重要的影响。土壤有机质是土壤肥力的重要物质基础。在一定范围之内,土壤有机质含量高,对促进烟株生长发育、协调烟叶化学成分具有较好的效果。由表1可知,处理二与处理一土样中有机质的含量变化趋势是不一样的,处理二是降升降,而处理一是升降升降,处理一中,土壤有机质含量在1.57%~2.38%之间,烟苗移栽75天时,土壤有机质含量最多;处理二中,土壤有机质含量在1.63%~2.44%之间,也是在烟苗移栽75天时,土壤有机质含量最多,整体来说处理二(即模式二)土样中有机质含量多于处理一的(除在移栽45天时)。由表1可知,2种处理下土壤中的速效氮含量变化趋势大体相同,但变化幅度不同。在处理一中,土壤中的氮含量呈现先快速增加后降再升的变化趋势,从移栽30~45天,土壤中的氮含量快速增加,从45~75天,土壤中的氮含量下降,从75~90天,土壤中的氮含量又上升;在处理二中,土壤中的氮含量呈现先缓慢增加然后缓慢下降最后又升高的变化趋势,从移栽30~45天,土壤中的氮含量缓慢增加,从45~60天,土壤中的氮含量缓慢下降,从60~90天,土壤中的氮含量又上升;处理二中,在各个阶段,氮含量的变化幅度都没有处理一大。土壤有效磷含量是决定磷肥有无效果以及效果大小的主要因素,因此可以根据有效磷的含量指导磷肥的施用。由表1可知,在处理二和处理一中,土壤中速效磷变化趋势相同,呈现先降后升的变化趋势,在移栽30~75天之间,土壤速效磷呈缓慢下降的趋势,在75~90天之间,土壤速效磷则快速增加。处理二中的土壤速效磷含量在各个阶段都高于处理一的土壤速效磷含量。由表1可知处理一和处理二的土壤速效钾变化趋势相同,处理一在移栽30~45天呈上升趋势,从45~75天呈缓慢下降趋势,75~90天又呈增加趋势,处理二在30~45天呈缓慢上升的趋势,从45~60天呈下降的趋势,从60~90天又呈上升趋势。处理一和处理二相比,处理二的土壤速效钾含量高于处理一的土壤速效钾含量。由表2可知2种处理下土壤细菌数量随着移栽时间呈现相同的变化趋势,都是先下降后逐渐平稳。从移栽30~45天,处理二土壤细菌数量快速下降,而处理一的则缓慢下降,从移栽45~90天,2种处理下的土壤细菌数量变化不大,差异不显著。土壤中的放线菌具有分解动植物残体、腐殖质以及产生抗生素的作用,对土壤肥力和植物病原菌的抑制有一定的影响。在烟草土壤中放线菌数量的增加有益于防治烟草上的植物病害。2.2.3不同土样硝化细菌数量的变化由表2可知烟苗移栽30天时,处理一和处理二下土样中硝化细菌数量大小一样,从移栽30~45天,2种处理下的土样硝化细菌数量都快速下降,处理一的土样硝化细菌下降幅度更大一些,从移栽45~60天,2种模式下的土样硝化细菌数量都上升,处理二的土样硝化细菌数量上升得更明显一些,60天以后,处理一和处理二的土样硝化细菌数量变化趋势就不太一致,但处理二的土样硝化细菌数量在后期是高于处理一的土样硝化细菌数量。由表2可知:整体来说处理二和处理一的变化趋势是一致的,都是先降后升再降的变化趋势,但在30~60天时处理二的下降