生态炭肥在改善连作烟田土壤微生态中的应用

摘要

由于我国农业用地总面积和人均耕地面积的局限，作物连作栽培现象比较普遍，土壤微生态和养分的平衡受到了严重破坏。这也是造成作物土传病害发病严重、产质量降低的根本原因。面对烟叶生产中大面积轮作难以落实的现实问题，开发不依赖于作物轮作而改善和修复土壤微生态的方法，对于促进我国烟叶生产发展以及防治土传病害具有重要意义。本研究通过江西抚州烟田的田间试验和室内分析，比较测定了两种生态炭肥（C40，M20）以及不同剂量生态炭肥C40处理后，土壤可培养细菌多样性、有机碳含量、土壤酶活性（纤维素酶、淀粉酶和蔗糖酶）的变化，并调查了烟株的植物学性状和抗病性，据此来评价生态炭肥对土壤微生态的修复效果。试验结果表明：
　　1）增施生态炭肥能够提高土壤可培养细菌多样性。两种生态炭肥C40和M20，均可提高土壤细菌的多样性和土壤中可培养细菌数量。在烟草的成熟期，C40和M20的处理可培养细菌数量与CK相比分别增加112.88％和297.92%，效果显著。在施用生态炭肥C40的剂量在300-900Kg/hm2时，随着施用生态炭肥剂量的增加，土壤细菌多样性和可培养细菌数量呈现出正剂量效应。
　　2）生态炭肥能够提高土壤有机碳的含量。两种生态炭肥C40和M20在烟草的整个生长期均能促进烟田土壤有机碳含量的增长，且与CK相比均达到显著性差异。在不同剂量C40的试验中，施用生态炭肥的剂量与土壤有机碳含量成正比。
　　3）应用生态炭肥能够提高土壤酶活性，特别是在烟草生长后期，土壤酶活性的增加达到显著水平。烟草生长前期，M20较C40能更好地提高土壤蔗糖酶活性；C40则在烟草生长后期能更快的提高土壤纤维素酶和淀粉酶活性。在不同剂量C40试验中，施用剂量900Kg/hm2时对烟草生长前期的淀粉酶和蔗糖酶活性有一定的抑制，但对纤维素酶活性的提高效果最显著。施用剂量300Kg/hm2时对烟草生长后期纤维素酶活性的提高最明显。
　　4）应用生态炭肥能够改善烟草的植物学性状和抗病性。在不同剂量生态炭肥C40的试验中，300Kg/hm2和600Kg/hm2的剂量均能够促进烟草最大展开叶叶面积增加，但在900Kg/hm2时有一定的抑制作用。应用生态炭肥还提高了烟草抗花叶病和气候斑的能力（差异不显著），但对烟草青枯病则有明显的防治效果，且M20的效果大于C40。生态炭肥C40的不同剂量间对花叶病的防治效果不显著，但600Kg/hm2的C40对烟草气候斑和青枯病的防治效果最明显，与不施用生态炭肥的对照相比差异显著。
　　5）应用生态炭肥能够提高烤烟干重和改善烤烟的化学成分。生态炭肥M20能够降低烤烟氯、钾、总糖、还原糖和糖碱比的含量，增加烤烟中烟碱、总氮和钾氯比；施用生态炭肥的剂量也能够影响，烤烟中总氮、烟碱、钾的含量随着施用生态炭肥含量的增加有降低的趋势，还原糖、总糖的含量随着生态炭肥的含量增加而增加，氮/烟碱、糖/碱也随着施用生态炭肥的量增加而增加，并且更加趋于适宜值，改善了烤烟的质量。
　　综合上述结果，认为增施生态炭肥能够改善连作烟田的土壤微生态系统,有利于烟株的健康发育，是烟叶生产上具有较大应用潜力的一项绿色防控技术。

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中文摘要

1 文献综述

1.1生物炭在农业生产上的应用

1.1.1生物炭对土壤微生物的影响

1.1.2生物炭对土壤酶活性的影响

1.1.3生物炭对土壤有机碳的影响

1.1.4生物质炭在改善土壤结构与土壤养分供应上的应用

1.1.5生物炭对作物生长的影响

1.1.6生物炭施用的潜在风险

1.2连作对土壤微生态的影响

1.2.1连作对土壤养分的影响

1.2.2连作对土壤有机质的影响

1.2.3连作对土壤pH的影响

1.2.4连作对土壤微生物的影响

1.2.5连作对土壤酶活性的影响

1.2.6连作对根系分泌物的影响

1.2.7 连作对土传病害发生的影响

2引言

3 材料与方法

3.1田间试验设计

3.1.1不同生态炭肥对土壤修复试验

3.1.2不同剂量生态炭肥对土壤修复试验

3.2 所需试剂

3.3 主要仪器

3.4测定方法

3.4.1土壤样本采集方法

3.4.2土壤有机质含量测定:重铬酸钾容量法[104]

3.4.3土壤酶活性测定

3.4.4土壤细菌的分离与计数

3.4.5土壤细菌多样性分析：PCR-DGGE技术

3.4.6烟草植物学形状

3.4.7病虫害危害调查与防效调查

3.4.8烤烟单叶干重测量

3.4.9烤后烟样化学成分分析

4结果与分析

4.1不同生态炭肥对土壤修复分析

4.1.1不同生态炭肥对土壤细菌的影响

4.1.2不同生态炭肥对有机碳含量的影响

4.1. 3不同生态炭肥对土壤酶活性的影响

4.1.4不同生态炭肥对植物学性状、单叶干重和烤烟化学成分的影响

4.1.5不同生态炭肥对烟草早期病害和青枯病的防病效果

4.2不同剂量的生态炭肥C40对土壤微生态的影响及对烟草青枯病的防治效果

4.2.1不同剂量的生态炭肥对土壤微生态的影响

4.2.2不同剂量生态炭肥C-40对烟草的植物学性状、烤烟干重和化学成分的影响

4.2.3不同剂量生态炭肥C-40防病效果调查

6结论与讨论

6.1结论

6.2讨论

参考文献

英文摘要