烤烟是我国重要的经济作物,福建是我国三大优质烟区之一,福建烟区都是采取烟稻轮作的种植制度。烤烟生产中化肥的长期大量施用给土壤、植株和环境带来许多负面影响,有机无机肥配施对改良土壤,提高烤烟产质量和促进可持续发展具有重要意义。目前,关于长期定位试验下烟稻轮作系统有机无机肥配施对土壤主要肥力状况及烤烟产质量影响的研究较少。因此,本课题通过长期定位试验开展烟稻轮作条件下有机无机肥配施效应的研究,为烤烟生产过程中肥料的合理施用提供依据。试验主要结果如下:1、田间试验结果表明,长期定位试验第二年有机无机肥配施的土壤主要肥力状况优于单施化肥。与对照(T1处理,单施化肥)相比,配施牛粪(T3处理)土壤细菌数量增加1.50×106cfu/g干土,配施生物质炭(T6处理)土壤真菌数量增加5.18×103cfu/g干土。配施鸡粪(T4处理)和配施菜粕(T5处理)提高了土壤脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶活性,配施猪粪(T2处理)提高了土壤酸性磷酸酶和过氧化氢酶活性。配施猪粪(T2处理)、配施鸡粪(T4处理)和配施生物质炭(T6处理)土壤非水稳性大团聚体分别增加4.69%、9.38%和7.87%,配施猪粪(T2处理)和稻草回田(T7处理)土壤水稳性大团聚体分别增加11.79%和7.97%,有机无机肥配施有增加10-5mm、1-0.5mm和0.5-0.25mm三个粒径水稳性大团聚体的趋势。长期定位试验第二年,配施猪粪(T2处理)显著提高了土壤pH值,有机无机肥配施提高了土壤有机质含量,其中配施猪粪(T2处理)提高13.04%。有机无机肥配施土壤的供氮、供磷、供钾水平均在烤烟生长的中后期较高,有利于满足烤烟生长中后期的养分需求,其中配施牛粪(T3处理)中后期的供氮能力较强,稻草回田(T7处理)中后期的供磷和供钾能力较强。有机无机肥配施可以有效提高土壤交换性钙和交换性镁含量,其中配施猪粪(T2处理)分别提高22.47%和19.94%。配施猪粪(T2处理)、配施牛粪(T3处理)和配施鸡粪(T4处理)均提高了土壤有效铜和有效锌含量,有效铜含量分别提高19.43%、10.90%和9.00%,有效锌含量分别提高13.07%、5.03%和19.60%。有机无机肥配施(T2-T7处理)的土壤有效态铬、砷、镉、铅含量分别降低17.54%-28.25%、39.47%-63.16%、8.02%-22.46%、2.77%-13.05%。此外,试验发现施肥(T1-T9处理)有增加土壤有效态铬含量的趋势,但各处理的土壤有效态重金属含量均未超标。2、田间试验结果表明,长期定位试验第二年有机无机肥配施能促进烤烟生长发育,提高烤烟产质量。有机无机肥配施烤烟在移栽后45d和移栽后65d的农艺性状较好,其中配施菜粕(T5处理)烟株总体长势较佳。有机无机肥配施能明显提高烟株的根系活力,并可以有效延缓烤烟生长后期烟株根系的衰老。烤烟经济性状方面,配施猪粪(T2处理)的产量提高了 3.64%,有机无机肥配施烤烟上等烟比例、上中等烟比例和均价分别提高了 11.13%-16.50%、18.66%-41.00%和4.57-5.87元/kg,烤烟产值增加了 367.73-706.63元/亩。不同有机肥中,配施猪粪(T2处理)的产量和产值均达最高。长期定位试验第二年,有机无机肥配施(T2-T7处理)有效降低了上部叶的总烟碱和总氮含量,提高了下部叶的总烟碱含量(配施猪粪除外),降低了下部叶总氮含量(配施菜粕除外)。从糖碱比和氮碱比来看,配施猪粪(T2处理)总体上化学成分协调性较好。烤烟重金属方面,Cr主要在烟根累积,As、Cd、Hg、Pb主要在烟叶累积,有机无机肥配施(T2-T7处理)减少了烟株Cr、Cd、Hg的累积,烟叶Cr含量降低0.76-1.916mg/kg,烟叶Hg含量降低0.002-0.045mg/kg,配施猪粪(T2处理)降低烟叶Cd的效果显著。烤烟氮磷钾养分含量方面,配施猪粪(T2处理)、配施鸡粪(T4处理)、配施菜粕(T5处理)和稻草回田(T7处理)明显提高了烟株的氮素含量和磷素含量,配施牛粪(T3处理)烟株的磷素含量也明显提高,有机无机肥配施(T2-T7处理)明显提高了烟株的钾素含量。3、田间试验结果表明,连续两年施用生石灰进行土壤调酸改良会对土壤主要肥力状况和烤烟生长状况产生一定影响。与对照(T1处理)相比,土壤调酸改良(T8处理)土壤真菌数量减少4.49×103cfu/g干土,土壤脲酶和过氧化氢酶活性分别降低4.55%和24.63%,土壤酸性磷酸酶和蔗糖酶活性分别提高4.18%和35.98%,土壤非水稳性大团聚体和水稳性大团聚体均减少。土壤pH值极显著提高,土壤有机质含量降低7.36%,土壤碱解氮、有效磷和速效钾含量均降低,土壤交换性钙含量增加26.61%,交换性镁含量降低1.18%,土壤有效铜和有效锌含量分别降低2.01mg/kg和0.52mg/kg。土壤有效态铬、砷、镉、铅含量分别降低26.49%、76.84%、28.86%、18.13%。土壤调酸改良对烤烟产量影响不明显,但上等烟比例、上中等烟比例和均价分别提高15.60%、36.93%和6.07元/kg,烤烟产值提高766.7元/亩。4、田间试验结果表明,有机烟叶生产施肥处理条件下,土壤主要肥力状况和烤烟生长状况发生了一定变化。与对照(T1处理)相比,有机烟叶生产施肥处理(T9处理)土壤蔗糖酶活性提高47.21%,土壤水稳性大团聚体增加5.03%。土壤pH值提高3.87%,有机质含量提高0.58%,碱解氮含量降低1.02%,有效磷含量降低了 20.33mg/kg,速效钾含量提高0.99%,土壤交换性钙和交换性镁含量分别提高5.79%和6.58%,土壤有效铜和有效锌含量分别降低1.96mg/kg和0.48mg/kg。土壤有效态铬、砷、镉、铅含量分别降低22.28%、70.53%、25.50%、13.86%。有机烟叶生产处理烤烟的产量低,但上等烟比例、上中等烟比例和均价分别提高了 1 5.67%、30.86%和5.8元/kg,产值提高了 358.96元/亩。