不同绿肥品种及耕作方式对土壤特性和烤烟生长的影响

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为了解不同绿肥品种及耕作方式对植烟土壤特性及烤烟生长的影响,本文以无绿肥为对照,通过室内及田间试验,结合Biolog-Eco、高通量测序和CT扫描等技术深入研究了浅耕与深耕2种耕作方式下翻压油菜、光叶紫花苕和黑麦草3个绿肥品种对植烟土壤物理、化学、生物学特性及烤烟生长、产质量与评吸质量的影响,分析与比较了不同耕作方式结合不同绿肥品种间各处理的差异,以期筛选出适宜烟区的最佳绿肥品种及耕作方式,为贵州黄壤烟区培肥改土及保障优质生态烟叶生产提供一定理论与实践依据。主要研究结果如下:(1)不同耕作方式翻压绿肥处理有效提高了不同耕层间土壤水分含量;降低了土壤容重和改善了土壤宏观与微观孔隙特征,土壤总体孔隙数随耕层深度增加而增加,孔隙度则相反,对土壤的几何与空间特性造成影响;土壤团聚体各评价指标间差异显著,明显提升>0.25mm机械稳定性团聚体含量及土壤直径,改善了不同耕层土壤孔性、抗风蚀的环境质量及机械稳定性。(2)外加绿肥有效提高了植烟土壤不同时期铵、硝态氮含量,随绿肥翻压时长,各处理间土壤养分含量呈先降低后升高趋势,土壤略偏酸性,不同耕层间p H值总体表现为0~10>20~30>10~20 cm。综合来看,不同绿肥品种及耕作方式可有效提高土壤养分含量,从而提高土壤肥力。(3)不同耕作方式翻压绿肥对烟株根际土壤细菌、真菌群落结构和多样性皆存在一定影响,土壤细菌前4种优势菌门为变形菌门、酸杆菌门、放线菌门和绿弯菌门,同时增加了烟株根际土壤的细菌丰富度、多样性和特有细菌种类;深耕模式发病烟株根际土壤真菌前4种优势菌门为莫氏菌门、担子菌门、子囊菌门和壶菌门,水解氮、有机质和p H值等为影响真菌群落的主要化学因子且与优势真菌种间呈显著正相关关系,无绿肥处理有较高的病原真菌,各翻压绿肥处理土壤真菌检查出的信息大部分为腐生类真菌,为有益的功能信息;各处理间起重要作用的细菌和真菌主要集中在纲、目、科3个水平上。不同处理AWCD值(板孔平均颜色变化率)表现为:降低→升高→降低趋势,绿肥翻压后30~60 d为土壤微生物利用碳源基质的频繁时期。总体来看,不同绿肥品种及耕作方式明显影响了土壤微生物群落碳代谢强度、丰富度及多样性特征,协调和优化了土壤微生物群落结构和土壤生态,提高了土壤中与氮素相关的主要酶活性。(4)不同耕作方式翻压绿肥处理在烤烟整个生育期均能不同程度促进烤烟根系生长,提高根系活力、烟株抗病性、株高、茎围、有效叶片数、最大叶面积等农艺性状和光合特性。总体促进了烤烟生长,利于优质烟叶形成。(5)不同耕作方式翻压绿肥明显提升了烤烟产值、产量与评吸质量。提高上部烟叶叶面密度,降低烟叶含梗率,同时起到降碱、降氮和提高烟叶总糖、还原糖的作用;改善了中上部烟叶评吸品质,对燃烧性和灰分无明显影响。综合来看,不同绿肥品种及耕作方式能够有效改善土壤团聚体质量和孔隙特征,提高土壤水分、有效养分含量和与氮素相关的主要酶活性;调节了烟株根际土壤微生物群落结构,增加土壤优势菌群和多样性,同时对于促进烟株生长发育、提高烤烟产质量与改善评吸质量效果明显。总体以翻压绿肥>无绿肥处理、深耕>浅耕模式,光叶紫花苕>黑麦草>油菜,各指标均以光叶紫花苕+深耕模式(GS)表现最佳,可作为烟区一种有效栽培与耕作方式推广利用。
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