施用腐熟小麦秸秆对烤烟根土系统及烟叶产量和质量的影响

【摘要】：2012~2013年在襄城县通过大田试验研究了腐熟小麦秸秆施用量（3000kg/hm2、6000kg/hm2、9000kg/hm2）对土壤容重、土壤可溶性有机碳、微生物量碳、微生物量氮、烤烟根系发育和烤后烟叶的经济性状、物理特性、化学成分、中性致香物质含量及感官质量的影响。研究结果如下： 1施用腐熟小麦秸秆对土壤理化性状的影响 施用腐熟小麦秸秆处理均降低了耕层土壤容重，提高了持水能力,且多数测定时期施用秸秆处理与对照之间土壤容重的差异达到显著或极显著水平，且随着秸秆用量的增加，土壤容重有降低的趋势。 腐熟小麦秸秆还田增加了土壤WSOC、SMBC及SMBN含量，尤其在烤烟的生长前期极大的提高了土壤微生物量氮含量。且随着秸秆用量的增加，WSOC含量呈增加趋势；在烤烟生长前期，SMBC、SMBN含量随秸秆用量增加而增加，在烤烟生长中后期，当秸秆用量超过6000kg/hm2时反而降低了SMBC、SMBN含量。 2烟田施用腐熟小麦秸秆对烟株农艺性状的影响施用腐熟小麦秸秆明显的促进了烤烟的生长发育，改善烟株农艺性状,且随着秸秆用量的提高，烟株株高、茎围、有效叶数及叶片长宽有增大的趋势。 3施用腐熟小麦秸秆对烤烟根系发育的影响 烤烟在大田生长过程中最大根长、根干重均呈一定规律变化，其中最大根长符合对数函数曲线，根干重符合幂函数曲线，通过施用秸秆措施不能改变这种规律。根体积也呈现一定规律，但通过施用腐熟小麦秸秆措施可以调整根体积的增长规律。 烤烟根系在水平方向上主要集中在0-10cm范围，垂直方向上主要集中在10-30cm范围，随着大田生育期的延伸，各层次根系发育不同。打顶明显的促进了垂直方向上10-30cm处的根系发育。 烤烟根系与茎、叶、总干物质重之间的相关性均表现为极显著正相关，烟田施用腐熟小麦秸秆促进了烤烟根系发育增加了烤烟根长、根体积及根干重，尤其对垂直方向20~30cm、水平方向0~10cm处的根系发育有明显的促进作用。随腐熟小麦秸秆用量的增加，烤烟根冠比呈增加趋势。 4施用腐熟小麦秸秆对烤烟矿质元素吸收与氮素利用率的影响 施用腐熟小麦秸秆极大的促进了矿质元素的积累量，腐熟小麦秸秆施用量对烤烟各部位吸收各种矿石元素的影响不同。其中促进了根对的微量元素的吸收，对大量元素的吸收无明显影响，对茎和叶中矿质元素吸收未表现出明显规律。 腐熟小麦秸秆用量对烟株氮素利用率的影响不同，但与常规施肥对比均提高了氮素收获指数、氮肥表观利用率、氮肥农艺利用率和偏生产力，降低了土壤氮素依存率，对氮肥生理利用率的影响无明显规律。 5对烤烟经济性状的影响 施用腐熟小麦秸秆分别能够提高上中等烟比例， T3、T4的上等烟比例较对照提高较大，但处理间的差异均未达到显著水平；从产量上来看，T3、T4处理的差异不显著，但与其他处理之间的差异达到极显著水平。 6对烤后烟叶品质的影响 叶质重和单叶重均以T3、T4处理最高，二者在部位间的表现不一致。除上部叶之外，含梗率以T3处理最小，且与其他各处理之间的差异均达到极显著水平。 与常规施肥相比，施用腐熟小麦秸秆的处理均降低了中上部烟叶的总氮、烟碱含量，提高了烟叶总糖、还原糖以及钾含量，但施用腐熟小麦秸秆的各处理间的差异不大。 施用腐熟小麦秸秆处理的中性致香物质含量均高于常规施肥，棕色化反应产物、西柏烷类降解产物以及中部叶新植二烯、苯丙氨酸类降解产物的含量均随着秸秆用量的提高而增加，在一定范围内，类胡萝卜素降解产物以及上部叶新植二烯、苯丙氨酸类降解产物的含量随着秸秆用量的增加而增加，当秸秆用量超过6000kg/hm2，其含量有降低的趋势。总体看来，中性致香物质总量以T3处理最高。 烟叶的香韵及浓香特色、香气质和香气量均以T3处理为最佳，各处理烟气的透发性无明显差异，施用腐熟小麦秸秆降低了中部烟叶的劲头，但与常规施肥之间的差异不显著。在一定范围内，通过施用腐熟小麦秸秆，降低了烟叶的青杂气、枯焦气，但增加了烟叶的生青气。综合烟叶部位以及不同类型的杂气，仍以T3处理杂气最轻。从烟气特征的各指标来看，上部叶以T3处理最佳，中部叶以T4处理最佳。施用秸秆的处理降低了上部叶的刺激性，提高了上部叶的余味，各处理口感特征以T3最佳。7土壤可溶性有机碳含量与烟叶中性致香物质含量之间的初步探索 烤后中部叶各类致香物质含量与各测定时期的土壤可溶性有机碳含量之间均存在不同程度的正相关，上部叶中类胡萝卜素降解产物、棕色化反应产物和西柏烷类降解产物与各测定时期土壤可溶性有机碳含量之间均有较强的正相关。 【关键词】：腐熟小麦秸秆 根土系统 产量 质量
【学位授予单位】：河南农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：S572
【目录】：

• 致谢4-5
• 目录5-7
• 摘要7-9
• 1 文献综述9-17
• 1.1 烤烟根系的研究现状9-11
• 1.1.1 烤烟根系的构型及发育分布规律9-10
• 1.1.2 烤烟根系发育对烟叶质量与产量的影响10
• 1.1.3 根系发育对烟株吸收矿质营养元素的影响10-11
• 1.2 影响烤烟根系发育的几个因素11-13
• 1.2.1 温度11
• 1.2.2 土壤11-12
• 1.2.3 栽培措施12-13
• 1.3 关于烤烟根系模型的构建13
• 1.4 根系的研究方法13-14
• 1.5 我国农作物秸秆资源与利用现状14-17
• 1.5.1 我国农作物秸秆资源量14
• 1.5.2 秸秆还田在我国农业生产上的重要地位14-15
• 1.5.3 秸秆还田在我国的研究现状15-17
• 2 引言17-18
• 3.材料与方法18-21
• 3.1 试验设计18
• 3.2 测定项目与方法18-20
• 3.2.1 土壤容重及含水率18
• 3.2.2 根系发育18
• 3.2.3 干物质积累18
• 3.2.4 土壤微生物量碳与微生物量氮18-19
• 3.2.5 经济性状19
• 3.2.6 物理特性19
• 3.2.7 化学成分19
• 3.2.8 石油醚提取物19
• 3.2.9 中性致香物质19
• 3.2.10 感官质量评价19-20
• 3.2.11 氮肥利用率20
• 3.3 数据分析20-21
• 4.结果与分析21-40
• 4.1 施用腐熟小麦秸秆对土壤理化性状的影响21-23
• 4.1.1 施用腐熟小麦秸秆对耕层土壤(0-20cm)含水率及容重的变化21
• 4.1.2 施用腐熟小麦秸秆对土壤可溶性有机碳（WSOC）含量的影响21-22
• 4.1.3 施用腐熟小麦秸秆对土壤微生物量碳（SMBC）含量的影响22
• 4.1.4 施用腐熟小麦秸秆对土壤微生物量氮（SMBN）含量的影响22-23
• 4.2 施用腐熟小麦秸秆对烤烟农艺性状的影响23-24
• 4.3 施用腐熟小麦秸秆对烤烟根系生长的影响24-31
• 4.3.1 烤烟最大根长随移栽时间的动态变化及模型建立24-25
• 4.3.2 对大田期烤烟根系总根干重的影响25-26
• 4.3.3 对大田期烤烟根体积的影响26-27
• 4.3.4 对烤烟根系时空分布的影响27-29
• 4.3.4.1 垂直方向上烤烟根系时空分布27-28
• 4.3.4.2 水平方向上烤烟根系时空分布28-29
• 4.3.5 垂直方向上各层次根系生物量占总根系生物量的比重分布29-30
• 4.3.6 大田生长期间各处理干物质积累以及根冠比的变化30
• 4.3.7 烤烟根系与地上部的相关性分析30-31
• 4.4 施用腐熟小麦秸秆对烟株生长过程中矿质元素含量的影响31-35
• 4.4.1 对根系矿质元素含量的影响31-32
• 4.4.2 对茎中矿质元素含量的影响32-33
• 4.4.3 对叶中矿质元素含量的影响33-34
• 4.4.4 烤烟根系发育与矿质元素积累总量之间的相关性分析34
• 4.4.5 施用腐熟小麦秸秆对氮素利用率的影响34-35
• 4.5 烟田施用腐熟小麦秸秆对初烤烟叶产量及品质的影响35-39
• 4.5.1 不同腐熟小麦秸秆施用量对烤烟产量产值的影响35
• 4.5.2 对烤后烟叶物理特性的影响35-36
• 4.5.3 对石油醚提取物含量的影响36
• 4.5.4 对烤后烟叶矿质元素含量的影响36-37
• 4.5.5 对烤后烟叶化学成分的影响37
• 4.5.6 对烤后中上部烟叶中性致香物质含量的影响37-38
• 4.5.7 对烤后烟叶风格特色和品质特征的影响38-39
• 4.6 大田期土壤可溶性有机碳含量与烤后烟叶香气物质之间的相关性39-40
• 5 结论与讨论40-42
• 参考文献42-49
• 英文摘要49-51

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