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针对豫中烟区植烟土壤长期不合理施肥导致土壤营养比例失调,造成烟叶质量下降的问题,第一年通过田间试验分析不同种类有机肥对植烟土壤和烤烟生长发育的影响,筛选出适宜当地烟区最优的有机肥种类,在施化肥和芝麻饼肥相同的基础上,设置4个处理,分别为CK(不施有机肥);T1(精制有机肥,1500 kg/hm~2);T2(有机肥料1号,600 kg/hm~2);T3(复方有机菌肥,1500 kg/hm~2)。第二年通过大田试验在生物炭与有机菌肥配施条件下,研究不同施肥处理对烤烟生长与品质,植烟土壤生物学性质及土壤肥力的影响,为提高豫中烤烟品质改善土壤质量提供理论依据。采用田间试验的方法,在施相同烟草专用肥的基础上,设置CK(不施有机肥)、T1(生物炭)、T2(有机菌肥)、T3(生物炭菌肥)、T4(50%有机菌肥+50%生物炭)、T5(60%有机菌肥+40%生物炭)、T6(40%有机菌肥+60%生物炭)7个处理。不同有机菌肥对烟草生长发育及土壤的研究表明:(1)与对照相比,有机肥料1号和复方有机菌肥处理显著提高了烤烟株高,增加了叶长、叶宽和叶片数。精制有机肥和复方有机菌肥处理提高烤烟生长前期硝酸还原酶活性、后期转化酶和淀粉酶活性。有机肥处理显著促进中部叶(C3F)中性致香物质的合成,其中复方有机菌肥处理的致香物质总量最高(551.53μg/g)。(2)施用精制有机肥能显著提高土壤蔗糖酶(最大值达到11.47 mg/(g·d))和脲酶活性(最大值达到1.45 mg/(g·d))。总体来看,有机肥料1号和复方有机菌肥与化肥芝麻饼肥配施能促进烤烟生长,改善烤烟品质方面效果显著。有机菌肥配施生物炭对烟草生长发育及土壤的研究表明:(1)T5处理改善了整个生育期烟株的农艺性状;T2处理显著提高了30 d的硝酸还原酶活性、60 d和90 d的转化酶活性,T5处理显著提高了30 d的谷氨酰胺合成酶活性;T2和T5对提高烟叶氮磷钾含量有显著促进作用。对烤后烟常规化学成分的影响表现为生物炭提高了上部叶的总糖和还原糖含量,T2和T5处理提高了中部叶的总糖和整个生育期的钾含量。与对照相比,T2和T5处理烤后烟致香物质总量最高,分别达到874.80μg/g和818.26μg/g,并提高了烟叶的产值和产量及中上等烟的比例。(2)T2处理提高了整个生育期的土壤蔗糖酶活性,T2和T5处理显著提高了30 d的土壤脲酶活性,其含量分别为0.74 mg/g/d和0.75 mg/g/d。T2处理显著提高了30 d的土壤微生物量碳(达到810.09 mg/kg)和微生物碳熵,T3处理则提高了60 d的微生物量碳,T5处理提高了整个生育期的微生物量氮和微生物氮熵。施用有机菌肥可明显提高土壤细菌、真菌和放线菌的数量,尤其T2和T3处理的细菌和放线菌数量在整个生育期均最高。(3)各有机肥处理对提高了土壤养分含量作用明显,其中T2处理提高了旺长期后(移栽后60 d和90 d)的土壤全氮和铵态氮含量;T5处理则提高了整个生育期的硝态氮含量;T2和T5促进了60 d时土壤碱解氮、速效磷和速效钾含量的增加。不同施肥处理对植烟土壤可溶性碳(DOC)含量的影响主要表现旺长期(移栽后60 d),T1和T3处理显著提高了土壤DOC含量,T3处理的DOC/SOC比值达到最高(8.31 mg/g)。T2处理土壤DON含量在90 d达到最高(57.09 mg/kg),T5处理的土壤DON含量则在60 d最高(97.98 mg/kg);DOC的化学光谱特性表现为T3、T4、T5和T6处理降低了植烟土壤成熟期的芳香化指数(UV254),提高了E2/E3值。总体来看,施用有机菌肥和60%有机菌肥配施40%的生物炭对提高烤烟生长与品质及经济效益,改善根际土壤微生物环境和土壤肥力,提高土壤氮素含量效果最好,生物炭和生物炭菌肥施肥措施有利于提高土壤可溶性碳含量。