研究快报||生物炭基肥对植烟土壤养分及根际真菌群落结构与功能影响分析

学术   2024-09-18 16:36   河南  

        一  研究背景         

农田土壤固碳培肥是提升耕地质量和作物产量、质量的关键途径。烤烟作为陕西省商洛市的主要经济作物,由于受土地面积和耕作方式的影响,连作现象十分普遍,致使土壤有机质含量降低,养分利用率低、产量和品质下降等问题日益突出。土壤有机质含量和养分利用率低已经成为制约商洛烟区特色经济作物高质量发展的主要问题。商洛烟区位于秦岭腹地,烟草是当地重要的经济作物,已经有40 年种植历史,是南水北调的水源涵养地。鉴于上述问题,探究以减氮增碳为目标的植烟土壤保育施肥方式具有重要的理论和实践意义。

        二  材料与方法        

本试验于20214-9月在陕西省秦岭烟区(110.13 °E34.10 °S)进行,该地区属温带季风性气候,夏季高温多雨,冬季寒冷干燥。供试烤烟品种为云烟87,由洛南县烟草公司提供。烟区常年连作,黄褐土为当地主要植烟土壤类型,试验地土壤基本理化性质为:pH7.13、有机质(SOM20.12 g·kg-1、有效钾(AK224.62 mg·kg-1 、碱解氮(AN120.45 mg·kg-1、有效磷(AP42.36 mg·kg-1。生物炭基肥(河南省生物炭工程技术中心研制)主要包含生物炭和植物油粕等原料,其基本理化性质为:有机质含量45.20%N含量1.02%P2O5质量分数1.12%K2O质量分数2.90%

本试验采取随机区组试验设计,试验设置2个处理分别为:CK:常规施肥,ST750 kg·hm-2生物炭基肥+常规施肥减氮10%,每个处理设置3次重复。常规施肥:烟草专用有机肥600kg·hm-2,烟草复合肥1125 kg·hm-2K2SO4(含钾量51%375 kg·hm-2,氮磷钾(N:P:K1:1.08:3.08。试验地面积为1332m2每个小区面积为222 m26个小区。烟苗移栽垄间距为1.1 m株距为0.5 m。所有肥料在烟株移栽前作为基肥以条施的方式一次性施入土壤。各处理的田间管理措施与当地优质烟叶生产技术规范保持一致。

        三  结果与分析        

3.1不同处理对土壤理化特性影响

3.2不同处理对土壤酶活的影响

3.3不同处理对微生物群落结构的影响

        四  小结        

生物炭基肥能够显著提升植烟土壤养分的含量以及提高土壤酶活性。施用生物炭基肥后,烤烟根际土壤真菌的Ace指数、Chao指数和Shannon指数显著增加,Simpson指数显著降低。烤烟根际土壤理化性质的改变能够影响根际土壤真菌群落结构,降低子囊菌门(Ascomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和毛霉菌门(Mucoromycota)等优势菌门的相对丰度。多样性指数和优势菌门相对丰度的变化表明,生物炭能够增加烤烟根际土壤的α多样性,增加根际土壤有益功能真菌的相对丰度。基于此,生物炭基肥能够影响土壤微生态,具有提高土壤养分含量、增加土壤固碳培肥潜力的作用。另外,能够显著调节烟株根际微生物群落结构,增加优势微生物相对丰度,促进土壤中养分与碳转化,并降低病理营养型真菌的相对丰度,增强烟株抗性。

原文:中国土壤与肥料 2024 (5):39-47

链接:http://chinatrfl.alljournal.net.cn/zgtryfl/article/abstract/20240506?st=article_issue

(编辑:廖珠珠)


生物炭技术河南省工程实验室
生物炭技术河南省工程实验室致力于土壤碳氮调节技术理论和应用研究,主要包涵生物质炭化、生物质蒸汽爆破和微生物高温发酵等土壤碳源创制技术,以及土壤健康培育、微生物菌落构建和固碳培肥理论与环境评价领域研究。价值理念:立足烟草行业,服务乡村振兴。
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