菌丝有机营养体对烤烟生长发育及根区微生态的影响
作者单位：中国农业科学院
学位级别：硕士
导师姓名：张云贵
授予年度：2022年
摘 要：攀枝花市是全国烟草种植的最适宜区和清甜香烟叶产区之一,也是我国西南烟区典型烤烟生产区。该区降水主要受青藏高原东部大气环流和西北气流影响,使得春季干旱程度偏重,进而导致烤烟移栽生根期土壤水热不协调、根系发育迟缓。为此,本文选取四川省烤烟主产区攀枝花市进行试验,设计菌丝营养钵填充营养基质构建有机营养体,改善烤烟生长前期的根区水、肥、气、热环境,以促进烟苗早生快发。菌丝营养钵由灰管层孔菌（Fomeslignosus）的菌丝缠绕并定型玉米秸秆粉碎物为圆锥体杯状物,其中,灰管层孔菌具有速生、菌丝扭结力强、快速腐解纤维素、无毒等特性,菌丝营养钵进入农田后自然降解。在2020年大田试验期间,设置菌丝营养钵原位培养的腐解试验,通过失重法计算菌丝营养钵腐解率和养分释放率、一级动力学模型拟合营养钵腐解特征参数和养分释放特征参数;于2020年～2021年在四川省攀枝花市仁和区开展大田试验,使用有机营养体移栽烟苗（MF）,并将菌丝营养钵的加工材料和基质窝施在幼苗根系部位作为对照（CF）,在烤烟生育期测定土壤温湿度、电导率及有效养分含量,分析根系形态和生物量积累特征,统计烤烟养分累积量、肥料利用率和产质量,采用反距离权重法计算根区温湿度及电导率特征、经典统计法分析土壤养分空间分布特征、Logistic模型拟合生物量及养分吸收量累积关键参数。研究菌丝营养钵腐解规律、有机营养体对烤烟根区微生态及根系生长发育的影响,主要研究结果如下:1、菌丝营养钵腐解规律与养分释放规律一致,但养分释放的快慢并不一致。（1）营养钵腐解及养分释放呈现“先快后慢特征,碳氮比随填埋时间的增加而下降。（2）田间填埋120天时,营养钵腐解率为59.0%,碳、氮、磷和钾养分释放率分别为59.7%、35.1%、41.8%和89.9%。2、有机营养体处理能够调节根区湿度和养分环境,为烤烟生长创造了良好的根区水肥环境条件。（1）在灌溉和降水事件发生时,有机营养体具有排涝功能,移栽当天、移栽后10天的土壤湿度分别比对照降低5.7和6.2个百分点。（2）未发生降水和灌溉时,有机营养体具有保水功能,移栽后20天、30天的土壤湿度分别比对照提高2.0和3.5个百分点。（3）有机营养体具有一定的保肥功能,在烤烟圆顶期,土壤氮素供应水平更适宜,10～20cm土层速效钾含量比对照提高14.3mg/kg。3、有机营养体处理可以优化根系结构和促进根系生长。（1）优化侧根分支和根系形态,水平根数量比对照提高34.1%,根表面积、总体积和根尖数分别比对照提高27.5%、55.7%和36.4%,直径小于1.0mm的根尖数比对照提高36.6%。（2）改善根系养分吸收状况,根系氮素、磷素最大累积速率出现时间分别比对照提前18.8天、11.7天,快速累积期初始时间分别比对照提前2.0天、6.3天;钾素快速累积持续期、最大累积速率比对照提高1.0天和0.045kg/（hm·d）。（3）增加根系养分吸收量,栽后60d～90d,氮素吸收量比对照提高1.5～5.3kg/hm,磷素吸收量比对照提高0.6～1.8kg/hm,钾素吸收量比对照提高1.6～2.6kg/hm。（4）促进烤烟早生快发,根系生物量快速累积初始时间、终止时间和最大累积速率出现时间分别比对照提前了3.9天、9.9天和6.9天,累积持续时间比对照缩短6天。（5）增加根系生物量,移栽后60天、75天、90天的根系生物量分别比对照提高6.3g/株、19.3g/株、10.8g/株。4、有机营养体处理能够改善烟叶氮钾养分积累状况和改善烟叶品质。（1）提高氮素累积效率,烟叶氮素终止时间比对照提前15.3天,最大累积速率、快速累积期日均累积速率分别比对照提高1.306kg/（hm·d）、1.157kg/（hm·d）。（2）促进烟叶钾素积累和提高钾肥利用率,钾素快速累积持续期比对照缩短了9.4天;栽后60天、75天、90天和120天的钾素吸收量分别比对照提高26.8kg/hm、27.9kg/hm、19.7kg/hm和29.6kg/hm;钾肥利用率比对照提高2.7～9.5个百分点。（3）改善烤后烟叶品质,中上等烟比例及均价优于对照,化学成分协调性总体评分比对照提升1.25～2.82分。综上,菌丝营养钵氮素释放规律与烤烟氮素营养需求特征的匹配程度高,有机营养体移栽方式有利于调节根区湿度和养分环境,优化根系结构和促进根系生长,改善烟叶氮钾养分积累状况和烟叶品质。
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