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高碳基肥减氮施用对丰都植烟土壤微生物多样性和烟叶品质的影响

高碳基肥减氮施用对丰都植烟土壤微生物多样性和烟叶品质的影响

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作者：苏梦迪河南农业大学

学位级别：硕士

以重庆市丰都县大田试验为基础,以提升丰都烟叶云烟品牌工业可用性为目标,于2020～2021年研究了高碳基肥减氮施用对土壤养分、土壤微生物多样性、烤烟生长发育及烟叶品质的影响,以期探明最适合丰都县的高碳基肥料与减氮施用配比,为研究... 详细信息

以重庆市丰都县大田试验为基础,以提升丰都烟叶云烟品牌工业可用性为目标,于2020～2021年研究了高碳基肥减氮施用对土壤养分、土壤微生物多样性、烤烟生长发育及烟叶品质的影响,以期探明最适合丰都县的高碳基肥料与减氮施用配比,为研究高碳基肥对土壤微生物影响机制提供依据。试验以云烟116为主要材料,设置6个处理。CK:常规施肥纯氮为111.00 kg/hm;T1:高碳基肥料450 kg/hm+99.90 kg/hm纯氮(减氮10%);T2:高碳基肥料600 kg/hm+94.35 kg/hm纯氮(减氮15%);T3:高碳基肥料750 kg/hm+88.80kg/hm纯氮(减氮20%);T4:高碳基肥料900 kg/hm+83.25 kg/hm纯氮(减氮25%);T5:高碳基肥料1050 kg/hm+77.70 kg/hm纯氮(减氮30%)。主要研究结果如下:1、高碳基肥减氮施用对土壤理化性质的影响高碳基肥减氮施用可以提高土壤pH和养分含量,对酸性植烟土壤改良具有较好的效果。移栽后90 d,T5处理比对照的pH提高了1.25个单位,提高幅度最大。高碳基肥减氮施用显著提高了土壤碱解氮含量。在移栽后60 d和90 d,T3处理分别比对照提高了26.74%和47.06%。高碳基肥减氮施用显著提高了烟草生长后期的土壤速效钾含量。移栽后105 d,T4处理土壤速效钾含量比对照提高了56.50%;此外,T5处理显著提高了土壤C/N,降低了土壤总氮和总硫含量。然而,高碳基肥减氮施用对土壤速效磷和总碳含量的影响不大。2、高碳基肥减氮施用对土壤微生物多样性的影响采用了16S r RNA和ITS测序技术分析了高碳基肥减氮施用对土壤微生物多样性的影响。16S r RNA测序结果显示,变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、芽单胞菌门(Gemmatimonadetes)和厚壁菌门(Firmicutes)是细菌群落组成中的优势类群。在门水平上,高碳基肥减氮施用提高了变形菌门和拟杆菌门相对丰度,降低了酸杆菌门相对丰度。在属水平上,移栽后30 d和60 d,T5处理在提高了鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和假节杆菌属(Pseudarthrobacter)的相对丰度;而在移栽后60 d则降低了产黄杆菌属(Rhodanobacter)的相对丰度。ITS测序结果显示,土壤真菌的优势门类是子囊菌门(Ascomycota)、接合菌门(Zygomycota)、担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)。在门水平上,移栽后30 d,T3处理提高了的子囊菌门(Ascomycota)相对丰度最高,比对照提高了35.13%。移栽后90 d,高碳基肥减氮施用处理降低了担子菌门(Basidiomycota)和壶菌门(Chytridiomycota)相对丰度,其中T5处理分别降低了35.02%和7.55%。在属水平上,移栽后60 d,高碳基肥减氮施用提高了生防菌(青霉属)相对丰度,降低了病原菌(镰刀菌属)相对丰度。本研究通过RDA分析发现,高碳基肥减氮施用通过影响土壤养分含量影响土壤微生物群落结构。其中,速效磷、总氮、碱解氮和pH是引起丰都植烟土壤细菌门水平群落结构差异的主要原因,碱解氮、速效磷、C/N、pH是引起丰都植烟土壤真菌门水平群落结构差异的主要原因。3、高碳基肥减氮施用对烟株生长发育的影响在本试验条件下,高碳基肥减氮施用促进了烟株根系的发育。移栽后60 d,T2和T3处理的根鲜重显著高于对照,分别提高了55.50%和62.08%。高碳基肥减氮施用还能够有效降低烟草花叶病发病率和病情指数。移栽后60 d,高碳基肥减氮处理的发病率和病情指数均低于对照,其中T2、T3和T5处理显著降低,发病率分别降低了40.64%、41.60%和59.36%。4、高碳基肥减氮施用对烤后烟外观质量的影响高碳基肥减氮施用对烤后烟外观质量的影响结果发现,高碳基肥减氮施用改善了B2F等级烤后烟的叶片结构、油分和光泽度,T1、T2、T3和T4处理优于对照。高碳基肥减氮施用改善了C3F等级烤后烟的颜色和油分,T3和T4处理优于对照。5、高碳基肥减氮施用对烤后烟常规化学成分的影响高碳基肥减氮施用提高了烤后烟B2F和C3F等级烟叶的总糖和还原糖含量。T2和T3处理提高了B2F、C3F等级烤后烟叶中烟碱和总氮的含量,其中烟碱含量随着高碳基肥用量和减氮比例的增加整体呈现先升高后降低的趋势,在T3处理达到峰值。各处理烤后烟叶的钾氯比均大于4,烟叶燃烧性较好。6、高碳基肥减氮施用对烤后烟中性致香物的影响高碳基肥减氮施用增加了烤后烟叶中性致香物质的含量。其中

关键词：高碳基肥减氮施用土壤微生物多样性烟叶品质烤烟

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