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水氮耦合对宜宾植烟土壤理化性状及烟叶产质量影响的研究

作　者: 李琰琰
导　师: 刘国顺
学　校: 河南农业大学
专　业: 烟草学
关键词: 烤烟水氮耦合水肥利用率生长发育
分类号: S572
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

2009～2010连续两年,以云烟85为供试材料,采用大田微喷灌溉的方式研究了水氮耦合对宜宾烟区烟叶品质、水肥利用效率及植烟土壤理化性质的影响,旨在探求适宜的水肥耦合模式,为优质烟叶生产中提高水肥利用效率提供依据。主要研究结果如下:1水氮耦合对烟田土壤物理指标的影响0～40m土层范围内,土壤容重随着施氮量的增加而微量降低,随着灌水量的增加而增加且土壤深度越深,土壤容重的变化幅度越小。W1(不灌水)条件下,0～40cm土层土壤含水量在施氮量0～108.4kg/hm2范围内随着施氮量的增加而增加,当施氮量超过108.4 kg/hm2,土壤相对含水量反而下降;40～80cm土层土壤含水率变化规律较一致,均随着施氮量的增多而降低;灌水300 m3/hm2处理条件下,40～80cm土层土壤含水量W2N3条件下达到最大值,施氮量为138.3 kg/hm2时,土壤含水率降低;600 m3/hm2条件下,40～80cm土层土壤含水量随着施氮量的增大而增加。2水氮耦合对烟田土壤化学指标的影响在本试验条件下,施氮可以有效的增加土壤速效氮的含量,供烟叶吸收利用,且灌水对速效氮的影响远大于施氮;土壤速效磷含量随着土壤深度的增加呈下降趋势,且水氮耦合对土壤速效磷含量的变化没有明显的影响;在相同施氮范围内,土壤速效钾含量随着灌水量的增加而降低。在同一施氮条件下,随着灌水量的增加,有机质含量增加;在相同灌水处理条件下,随着施氮量的增加,0～20cm土层范围内,有机质含量有小幅的增加。深度越深,有机质的变化没有呈现一定的规律性。3水氮耦合对烟田土壤土壤酶活性的影响耕作层0～40cm土壤范围内,土壤脲酶和转化酶活性随着施氮量(0～108.4kg/hm2)的增加而增加,灌水300 m3/hm2和施氮108.4kg/hm2处理耦合条件下达到最大值;土壤蛋白酶活性随着施氮量的增加而降低,灌水300 m3/hm2和施氮78.4kg/hm2处理耦合条件下达到最大值;深度越深,土壤酶活性变化的规律不明显。4水氮耦合对烤烟干物质积累的影响各个处理在大田生长阶段干物质积累曲线呈“S”型,在W2灌水(300m3/hm2)和W3灌水(600m3/hm2)水平下,各个生育期烤烟干物质积累量均随着氮肥施用量的增加而增大,在75天达到最大值,75天之后降低。总的来说,W2灌水(300m3/hm2)与施氮量在0～108.4kg/ hm2范围内烤烟干物质积累在整个生育期内含量达到最大值。5水氮耦合对烤后烟叶烟叶品质的影响氮用量在78.4～78.4 kg/hm2范围内,烟叶中还原糖、总糖、淀粉、总氮烟碱和钾含量都较适宜,但各成分的比值则以灌水处理中氮用量为108.4 kg/hm2最为协调。从节水灌溉的层面上说,在适宜氮用量范围内,300 m3/hm2灌水即可以改善烟叶的化学成分,提高烟叶的内在质量。6水氮耦合对烤后烟叶石油醚提取物含量的影响各灌水量处理均表现出烤后烟叶石油醚提取物含量在施氮量0～108.4 kg/hm2范围内随施氮量的增加而升高,继续增加施氮其含量将下降。W2处理与施氮量108.4 kg/hm2耦合有利于烟叶石油醚提取物含量的提高。7水氮耦合对烤后烟叶中性致香成分含量的影响不灌水处理,除了苯丙氨酸类致香物质和类胡萝卜素类降解产物,不灌水处理的致香成分均没有呈现一定的规律性;两个灌水处理类胡萝卜素降解产物、棕色化产反应物类降解产物、新植二烯和茄酮等致香成分含量均呈现随着施氮量(0～108.4 kg/hm2)的增加含量增加,当施氮量超过78.4 kg/hm2时,含量又降低。香气物质总量在W2N3处理达到最大值。香气物质总量在W2N3处理达到最大值,可见施氮量和灌水量的过高、过低都不利于中性致香物总量的积累,因此中等施氮量和中等灌水中性总致香物的含量相对较高。8水氮耦合对烤后烟叶矿质元素含量的影响水氮耦合对不同矿质元素的影响效应表现出了不同的规律性。Ca、Mg、P含量随着施氮量的增加而减小,K含量随着施氮量的增加而增加;Ca、Mg含量随着灌水量的增加而增加,K、P含量随着灌水量的增加而减少。B、Cu、Fe、Zn含量均随着施氮量的增加而减小,Mn含量随着施氮量的增加而增加;Mn、B含量随着灌水量的增加而增加,Cu、Fe、Zn含量均随着灌水量的增加而减少。9水氮耦合对烟叶水分利用率、水分产值率及氮肥利用效率的影响W2处理条件下,水分利用效率除N4处理外,随着施氮量的增加而增加;而W3N3和W3N4由于产量的增加带动了水分利用率的提高。在施氮量0～108.4 kg /hm2的范围内,随氮用量的提高,产值上升,而过多施用氮肥(N4处理)造成烟株体内物质转化不充分,烟叶产值下降,导致水分产值率减小。随氮用量增加,灌水和不灌水处理烤烟对氮肥的利用率都呈降低的趋势,但在相同氮用量条件,灌水处理烤烟对氮肥的利用率稍高于不灌水对照,但是当灌水量超过一定限度时(600 m3/hm2),氮肥利用率又下降。10水氮耦合对烤烟经济性状的影响在0～108.4kg/hm2(N1～N3)的施氮范围内,烤后烟叶产值及上等烟比例均随氮肥施用量的增加而增大;当氮肥施用量达到138.4 kg/hm2(N3处理)时,烟叶产量增大,但是烤烟产值和上等烟比例均降低。烤后烟叶产量、产值和上等烟比例均随灌水量的增加而增大。综合来看,灌水300m3/hm2～600 m3/hm2与施氮108.4～138.4kg/hm2耦合,可以获得产量高、化学成分协调、品质好的烟叶,可以获得更好的经济效益。

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致谢 4-9摘要 9-111 文献综述 11-20 1.1 氮素对烟叶生长的影响 11-14 1.1.1 氮素对烤烟生长发育的影响 11 1.1.2 氮素对烤烟烟叶品质的影响 11-12 1.1.3 氮素对烤烟产质量的影响 12-13 1.1.4 烤烟体内氮素的吸收及利用 13-14 1.1.4.1 烟株体内氮素的含量和分布 13 1.1.4.2 烤烟对氮素的吸收利用 13-14 1.1.4.3 烤烟的氮肥利用率 14 1.2 干旱胁迫对烤烟生长和品质的影响 14-15 1.2.1 对烤烟养分积累的影响 14 1.2.2 对烤烟产量和品质的影响 14-15 1.3 烤烟水分代谢 15-16 1.3.1 水分对烤烟生长发育的影响 15 1.3.2 水分对烤烟烟叶产量和品质的影响 15 1.3.3 烤烟的水分利用效率和水分产值率 15-16 1.4 水氮耦合机理研究 16-20 1.4.1 水氮耦合对植烟土壤理化性质的影响 16-18 1.4.1.1 对植烟土壤水分含量的影响 16-17 1.4.1.2 对植烟土壤养分含量的影响 17 1.4.1.3 对植烟土壤土壤酶含量的影响 17-18 1.4.2 水氮耦合对烟叶生长发育的影响 18-19 1.4.3 水肥的交互作用 19 1.4.4 水氮互作对烤烟氮素利用效率的影响 19-202 引言 20-213 材料与方法 21-23 3.1 试验材料 21 3.2 试验设计 21 3.3 测定项目与方法 21-23 3.3.1 烟叶及土壤样品的采集 21-22 3.3.2 样品分析测定方法 22-23 3.3.2.1 土壤基础理化性状分析 22 3.3.2.2 土壤酶活性的测定 22 3.3.2.3 杀青样和烤后样分析 22-23 3.3.2.4 烟田水分蒸散量、水分利用率及水分产值率 23 3.3.2.5 烟叶肥料率用率的计算 234 结果与分析 23-43 4.1 水氮耦合对土壤理化指标的影响 23-27 4.1.1 水氮耦合对土壤容重的影响 23-24 4.1.2 水氮耦合对土壤含水量的影响 24-25 4.1.3 水氮耦合对土壤速效氮的影响 25 4.1.4 水氮耦合对土壤速效磷的影响 25-26 4.1.5 水氮耦合对土壤速效钾的影响 26 4.1.6 水氮耦合对土壤有机质的影响 26-27 4.2 水氮耦合对土壤酶活性的影响 27-30 4.2.1 水氮耦合对0～20cm 土层土壤酶活性的影响 27-28 4.2.2 水氮耦合对20～40cm 土层土壤酶活性的影响 28-29 4.2.3 水氮耦合对40～60cm 土层土壤酶活性的影响 29 4.2.4 水氮耦合对60～80cm 土层土壤酶活性的影响 29-30 4.3 土壤酶间及土壤酶活性与土壤养分之间的相关关系 30-33 4.3.1 0～20cm 土层范围内土壤酶间及土壤酶与土壤养分间的相关关系 30-31 4.3.2 20～40cm 土层范围内土壤酶间及土壤酶与土壤养分间的相关关系 31-32 4.3.3 40～60cm 土层范围内土壤酶间及土壤酶与土壤养分间的相关关系 32 4.3.4 60～80cm 土层范围内土壤酶间及土壤酶与土壤养分间的相关关系 32-33 4.4 水氮耦合对干物质积累规律的影响 33 4.5 水氮耦合对烤后烟叶化学成分含量的影响 33-35 4.6 水氮耦合对烤烟石油醚提取物含量的影响 35 4.7 水氮耦合对烤后烟叶香气成分含量的影响 35-39 4.7.1 水氮耦合对类胡萝卜素类含量的影响 35-36 4.7.2 水氮耦合对棕色化反应产物类含量的影响 36-37 4.7.3 水氮耦合对新植二烯及茄酮含量的影响 37-38 4.7.4 水氮耦合对苯丙氨酸类物质含量的影响 38 4.7.5 水氮耦合对烤后烟叶中性香气物质总量的影响 38-39 4.8 水氮耦合对烤后烟叶矿质元素含量的影响 39-40 4.8.1 水氮耦合对烤后烟叶大中量元素含量的影响 39-40 4.8.2 水氮耦合对烤后烟叶微量元素含量的影响 40 4.9 水氮耦合对烤烟水肥利用率的影响 40-42 4.9.1 水氮耦合对烤烟水分利用效率及产值利用率的影响 40-41 4.9.2 水氮耦合对烤烟氮肥利用率的影响 41-42 4.10 水氮耦合对烤烟产量、产值及上等烟比例的影响 42-435 结论与讨论 43-48 5.1 水氮耦合对植烟土壤理化指标的影响 43-44 5.1.1 水氮耦合对不同土层土壤物理指标的影响 43-44 5.1.2 水氮耦合对不同土层土壤化学指标的影响 44 5.2 水氮耦合对植烟土壤不同土层土壤酶活性的影响 44-45 5.3 水氮耦合土壤酶间及土壤酶活性与土壤养分之间的相关关系 45 5.4 水氮耦合对烤烟干物质积累的影响 45 5.5 水氮耦合对烤烟质量的影响 45-46 5.5.1 水氮耦合对烤后样常规化学成分的影响 45-46 5.5.2 水氮耦合对烤后样石油醚提取物含量的影响 46 5.6 水氮耦合对中性致香物质含量的影响 46 5.7 水氮耦合对矿质元素含量的影响 46-47 5.8 水氮耦合对烤烟水分产值率及氮肥利用率的影响 47 5.8.1 水氮耦合对烤烟水分产值率的影响 47 5.8.2 水氮耦合对烤烟氮肥利用率的影响 47 5.9 水氮耦合对烤烟产量、产值和上等烟比例的影响 47 5.10 适宜宜宾烟区最佳水氮耦合模式的确立 47-48参考文献 48-55英文摘要 55-58

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