对南美亚马逊盆地黑土的研究发现，具有生物炭的土壤比周边没有生物炭的土壤具有更高的肥力，生物炭在土壤中的固氮作用长达数百、数千年[1,2],这一发现，使得科学家们对利用生物炭改良土壤和提高作物品质的热情高涨。近年来，中国烟区烟叶生产中存在过度依赖化肥的现象，导致植烟土壤生态被破坏，土壤质量和结构性变差，从而使烟草生理代谢失调、烟叶质量下降[3].改良植烟土壤、提高烟叶品质已经成为我国烟草行业可持续发展亟待解决的问题。生物炭是在低氧环境下，通过控制性的高温裂解（ 400 ~ 700 ℃）将木材、草、玉米秸秆等作物废弃物或动物骨骼等炭化，产生富含碳元素的固态产物[4~6].生物炭富含的有机碳大多以稳定芳香环不规则叠层堆积存在[7].生物炭具有巨大的表面积、发达的孔隙结构和较强的吸附能力[8],可以吸附铵、硝酸盐、磷和其他水溶性盐离子，具有较好的保肥性能[9],同时也给土壤微生物栖息和生长提供了良好的环境条件。生物炭呈弱碱性，具有较高的阳离子交换量，且本身具有一定的矿质养分，施入土壤后可以提高酸性土壤p H值，增加土壤阳离子交换量，改善土壤养分状况[10,11].还有报道指出[12]生物炭与其他有机肥或无机肥料配合施用可提高作物产量。目前，关于生物炭对土壤肥力的研究较多集中在风化土及典型热带贫瘠土壤上[13,14],对作物生长影响的研究集中在牧草[15]、水稻[16]、玉米[17]等作物上，关于生物炭对烟草的影响及利用生物炭改善植烟土壤的研究报道则较少[18,19].鉴于此，本文通过田间对比试验，研究施用生物炭对植烟土壤化学特性、烟叶品质等的影响，以期为生物炭改良植烟土壤及提高烤烟品质和经济性状提供参考依据。

1材料与方法

1.1试验点概况

大田试验于2015年在河南省郏县进行。土壤类型为褐土，土壤p H 6.12,有机质14.72 g kg-1,碱解氮38.69mg kg- 1,速效磷49.27 mg kg- 1,速效钾136.04 mg kg- 1.

1.2供试材料供

试烤烟品种为中烟100.本试验所用生物炭以花生壳为原料，将风干的花生壳粉碎后装入炭化炉中，在密封低氧状态和500 ℃下连续炭化而成，生物炭基本理化性质：p H 7.17,全碳42.03%,无机碳0.007 mol L-1,CEC 93.91 cmol L- 1.化肥使用复合肥（氮磷钾比例为1∶1∶2） ,氮肥施用饼肥，磷肥施用重过磷酸钙，钾肥为K2SO4.

1.3试验设计

试验设六个处理，分别为：对照CK（不施肥） ;T1常规施肥；T2（ T1 +生物炭4500 kg hm-2） ;T3（ T1+生物炭9000 kg hm-2） ;T4 （ T1 +生物炭4500 kg hm-2-纯 氮5%） ;T5 （ T1 +生 物 炭9000 kg hm-2-纯 氮10%） .处理T1、T2、T3施肥情况：N、P2O5、K2O用量分别为45、90、135 kg hm-2,处理T4:N、P2O5、K2O用量分别为42.75、85.5、128.25 kg hm-2.处理T5:N、P2O5、K2O用量分别为40.5、81、121.5 kg hm-2.70%的肥料作为基肥条施，30%作为窝肥穴施。配施生物炭时，其中1500kg hm- 2的生物炭与窝肥充分混匀后穴施，另一部分在起垄前撒施，撒匀后机械翻地，深度为0 ~ 20 cm.试验采用随机区组设计，每个处理3次重复，每个小区面积66.7 m2,株行距为50 cm × 120 cm,于5月1日移栽，大田管理按照当地优质烟叶生产技术规程执行。

1.4测定项目及方法

1.4.1土壤特性  分别在移栽后30 d、60 d和90 d,用土钻在各小区烟株根部以烟株为圆心、15 cm为半径的范围内采集土壤样品。一部分土样风干后过筛，用于测量土壤化学性质；另一部分鲜土于4 ℃保存，用于测量土壤微生物数量。土壤碱解氮采用碱解扩散法[20]测定；速效磷采用Na HCO3浸提钼锑抗比色法[20]测定；速效钾采用NH4OAc浸提，火焰光度法[20]测定；p H采用水浸提p H计法[20]测定；有机质含量采用重铬酸钾法[20]测定；土壤阳离子交换量采用乙酸铵交换法[20]测定。土壤微生物数量采用平板计数法[21]进行分离测定；细菌、真菌、放线菌分别采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马丁氏培养基和改良高氏1号培养基。

1.4.2烟叶品质和经济性状 烟叶成熟后按部位依次采收，并按照处理单独挂杆烘烤，对烤后烟叶进行分级，各个等级单独称 样、计 产。取C3F、B2F样 品 各1.0 kg进行常规化学成分测定。还原糖和总糖按照YC/T 159- 200进行测定，烟碱、总 氮、K+、Cl-分 别 按照YC/T 159- 2002、YC/T 161- 2002、YC/T 173- 2003、YC/T 16/2- 2002进行测定[22].单料烟感官评价由河南中烟、湖北中烟和河南农业大学评吸专家（共5人）进行，评价指标分为风格特征和品质特征，评分标准采用0 ~ 5分等距标度评分法[23],标度值=香气质+香气量+透发性+细腻程度+柔和程度+圆润感+余味-刺激性-干燥感- 10.标度值越大，烤烟品质越好。

1.5数据分析

采用Microsoft Office Excel 2003和SPSS 22.0进行数据处理和统计分析。

2结果与分析

2.1生物炭与化肥配施对土壤特性的影响

2.1.1生物炭与化肥配施对土壤碱解氮的影响 如图1所示，各处理土壤碱解氮含量变化趋势一致，均随着烤烟生育期推进而增加。移栽后30 d时，处理T3碱解氮含量为68.50 mg kg-1,略高于处理T2,但高于T155.08%之多，且处理T3与T1间差异显着。移栽后60 d时，处理T4碱解氮含量最低，仅为70.26 mg kg-1.移栽后90 d时，处理T3碱解氮含量最高，达到117.06mg kg- 1,T2次之，处理T3与T2间无显着差异，但与其它处理间差异达到显着水平。此时，处理T4和T5碱解氮含量均低于T1,且差异显着。可以看出，生物炭能够显着增加土壤碱解氮含量，尤其是在烤烟生长前期。

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