作物杂志,2017, 第4期: 15–20 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2017.04.003

• 专题综述 • 上一篇    下一篇

生物炭对植烟土壤主要性状和烤烟产质量影响的研究进展

黄刘亚1,孙永波1,刘书武1,张永辉2,年夫照1,顾勇2   

  1. 1 云南农业大学烟草学院,650201,云南昆明
    2 四川省烟草公司泸州市公司,646000,四川泸州
  • 收稿日期:2017-02-23 修回日期:2017-06-05 出版日期:2017-08-15 发布日期:2018-08-26
  • 通讯作者: 顾勇
  • 作者简介:黄刘亚,硕士研究生,主要从事烟草生理生化研究
  • 基金资助:
    四川省烟草公司泸州市公司项目“酒糟在烟草上的综合应用”(KX132276);“提高烟叶等级结构综合配套技术应用”(KX132275);云南农业大学研究生科技创新项目(2016ykc20)

Research Advance of the Effects of Biochar onthe Main Properties of Soil and Yield and Quality of Flue-Cured Tobacco

Huang Liuya1,Sun Yongbo1,Liu Shuwu1,Zhang Yonghui2,Nian Fuzhao1,Gu Yong2   

  1. 1 College of Tobacco Science,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,Yunan,China
    2 Luzhou Tobacco Corporation of Sichuan Province,Luzhou 646000,Sichuan,China
  • Received:2017-02-23 Revised:2017-06-05 Online:2017-08-15 Published:2018-08-26
  • Contact: Yong Gu

摘要:

综述生物炭对植烟土壤主要性状和烤烟产质量的影响,其中生物炭对植烟土壤的影响主要从植烟土壤的pH、养分状况、微生物、酶活性、养分淋溶以及重金属吸附固定作用这几方面来综述。生物炭对烤烟产质量的影响包括根系生长、烟叶品质以及抗病性等方面。并在此基础上对今后研究进行展望,为生物炭在烤烟上的推广应用提供理论依据。

关键词: 生物炭, 植烟土壤, 烤烟, 研究进展

Abstract:

This paper reviewed the effect of biochar on the main properties of tobacco-planted soil and yield and quality of flue-cured tobacco. The peoperties of soil included pH, nutrient status, microorganism, enzymic activity, nutrient leaching and heavy metal adsorption, however the root growth, tobacco quality and resistance of tobacco were used as the description of effect on the yield and quality of tobacco. The review revealed that biochar improved the characters of soil and tobacco disease resistance. Based on the findings, the paper put forward some prospects of future research, providing a theoretical basis for biochar to be used in the production of tobacco.

Key words: Key worlds Biochar, Tobacco-planted soil, Tobacco, Research advance

[1] Lehmann J . Black is the new green. Nature, 2006,442(10):624-626.
doi: 10.1038/442624a
[2] van Zwieten L, Kimber S, Morris S , et a1. Effects of biochar from slow pyrolysis of papermill waste on agronomic performance and soil fertility. Plant and Soil, 2010,327(1/2):235-246.
doi: 10.1007/s11104-009-0050-x
[3] Qian K, Kumar A , Zhang H,et a1.Recent advances in utilization of biochar. Renewable & Sustainable Energy Reviews, 2015,42:1055-1064.
[4] Xie T, Reddy K R , Wang C,et a1.Characteristics and applications of biochar for environmental remediation:A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 2015,45(9):939-969.
doi: 10.1080/10643389.2014.924180
[5] Biederman L A, Harpole W S . Biochar and its effects on plant productivity and nutrient cycling:A meta-analysis. Global Change Biology Bioenergy, 2013,5(2):202-214.
doi: 10.1111/gcbb.12037
[6] 张晗芝 . 生物炭对土壤肥力、作物生长及养分吸收的影响. 重庆:西南大学, 2011.
doi: 10.7666/d.y1882857
[7] Steiner C , Blum W E H,Zech W,et al. Long term effects of manure,charcoal and mineral fertilization on crop production and fertility on a highly weathered central amazonian upland soil. Plant and Soil, 2007,291(1/2):275-290.
doi: 10.1007/s11104-007-9193-9
[8] Yanai Y, Toyota K, Okazaki M . Effects of charcoal addition on N2O emissions from soil resulting from rewetting air-dried soil in short-term laboratory experiments. Soil Science and Plant Nutrition, 2007,53(2):181-188.
doi: 10.1111/j.1747-0765.2007.00123.x
[9] Laird D A, Fleming P, Davis D D , et al. Impact of biochar amendments on the quality of a typical midwestern agricul tural soil. Geoderma, 2010,158(3/4):443-449.
doi: 10.1016/j.geoderma.2010.05.013
[10] Sohi S P, Krull E, Lopez-Capel E , et al. A review of biochar and its use and funcation in soil. Advance in Agronomy, 2010,105:47-82.
doi: 10.1016/S0065-2113(10)05002-9
[11] 魏春辉, 任奕林, 刘峰 , 等. 生物炭及生物炭基肥在农业中的应用研究进展. 河南农业科学, 2016,45(3):14-19.
[12] 卜晓莉, 薛建辉 . 生物炭对土壤生境及植物生长影响的研究进展. 生态环境学报, 2014,23(3):535-540.
doi: 10.3969/j.issn.1674-5906.2014.03.025
[13] 陈盈, 张满利, 刘宪平 , 等. 生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响.作物杂志, 2016(3):94-98.
doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2016.03.018
[14] 高继平, 隋阳辉, 霍轶琼 , 等. 生物炭用作水稻育苗基质的研究进展.作物杂志, 2014(2):16-20.
[15] 陈心想, 何绪生, 耿增超 , 等. 生物炭对不同土壤化学性质、小麦和糜子产量的影响. 生态学报, 2013,33(20):6534-6542.
doi: 10.5846/stxb201212281891
[16] 刘明, 来永才, 李炜 , 等. 生物炭对玉米物质生产及产量的影响.作物杂志, 2015(3):133-138.
[17] 张少良, 穆林林, 黄静 , 等. 生物黑炭添加对黑土水分梯度处理玉米苗期生长的影响.作物杂志, 2015(5):90-95.
doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2015.05.017
[18] Major J, Rondon M , Molina D,et al.Maize yield and nutrition during 4 years after biochar application to a Colombian savanna oxisol. Plant and Soil, 2010,333(1):117-128.
doi: 10.1007/s11104-010-0327-0
[19] 李念胜, 王树生 . 土壤pH值与烤烟质量.中国烟草, 1986(2):12-14.
[20] 罗华元, 吴涛, 常寿荣 , 等. 红云集团原料基地植烟土壤质地和pH特性研究. 云南农业大学学报, 2009,24(6):876-881.
doi: 10.3969/j.issn.1004-390X.2009.06.019
[21] 夏磊, 王德权, 王大海 , 等. 潍坊烟区土壤pH与土壤养分关系研究. 安徽农业科学, 2016,44(7):172-175.
[22] 刘国顺 . 烟草栽培学.北京: 中国农业出版社, 2003.
[23] 万海涛, 刘国顺, 田晶晶 , 等. 生物炭改土对植烟土壤理化性状动态变化的影响. 山东农业科学, 2014,46(4):72-76.
doi: 10.3969/j.issn.1001-4942.2014.04.019
[24] 郑加玉, 张忠锋, 程森 , 等. 稻壳生物炭对整治烟田土壤养分及烟叶产质量的影响. 中国烟草科学, 2016,37(4):6-12.
doi: 10.13496/j.issn.1007-5119.2016.04.002
[25] Hoshi T . A practical study on bamboo charcoal use to tea trees. Japan:Tokyo University, 2001,13:1-47.
[26] Lehmann J, da Silva Jr J P, Steiner C , et al. Nutrient availability and leaching in an archaeological anthrosol and a ferralsol of the gentral amazon basin:fertilizer,manure and charcoal amendments. Plant & Soil, 2003,249(2):343-357.
[27] Bruun S, El-Zahery T, Jensen L . Carbon sequestration with biochar-stability and effect on decomposition of soil organic matter. IOP Conference Series:Earth and Environmental Science, 2009.
doi: 10.1088/1755-1307/6/4/242010
[28] 饶霜, 卢阳, 黄飞 , 等. 生物炭对土壤微生物的影响研究进展. 生态与农村环境学报, 2016,32(1):53-59.
doi: 10.11934/j.issn.1673-4831.2016.01.010
[29] Pietikainen J, Kiikkila O, Fritze H . Charcoal as a habitat for icrobes and its effect on the microbial community of the nderlying humus. Oikos, 2000,89:231-242.
doi: 10.1034/j.1600-0706.2000.890203.x
[30] 陈懿, 陈伟, 林叶春 , 等. 生物炭对植烟土壤微生态和烤烟生理的影响. 应用生态学报, 2015,26(12):3781-3787.
[31] 陈敏, 杜相革 . 生物炭对土壤特性及烟草产量和品质的影响.中国土壤与肥料, 2015(1):80-83.
doi: 10.11838/sfsc.20150115
[32] Ding Y L, Liu J, Wang Y Y . Effects of biochar on microbial ecology in agriculture soil:A review. Chinese Journal of Applied Ecology, 2013,24(11):3311-3317.
pmid: 24564164
[33] 曹慧, 孙辉, 杨浩 , 等. 土壤酶活性及其对土壤质量的指示研究进展. 应用与环境生物学报, 2003,9(1):105-109.
doi: 10.3321/j.issn:1006-687X.2003.01.025
[34] 张玉兰, 陈利军, 张丽莉 . 土壤质量的酶学指标研究. 土壤通报, 2005,36(4):598-604.
[35] 王丽渊, 刘国顺, 王林虹 , 等. 生物质炭对烤烟干物质积累量及根际土壤理化性质的影响. 华北农学报, 2014,29(1):140-144.
doi: 10.7668/hbnxb.2014.01.026
[36] 周震峰, 王建超, 饶潇潇 , 等. 添加生物炭对土壤酶活性的影响. 江西农业学报, 2015,27(6):110-112.
[37] Du Z, Wang Y, Huang J , et al. Consecutive biochar application alters soil enzyme activities in the winter wheat growing season. Soil Science, 2014,179(2):75-83.
doi: 10.1097/SS.0000000000000050
[38] 李江舟, 娄翼来, 张立猛 , 等. 不同生物炭添加量下植烟土壤养分的淋失. 植物营养与肥料学报, 2015,21(4):1075-1080.
doi: 10.11674/zwyf.2015.0428
[39] 李际会, 吕国华, 白文波 , 等. 改性生物炭的吸附作用及其对土壤硝态氮和有效磷淋失的影响. 中国农业气象, 2012,33(2):220-225.
doi: 10.3969/j.issn.1000-6362.2012.02.011
[40] Singh B P, Hatton B J, Singh B , et al. Influence of biochars on nitrous oxide emission and nitrogen leaching from two contrasting soils. Journal of Environmental Quality, 2010,39:1224-1235.
doi: 10.2134/jeq2009.0138
[41] 李江舟, 张庆, 娄翼来 , 等. 施用生物炭对云南烟区典型土壤养分淋失的影响. 农业资源与环境学报, 2015,32(1):48-53.
doi: 10.13254/j.jare.2014.0213
[42] 林雪原, 荆延德, 巩晨 , 等. 生物炭吸附重金属的研究进展. 环境污染与防治, 2014,36(5):83-87.
[43] 忠宏志, 刘国顺, 常思敏 , 等. 烟草重金属研究现状及农业减害对策. 中国烟草学报, 2011,17(3):89-94.
doi: 10.3969/j.issn.1004-5708.2011.03.018
[44] 吴玉萍, 杨虹琦, 徐照丽 , 等. 重金属镉在烤烟中的积累分配. 中国烟草科学, 2008,29(5):37-39.
[45] Graber E R, Frenkel O, Jaiswal A K , et al. How may biochar influence severity of diseases caused by soilborne pathogens. Carbon Management, 2014,5:169-183.
doi: 10.1080/17583004.2014.913360
[46] Cao X D, Ma L, Gao B , et al. Dairy-manure derived biochar effectively sorbs lead and atrazine. Environmental Science and Technology, 2009,43(9):3285-3291.
doi: 10.1021/es803092k pmid: 19534148
[47] Beesley L, Marmiroli M . The immobilisation and retention of soluble arsenic,cadmium and zinc by biochar. Environmental Pollution, 2011,159(2):474-480.
doi: 10.1016/j.envpol.2010.10.016 pmid: 21109337
[48] Qiu Y P, Cheng H Y , Xu C,et al.Surface characteristics of crop-residue-derived black carbon and lead(11)adsorption. Water Research, 2008,42(3):567-574.
doi: 10.1016/j.watres.2007.07.051 pmid: 17719075
[49] 侯艳伟, 曾月芬, 安增莉 . 生物炭施用对污染红壤中重金属化学形态的影响. 内蒙古大学学报, 2011,42(4):460-466.
[50] 李荣林, 黄继超, 黄欣卫 , 等. 生物炭对茶园土壤酸性和土壤元素有效性的调节作用. 江苏农业科学, 2012,40(12):345-347.
[51] 戴冕 . 烟根的形成与发展.中国烟草, 1982(1):43-49.
[52] 张春, 赵浩淳, 郭涛 , 等. 生物炭用量对烟苗生长的影响. 烟草科技, 2015,48(6):9-12,26.
doi: 10.16135/j.issn1002-0861.20150602
[53] 宋久洋, 刘领, 陈明灿 , 等. 生物质炭施用对烤烟生长及光合特性的影响. 河南科技大学学报, 2014,35(4):68-72.
doi: 10.3969/j.issn.1672-6871.2014.04.016
[54] 万海涛 . 烤烟发育和产量品质及植烟土壤理化性状对生物炭的响应研究. 郑州:河南农业大学, 2014.
[55] 肖战杰, 肖佳冰, 李莉 , 等. 不同生物炭施用量对烤烟中性致香成分与评吸质量的影响. 江西农业学报, 2015,27(12):69-73.
[56] 赵殿峰, 徐静, 罗璇 , 等. 生物炭对土壤养分、烤烟生长以及烟叶化学成分的影响. 西北农业学报, 2014,23(3):85-92.
[57] 薛超群, 杨立均, 王建伟 . 生物质炭用量对烤烟烟叶净光合速率和香味物质含量的影响. 烟草科技, 2015,48(5):19-22.
doi: 10.16135/j.issn1002-0861.20150504
[58] 张园营, 刘国顺, 刘宏恩 . 施用生物炭对烟叶石油醚提取物及致香物质的影响. 江西农业学报, 2013,25(5):96-100.
doi: 10.3969/j.issn.1001-8581.2013.05.029
[59] 王晶, 冯小虎, 程谦 , 等. 不同施炭量对烟叶化学成分和香气的影响. 江西农业学报, 2016,28(3):16-19.
[60] 邢光辉, 典瑞丽, 陈光辉 , 等. 施用生物炭对烤烟根系生长和经济性状的影响. 作物研究, 2016,30(5):549-554.
doi: 10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.05.16
[61] 陈山, 龙世平, 崔新卫 , 等. 施用稻壳生物炭对土壤养分及烤烟生长的影响. 作物研究, 2016,30(2):142-148.
doi: 10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.02.09
[62] 毛家伟, 张翔, 叶红朝 , 等. 生物质炭对豫西烤烟生长、SPAD值及经济性状的影响. 山西农业科学, 2014,42(8):851-853,883.
doi: 10.3969/j.issn.1002-2481.2014.08.21
[63] 毛家伟, 张锦中, 张翔 , 等. 豫东烟区生物炭对烤烟生长发育及经济性状的影响. 安徽农业科学, 2013,41(35):13516-13517.
[64] 刘月华, 孙玉晓, 张晓 , 等. 不同生物质炭对烤烟青枯病发病情况及烟叶生长的影响. 湖北农业科学, 2016,55(10):2492-2495.
doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.10.012
[1] 龚丝雨,钟思荣,张世川,聂亚平,梁喜欢,杨帅强,刘齐元. 增施生物炭对烤烟生长及产量、质量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (2): 154–160
[2] 许杰,潘磊,杨帅,陈云松,邓盛斌,杨晓东,马文广. 烤烟烟叶钾含量的遗传效应分析[J]. 作物杂志, 2018, (2): 30–34
[3] 熊伟姣,王亚伦,姚绍嫦,潘春柳,肖冬,王爱勤,何龙飞. MicroRNA在高等植物逆境响应中的作用机制研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (1): 1–8
[4] 廖红蕖,陈红丽,范文思,陈宇,韩秋静,于建军,马明. 河南主产烟区土壤颗粒分形特征及对烟叶理化性状的影响[J]. 作物杂志, 2018, (1): 118–125
[5] 戴林建,:陈武,:周田,:钟军. 利用花药培养选育烤烟抗黑胫病突变体[J]. 作物杂志, 2018, (1): 66–70
[6] 董立强,李睿,商文奇,王铮,李跃东. 东北稻区肥料施用现状、存在的问题与应对策略[J]. 作物杂志, 2017, (6): 17–22
[7] 闫寒,宋杭霖,张丽,闫晶,石贤吉,朱诗苗,刘璐,李虎林. 镉胁迫对烤烟农艺性状及生理生化指标的影响[J]. 作物杂志, 2017, (5): 156–161
[8] 刘青丽,李志宏,徐艳丽,李军营,张云贵. 基于移栽期、施肥和品种的云南烤烟协同调控技术研究[J]. 作物杂志, 2016, (6): 128–134
[9] 扈强,金保锋,郑璞帆,陈富彩,李司童,毛凯伦,刘海轮,唐永红,张立新. 外源GA3和IAA对陕南烤烟上部叶品质的影响[J]. 作物杂志, 2016, (6): 135–141
[10] 周芸伊,张静,王亚伦,肖冬,王爱勤,何龙飞. 赤霉素调控植物块茎形态建成的研究进展[J]. 作物杂志, 2016, (4): 20–25
[11] 陈盈,张满利,刘宪平,代贵金,侯守贵. 生物炭对水稻齐穗期叶绿素荧光参数及产量构成的影响[J]. 作物杂志, 2016, (3): 94–98
[12] 陈杰, 付继刚, 杨天沛, 等. 我国烟蚜防治研究进展[J]. 作物杂志, 2015, (6): 21–26
[13] 张少良, 穆林林, 黄静, 等. 生物黑炭添加对黑土水分梯度处理玉米苗期生长的影响[J]. 作物杂志, 2015, (5): 90–95
[14] 刘明, 来永才, 李炜, 等. 生物炭对玉米物质生产及产量的影响[J]. 作物杂志, 2015, (3): 133–138
[15] 邱丽娟, 郭勇, 常汝镇. 2014年中国大豆基因资源发掘的主要进展[J]. 作物杂志, 2015, (1): 1–5
Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 赵广才,常旭虹,王德梅,陶志强,王艳杰,杨玉双,朱英杰. 小麦生产概况及其发展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 1 –7 .
[2] 权宝全,白冬梅,田跃霞,薛云云. 不同源库关系对花生光合特性及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 102 –105 .
[3] 黄学芳,黄明镜,刘化涛,赵聪,王娟玲. 覆膜穴播条件下降水年型和群体密度对张杂谷5号分蘖成穗及产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 106 –113 .
[4] 黄文辉, 王会, 梅德圣. 农作物抗倒性研究进展[J]. 作物杂志, 2018, (4): 13 –19 .
[5] 赵云,徐彩龙,杨旭,李素真,周静,李继存,韩天富,吴存祥. 不同播种方式对麦茬夏大豆保苗和生产效益的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 114 –120 .
[6] 陆梅,孙敏,任爱霞,雷妙妙,薛玲珠,高志强. 喷施叶面肥对旱地小麦生长的影响及与产量的关系[J]. 作物杂志, 2018, (4): 121 –125 .
[7] 王晓飞,徐海军,郭梦桥,肖宇,程薪宇,刘淑霞,关向军,吴耀坤,赵伟华,魏国江. 播期、密度及施肥对寒地油用型紫苏产量的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 126 –130 .
[8] 朱鹏锦,庞新华,梁春,谭秦亮,严霖,周全光,欧克维. 低温胁迫对甘蔗幼苗活性氧代谢和抗氧化酶的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 131 –137 .
[9] 高杰,李青风,彭秋,焦晓燕,王劲松. 不同养分配比对糯高粱物质生产及氮磷钾利用效率的影响[J]. 作物杂志, 2018, (4): 138 –142 .
[10] 商娜,杨中旭,李秋芝,尹会会,王士红,李海涛,李彤,张晗. 鲁西地区常规棉聊棉6号留叶枝栽培的适宜密度研究[J]. 作物杂志, 2018, (4): 143 –148 .