烟草是我国重要的经济作物之一，据统计，2022年云南省烤烟种植面积达40.842万hm2（612.63万亩），是我国第一大烤烟种植省份[1]。为提高田间土地利用率以及烟田经济效益，烟草生产中积极推进“烤烟+N”协同发展，构建稳定且符合生产实际的种植模式，真正实现“藏粮于地、藏粮于技”，促进烟粮协同快速发展。在未来积极拓展烟粮共生模式，健全烟粮协同发展机制，扎实推动烟田可持续经营、产业可持续发展、烟农可持续增收，保障国家粮食安全。
鲜食玉米作为特用玉米类型[2]，在全世界近160个国家和地区均有栽培和种植[3]。2021年我国鲜食玉米种植面积已达166.7万hm2，并以年增幅约25%的速度持续增长，我国成为鲜食玉米第一生产国和消费国[4-5]。鲜食玉米在优化种植业结构、推进农业产业化进程、提高农业经济效益和增加农民收入等方面发挥了重要作用，已经成为高效农业的新亮点[6-7]。烟后套种鲜食玉米可以有效推进烟粮协同发展，而在套种之前筛选出适宜的鲜食玉米品种尤为关键。研究[8]表明，烤烟套种甘薯既可以提高烤烟的原烟产量，又可以提高烟叶等级质量，还可以改善原烟的化学成分,提高其协调性，显著提高烟农的经济收入。作物间套作种植模式在一定程度上改变了地下部物种间相互作用，有利于土壤养分的充分利用和农田微生态环境的改善，协调促进作物生长发育，进而提升作物生产力[9]。李庆凯等[10]研究表明，玉米花生间作模式下玉米根系分泌物可以通过提高土壤养分含量、微生物量和微生物活性改良土壤环境，促进作物生长。李金秋等[11]研究表明，套作绿肥并配施化肥能够提高土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性，促进土壤养分利用，进而改善烤烟农艺性状。采取间套轮作种植模式有利于构建良好的烟田土壤微生态系统，在一定程度上调控土壤有益微生物种群结构[12-13]。
烤烟和玉米套作种植可以增加烟农收入，改变烟草种植业和产业结构，但目前关于禾本科/茄科特别是烤烟和玉米套作种植对作物生长和土壤性质的影响机理仍有待深入研究。本研究先筛选出适合昆明宜良烤烟生长后期套种的鲜食玉米品种，2023年于云南省宜良县九乡乐利村开展5个鲜食玉米品种筛选试验，综合分析其产量、生育期、品质等指标，初步确定适宜烟后套种的鲜食玉米品种。同年8月在烤烟生长后期套作生育期短、高产质优的鲜食玉米，分析烟后套作玉米对烤烟上部叶农艺性状、化学成分、产量、土壤理化性质和酶活性等的影响，为烟粮协同种植模式提供理论基础。
1 材料与方法
1.1 试验材料
鲜食玉米品种为大谷京糯八号（大谷农业科技定州有限公司，DGJN）、石白糯1号（云南石丰种业有限公司，SBN）、雅糯69（云南汉喜农业科技有限公司，YN）、金糯1805（北京金农科种子科技有限公司，JN）、彩甜糯6号（荆州市恒彩农业科技有限公司，CTN）。
烤烟品种为红花大金元（玉溪中烟种子有限责任公司，HHDJY）。
1.2 试验地概况
试验在云南省昆明市宜良县九乡进行。该地年均降水量526.9~898.9 mm，年均气温16.3~21.7 ℃，年无霜期260 d左右，年均日照时数2032 h左右，海拔1560 m。土壤类型为红壤土，其理化性状为碱解氮70.05 mg/kg、有效磷36.28 mg/kg、速效钾150.16 mg/kg、有机质31.12 g/kg、pH 5.53。
1.3 试验设计
鲜食玉米品种筛选试验于2023年6-8月在宜良九乡乐利村进行，筛选出生育期短、产量和质量高的鲜食玉米品种。2023年8月中上旬在九乡乐利村烤烟下二棚烟叶采烤结束时在烟墒两侧点播套种鲜食玉米（石白糯1号）。
1.3.1 鲜食玉米品种筛选
试验均采用完全随机区组设计，等行距种植，行距0.69 m，株距0.45 m。每个品种处理设置3个小区重复，每个小区4行，行长5 m，宽3m，种植密度32 220株/hm2，田间栽培管理按照当地玉米大田生产进行。
1.3.2 烤烟玉米套作种植模式
大田烤烟和玉米均等行距种植，烤烟行距1.2 m，株距0.5 m，种植密度约16 666株/hm2。玉米于烤烟下二棚烟叶采烤结束时在烟墒两侧点播套种，烤烟和玉米共生期不施用肥料和农药，及时人工除草，按照烤烟需水规律进行滴灌。烟叶完全采烤后，玉米田间栽培管理按照当地大田生产进行。
1.4 样品采集与指标测定
1.4.1 农艺性状
参照YC/T 142-2010[14]在烤烟成熟期测定烤烟的株高、茎围、最大叶长和最大叶宽，在玉米成熟期测定玉米的株高、茎围、最大叶长和最大叶宽。
1.4.2 鲜食玉米品质分析及感官评价
1.4.3 玉米产量
在乳熟期收获鲜果穗（包括苞叶、穗轴、子粒）并称重，计算鲜食玉米产量。
1.4.4 烤烟上部叶品质及产量
1.4.5 土壤样品采集
烤烟采烤期：套作鲜食玉米前一天，采集烤烟根际土壤（CK）。烤烟采烤结束，采集单作种植烤烟的根际土壤（T1）。烤烟与玉米共生期（即烤烟与玉米套作时期）结束时采集烤烟根际土壤（T2）、玉米根际土壤（T3）。采集根际土壤时将植物连根带土取出，除去表层土壤，轻轻抖落与根系松散结合的土壤，并收集与根系紧密结合的土壤，混匀后作为根际土，阴凉处自然风干过40目筛。
1.4.6 土壤理化性状及酶活性
采用水浸提法测定土壤pH，采用重铬酸钾滴定法测定土壤有机质含量，采用碱解扩散法测定土壤碱解氮含量，采用NaHCO3浸提―钼锑抗显色法测定土壤有效磷含量，采用乙酸铵浸提―火焰光度法测定土壤速效钾含量[24]；采用硝酸银滴定法测定土壤氯离子含量。采用酶活试剂盒（苏州科铭生物技术有限公司）测定土壤酶活性，采用靛酚蓝比色法测定土壤脲酶（soil-urease，S-UE）活性，采用DNS比色法测定土壤蔗糖酶/酸性转化酶（soil-sucrase，S-SC）活性，采用分光光度法测定土壤过氧化氢酶（soil- catalase，S-CAT）活性，采用对硝基苯酯（PNPP）法测定土壤酸性磷酸酶（S-ACP）活性。
1.5 数据处理
利用SPSS 26.0进行数据整理、方差分析和差异性分析，利用Origin 2022绘图。
2 结果与分析
2.1 不同鲜食玉米品种成熟期的农艺性状
不同鲜食玉米品种成熟期的农艺性状（表1）表明，石白糯1号株高最高，为172.27 cm，显著高于彩甜糯6号（P<0.05），高于大谷京糯八号、金糯1805和雅糯69。大谷京糯八号茎围最粗，为10.99 cm，显著高于石白糯1号和彩甜糯6号（P<0.05），高于金糯1805和雅糯69。大谷京糯八号叶片数最多，显著多于除石白糯1号外的其他3个品种（P<0.05）。石白糯1号叶长最长，雅糯69叶宽最宽，但5个供试鲜食玉米品种叶长和叶宽均无显著差异（P>0.05）。综合分析表明，鲜食玉米石白糯1号和大谷京糯八号成熟期农艺性状较好，优于其他品种。
表1 不同鲜食玉米品种成熟期的农艺性状
Table 1
| 品种 Variety | 株高 Plant height (cm) | 茎围 Stem circumference (cm) | 叶片数 Leaf number | 叶长 Leaf length (cm) | 叶宽 Leaf width (cm) |
|---|---|---|---|---|---|
| 大谷京糯八号DGJN | 163.00±4.62ab | 10.99±0.23a | 13.20±0.25a | 59.95±2.46a | 10.13±0.25a |
| 石白糯1号SBN | 172.27±10.70a | 9.33±0.33c | 12.73±0.41a | 60.54±4.33a | 8.81±0.95a |
| 雅糯69 YN | 144.13±5.90ab | 10.59±0.17ab | 11.67±0.30b | 58.82±1.55a | 10.35±0.40a |
| 金糯1805 JN | 150.00±10.07ab | 10.95±0.30a | 11.07±0.16b | 58.10±3.73a | 9.97±0.36a |
| 彩甜糯6号CTN | 134.40±14.63b | 9.84±0.39bc | 11.73±0.45b | 59.47±1.38a | 9.96±0.58a |
不同小写字母表示差异显著（P < 0.05），下同。
The different lowercase letters indicate significant difference at P < 0.05 level, the same below.
2.2 不同鲜食玉米品种的生育期和产量
5个供试鲜食玉米品种生育期结果（表2）表明，大谷京糯八号生育期最短，为86 d，其次为石白糯1号，为90 d，其他品种生育期都超过90 d。产量结果表明石白糯1号产量最高，为22 507.25 kg/hm2，其次为大谷京糯八号，为16 255.22 kg/hm2。金糯1805产量最低，为6252.00 kg/hm2。
表2 不同鲜食玉米品种的产量和生育期
Table 2
| 品种 Variety | 生育期 Growth period (d) | 平均单株穗数 Average number of ears per plant | 平均穗重 Average ear weight (kg) | 产量 Yield (kg/hm2) |
|---|---|---|---|---|
| 大谷京糯八号DGJN | 86 | 1 | 0.52±0.02a | 16 255.22±111.29b |
| 石白糯1号SBN | 90 | 2 | 0.36±0.02b | 22 507.25±259.05a |
| 雅糯69 YN | 92 | 1 | 0.49±0.04ab | 15 317.45±352.54c |
| 金糯1805 JN | 95 | 1 | 0.20±0.05c | 6252.00±304.61d |
| 彩甜糯6号CTN | 98 | 1 | 0.47±0.04ab | 14 692.20±381.94c |
2.3 不同鲜食玉米品种品质和感官分析
对鲜食玉米成熟期籽粒中淀粉、粗蛋白、全氮和总氨基酸含量进行分析，结果（图1）表明大谷京糯八号淀粉含量最高，为14.41%，其次为石白糯1号，彩甜糯6号淀粉含量最低。不同品种间玉米籽粒粗蛋白和全氮含量均存在显著差异（P<0.05），彩甜糯6号粗蛋白和全氮含量最高，分别为14.00%和2.24%，石白糯1号粗蛋白和全氮含量较低。雅糯69总氨基酸含量最高，为2.3%，其次为石白糯1号，金糯1805总氨基酸含量最低。综合分析结果表明，鲜食玉米大谷京糯八号成熟期品质最好。
图1
图1
不同鲜食玉米品种品质分析
不同小写字母表示差异显著（P < 0.05），下同。
Fig.1
Quality analysis of different fresh-eating corn varieties
The different lowercase letters indicate significant difference at P < 0.05 level, the same below.
对鲜食玉米进行感官评价分析，由表3可知，鲜食玉米品种石白糯1号感官检测总分最高，高于大谷京糯八号，显著高于雅糯69、金糯1805和彩甜糯6号。石白糯1号在外观品质、色泽、甜糯性和柔嫩性4个指标评分均为最高。在气味和风味方面，大谷京糯八号评分均为最高，其次为石白糯1号。大谷京糯八号和石白糯1号的果皮厚度评分均显著高于金糯1805和彩甜糯6号。结果表明，鲜食玉米品种石白糯1号口感最好，大谷京糯八号次之。
表3 不同鲜食玉米品种感官检测
Table 3
| 品种 Variety | 外观品质 （10） Appearance quality | 气味 （10） Scents | 色泽 （10） Color | 甜糯性 （15） Sweetness | 果皮厚度 （15） Pericarp thickness | 柔嫩性 （20） Tenderness | 风味 （20） Flavour | 总分 （100） Total score |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 大谷京糯八号DGJN | 8.00±0.00ab | 8.67±0.58a | 8.17±0.76a | 9.67±1.53b | 13.00±0.00a | 17.00±0.00a | 18.33±0.58a | 82.83±1.76a |
| 石白糯1号SBN | 9.00±0.00a | 8.17±0.29ab | 8.50±0.87a | 13.67±0.58a | 12.33±1.53a | 18.00±0.00a | 17.67±0.58ab | 87.33±1.53a |
| 雅糯69 YN | 7.33±0.58b | 7.67±0.29b | 7.17±0.76ab | 11.33±1.15b | 11.00±1.00ab | 15.67±0.58ab | 15.6±1.54bc | 75.83±2.25b |
| 金糯1805 JN | 6.17±1.04c | 7.00±0.00c | 8.33±1.15a | 11.00±1.73b | 9.67±1.53b | 14.00±1.00bc | 13.67±0.58c | 69.83±3.88c |
| 彩甜糯6号CTN | 5.67±0.58c | 6.00±0.00d | 6.00±1.00b | 9.00±1.00b | 10.00±1.00b | 12.67±2.52c | 13.67±2.08c | 63.00±3.00d |
2.4 烟后套作玉米对作物根际土壤理化性质的影响
图2表明，CK处理有机质、碱解氮、Cl−含量显著高于T1和T2处理，土壤pH、有效磷、速效钾含量显著低于T1和T2处理，表明随着烤烟的生长，土壤有机质、碱解氮和Cl−被不断吸收利用，同时活化了土壤中可利用态的钾和磷，增加了其含量。
图2
图2
烤烟与玉米套作对根际土壤理化性质的影响
*：P < 0.05，**： P < 0.01，***： P < 0.001，下同。
Fig.2
Effects of intercropping flue-cured tobacco and corn on the physicochemical properties of rhizosphere soil
*: P < 0.05, **: P < 0.01, ***: P < 0.001, the same below.
烤烟采烤结束时，T3处理pH、有效磷、速效钾含量均显著低于T1和T2处理，碱解氮含量显著高于T1和T2处理；T3处理玉米根际土壤有机质含量显著高于T1和T2处理，表明烟后玉米的套作种植提高了土壤中碱解氮、有机质含量，降低了土壤中pH、有效磷、速效钾含量。
烤烟采烤结束时，T2处理有机质、碱解氮显著高于T1处理，土壤pH、有效磷、速效钾显著低于T1处理，套作种植的烤烟根际土壤中Cl−含量低于T1处理，表明烤烟后套作玉米有利于土壤有机质和碱解氮含量的提高，同时降低了土壤中Cl−含量。
2.5 烤烟套作玉米对根际土壤酶活性的影响
由图3可知，烤烟采烤结束时，T1和T2处理S-SC、S-ACP、S-CAT活性均高于CK处理，表明随着烤烟的生长不同程度上提高了土壤中S-SC、S-ACP、S-CAT活性。烤烟采烤结束时，T2处理根际土壤S-SC、S-CAT和S-UE活性均低于T1处理，S-ACR活性高于T1处理；T1处理S-CAT和S-UE活性显著高于T3处理根际土壤。结果表明烤烟与玉米套作后，一定程度上降低了部分土壤养分相关酶的活性，但是提高了磷养分利用相关的土壤酸性磷酸酶活性。
图3
图3
烤烟与玉米套作对根际土壤酶活性的影响
Fig.3
Effects of intercropping between flue-cured tobacco and corn on enzyme activities in rhizosphere soil
2.6 根际土壤理化性质与酶活性的相关性分析
由图4可知，烤烟S-UE活性与Cl−含量有显著正相关关系；S-SC和S-CAT活性均与pH、速效钾、有效磷含量有显著正相关关系。烤烟根际土壤养分与酶活有7组呈显著正相关关系，有5组呈显著负相关关系。烤烟S-CAT和S-SC活性与土壤养分含量有10组显著或极显著相关，表明烤烟根际土壤中pH、有机质、碱解氮、有效磷、速效钾含量与S-CAT、S-SC活性关系较为密切。
图4
图4
烤烟与玉米套作的根际土壤理化性质和酶活性的相关性
“*”和“**”分别表示P < 0.05和P < 0.01水平显著相关。
Fig.4
Correlation between physicochemical properties and enzyme activities of rhizosphere soil in intercropping flue-cured tobacco and corn
“*”and“**”indicate significant correlation at P < 0.05 and P < 0.01 levels, respectively.
2.7 烟后套作玉米对烤烟上部叶化学成分的影响
表4 烤烟与玉米套作对烤烟上部叶化学成分的影响
Table 4
| 处理 Treatment | 总糖 Total sugar (%) | 还原糖 Reducing sugar (%) | 总氮 Total nitrogen (%) | 烟碱 Nicotine (%) | 氧化钾 Potassium chloride (%) | 氯 Chlorine (%) | 钾氯比 Potassium- chloride ratio | 氮碱比 Nitrogen- alkali ratio |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| T1 | 18.82±0.16 | 15.62±0.15* | 2.78±0.02 | 4.41±0.06 | 2.46±0.02* | 0.34±0.01* | 7.23±0.13 | 0.63±0.006 |
| T2 | 18.55±0.19 | 15.01±0.10 | 2.82±0.03 | 4.25±0.03 | 2.33±0.03 | 0.30±0.01 | 7.70±0.21* | 0.66±0.003* |
“*”表示差异显著（P < 0.05）。
“*”indicates significant differences at P < 0.05 level.
2.8 烟后套作玉米对作物产量和经济效益的影响
单作模式下烤烟上部叶产量为612.00 kg/hm2，产值为11 830.80元/hm2，套作模式下烤烟上部叶产量为553.17 kg/hm2，产值为10 277.80元/hm2，烟后鲜食玉米产量为13 422.27 kg/hm2，产值为67 111.33元/hm2（表5），表明烤烟套作鲜食玉米一定程度上使烤烟上部叶产量和产值下降，显著增加了鲜食玉米产量，提高了作物的经济效益。
表5 单作和套作烤烟上部叶产量和产值
Table 5
| 处理 Treatment | 产量 Yield (kg/hm2) | 产值（元/hm2） Production value (yuan/hm2) |
|---|---|---|
| T1 | 612.00±13.44 | 11 830.80±288.14 |
| T2 | 553.17±10.65 | 10 277.80±396.11 |
| T3 | 13 422.27±527.59 | 67 111.33±2637.96 |
3 讨论
产量、生育期和品质是筛选适宜烤烟后期套种鲜食玉米品种的最重要指标，产量是增加烟农经济收入最直观的指标之一。“烤烟+N”高效种植模式是在烤烟生长后期抢茬套种烟后作物，实现一季两熟，从而增加作物产量和烟农收入。在不同气候地区种植烟后玉米，首先需要筛选生育期短、高产、高抗、高品质的玉米品种，防止后期低温、霜冻等冷空气对玉米生产造成不利影响。烟后作物在烤烟下二棚采收结束后进行套作，在烤烟采烤期基本不施肥、不浇水，共生期间玉米苗期长势较弱，会造成长势和产量一定程度下降、生育期延长等问题。有研究[27]表明，玉米生育期内的光、温、水、肥等气候和养分资源配置会影响玉米生长发育过程，最终影响产量。因此，前期应先进行不同品种的玉米种植，对其生育期、产量、品质等特征进行分析，初步筛选出适合在烤烟生长后期套种的生育期短、产量高、品质好的鲜食玉米品种。
鲜食玉米中淀粉、粗蛋白、总氨基酸是评价营养品质的重要参考指标[7]。卢艳丽等[28]研究表明，高产鲜食玉米品种果穗氮素转移率较高，在定量施肥条件下，鲜食玉米籽粒中的全氮含量可以一定程度反映玉米氮素利用率的高低，从而反映出鲜食玉米的产量。鲜食玉米含丰富的氨基酸，除人体必需氨基酸和半必需氨基酸外，还有鲜味、甜味和苦味氨基酸等[29]，氨基酸可以提高营养价值，改善风味。鲜食玉米中粗蛋白与全氮反映营养价值，且影响口感和风味[30]。淀粉与还原糖含量呈负相关，两者可相互转化[31]。本研究中鲜食玉米石白糯1号生育期短、产量高、口感较好且具有较高的营养价值，可初步筛选为适合宜良地区烤烟生长后期套作种植的玉米品种。
作物的间套作模式会影响根系，不同植物根系相互作用从而改变根系分泌物的种类和含量[32]。玉米和烤烟互作后根系相互作用，根系分泌物发生改变，在土壤微生物相互作用下，提高土壤酶活性，促进有机养分和缓效养分的转化以及土壤中过度积累的有害物质的转化[33]。本研究结果表明，与单作相比，烤烟生长后期套作鲜食玉米后，烤烟根际S-SC、S-CAT、S-UE活性，pH，有效磷和速效钾含量降低，S-ACP活性、有机质和碱解氮含量显著增加。与本试验研究结果相似，景艺卓等[34]研究表明，间作可显著提高烤烟根际土壤有机质和碱解氮含量。周慕邱等[35]研究表明，烤烟间作大蒜可以提高烟株根际土壤土壤脲酶、多酚氧化酶、蔗糖酶和磷酸酶活性；套作小麦或草木樨能够提高植烟S-UE、S-SC、S-ACP和S-CAT活性[36]，本研究结果与其不一致，原因可能是烤烟间套作种植的作物种类不同，引起土壤养分和酶活性的变化差异，同时不同作物根际分泌物、土壤微生物等不同[37-38]，也可能是烤烟后期套种玉米后，随着玉米植株的生长发育，土壤中养分被玉米吸收利用后含量降低，引起S-SC、S-CAT和S-UE活性降低[39]。鲜食玉米的套作种植提高了土壤中碱解氮、有机质含量和S-ACP活性，降低了土壤中pH、有效磷含量、速效钾含量以及S-SC、S-CAT、S-UE的活性。这与套作烤烟根际土壤变化基本一致，进一步验证了套作玉米对烤烟根际土壤的氮、磷、钾等养分及相关酶活性的影响。烤烟采收结束时，套作种植的烤烟根际S-ACP活性高于单作烤烟，表明套作玉米种植促进了土壤中有机磷向无机磷转化，提高了土壤中磷的可利用性，利于烟株对磷的吸收利用。同时烤烟生长后期套作玉米显著降低了土壤pH，当土壤pH在中性或微酸性环境时，有利于烟株对磷、钾养分的吸收利用[40]，从而促进烤烟的生长。
4 结论
鲜食玉米石白糯1号生育期短、产量高、营养价值较高、口感较好，选择石白糯1号进行烤烟生长后期套作种植，可为鲜食玉米在宜良烟区示范推广种植提供理论依据。与烤烟单作相比，烤烟生长后期套作鲜食玉米提高了烤烟根际S-ACP活性，进而提高了土壤中有机质和碱解氮的含量，降低了Cl−含量，有利于烟叶品质的提升和土壤改良，显著增加了粮食生产和收益。
参考文献
The effects of phytosanitary regulations on U.S. imports of fresh fruits and vegetables
//
间作对旱地作物生长发育及生理生态影响的研究进展
DOI:10.11924/j.issn.1000-6850.casb2020-0493
[本文引用: 1]
为了选择长江流域旱地作物适宜的耕作方式,增加作物产量、改善品质以及获得更高的经济效益和促进旱地农业可持续发展。本研究归纳了国内外关于间作对旱地作物产量、品质、农艺性状、光合特性、养分吸收及生态环境影响等方面的研究情况。间作系统各作物的总产量（或收益）高于其任一单作系统;间作能显著改善作物的品质;间作能够使各作物在时空与水肥利用上具有互补性;间作群体在辐射截获和利用总效率上不低于其任一作物的单作群体;间作系统的土壤水分含量及利用率、土壤养分利用效率高于单作系统;间作的两种作物对养分吸收存在竞争与促进关系,可提高肥料利用效率,减少肥料损失率;间作系统能够集约利用光、温、水等自然资源。针对长江流域旱地作物间作存在的问题,提出了4条研究方向。
玉米根系分泌物对连作花生土壤酚酸类物质化感作用的影响
DOI:10.13304/j.nykjdb.2019.0482
[本文引用: 1]
为探究玉米花生间作系统中玉米根系分泌物对连作花生土壤的酚酸类物质化感作用的影响机制，利用CH2Cl2提取了玉米抽雄期根系分泌物，通过室内模拟培养法，研究了玉米根系分泌物对含有不同浓度肉桂酸、邻苯二甲酸及对羟基苯甲酸3种酚酸类物质土壤的微生态环境的影响。结果表明，酚酸类物质均显著降低了土壤微生物量碳和氮的含量，抑制了土壤微生物活性，土壤酶（脲酶、酸性磷酸酶和蔗糖酶）活性和养分含量（碱解氮、有效磷和有效钾）亦显著降低，且浓度越高化感抑制作用（RI＜0）越强（P＜0.05）。玉米根系分泌物可降低酚酸类物质对土壤微生物活性、微生物量、酶活性及养分含量的化感指数，以低浓度处理的降幅较大，且在处理第5 d和10 d显著增加了3种酚酸类物质处理的土壤呼吸强度、酶活性、微生物量及养分含量（P＜0.05）；不同酚酸类物质中，以邻苯二甲酸所受影响最大。整个培养时期，玉米根系分泌物对酚酸类物质化感作用的影响以处理第5 d最强，随后呈减弱趋势。3次取样，土壤微生物量、微生物活性、酶活性和养分含量的化感指数分别降低10.03%~64.13%、9.72%~57.51%、13.16%~78.85%和5.88%~59.71%。玉米根系分泌物可通过提高土壤微生物量、微生物活性及养分含量，来降低肉桂酸、邻苯二甲酸和对羟基苯甲酸对土壤微生态环境的化感作用。结果为玉米花生间作缓解花生连作障碍技术提供一定的理论依据。
套作绿肥对烤烟生长及土壤酶活性的影响
为探索适宜黑龙江宾西烟区烤烟生长的施肥模式，采用田间试验，设置Y1（套作草木樨＋化肥减量30%）、Y2（套作草木樨＋不施化肥）、Y3（套作小麦＋化肥减量30%）、Y4（套作小麦＋不施化肥）、Y5（不套作绿肥＋常规施肥）、Y6（不套作绿肥＋化肥减量30%）、CK（不套作绿肥＋不施化肥）7种施肥处理，研究套作绿肥并配施化肥对烤烟农艺性状、土壤酶活性、烟株不同部位钾元素含量以及烤烟经济性状的影响。结果表明，在烤烟生长平顶期，套作绿肥＋化肥减量30%处理对于提高烤烟的叶片数和最大叶面积效果明显，分别较Y5处理提高1.56%~3.47%和1.58%~2.57%，增加烟株茎部和叶片部位钾元素含量，但对根部钾元素含量没有显著影响。植烟土壤蔗糖酶和过氧化氢酶活性以套作绿肥＋化肥减量30%处理表现较好，但脲酶和磷酸酶活性则是仅套作绿肥处理表现较好。此外，套作绿肥＋化肥减量30%能够提高烤烟的经济性状，其中单叶质量、橘色烟比例、产量和产值分别较Y5处理增加3.01%~3.28%（P>0.05）、44.29%~131.72%（P<0.05）、1.36%~4.58%（P>0.05）和1.45%~9.82%（P>0.05）。综上所述，针对黑龙江宾西地区，从绿色农业可持续发展为出发点，以套作小麦或草木樨作为绿肥＋化肥减量30%较为适宜。
种植模式对土壤酶活性与烤烟光合特性的影响
DOI:10.16178/j.issn.0528-9017.20210203
[本文引用: 1]
以中烟100为试验材料,研究烤烟连作、烟麦套种和烟薯套种3种种植模式对烤烟光合特性与土壤酶活性的影响。结果表明,与烤烟连作相比,烟麦套种和烟薯套种均能显著提高植烟土壤酶活性,改善土壤生态环境,提高烤烟光合性能,促进烟株生长发育,且以烟薯套种效果最为明显。烟薯套种种植模式较适宜在平顶山烟区推广。
福建烟区烤烟主要化学成分特征分析
DOI:10.11923/j.issn.2095-4050.cjas2020-0012
[本文引用: 1]
分析福建烟区烤烟主要化学成分特征,为烟叶生产技术方案制定、生产布局优化和卷烟工业企业烟叶原料采购提供参考。测定福建3个烟叶产区2013—2019年度3个主栽烤烟品种烟叶样品的总糖、还原糖、总氮、总植物碱、淀粉、钾、氯的含量,计算氮碱比、糖碱比、钾氯比、两糖差等衍生值,分析比较主要化学成分年度变化规律、品种、部位及产区差异情况。实验结果显示,福建烟区烟叶总糖(32.9%)、还原糖(23.1%)、钾(3.37%)、淀粉(7.09%)含量较高,氯离子(0.20%)含量相对较低。年度间变化特征为,总氮和糖含量的变异系数均小于20%,氯含量变异系数71.5%。品种间变化特征为,‘K326’的总糖和还原含量最低,‘云烟87’的还原糖含量最高,‘CB-1’的烟碱显著低于‘K326’和‘云烟87’;3个品种氯含量差距最为显著,钾和淀粉含量无差异。部位间变化特征为,除氯含量外各指标差异显著。产区间变化特征为,龙岩烟区烟叶表现最高还原糖含量和最低淀粉含量,南平烟区烟叶呈现最高的氯含量和最低的钾含量,3个产区总糖、烟碱含量、氮碱比和糖碱比无显著差异。综上,福建烟叶呈现高糖钾淀粉、适氮碱、低氯的特点,总氮和糖的含量年度间稳定性较好,氯含量波动较大;品种间、产区间烟叶主要化学成分存在一定差异,部位间烟叶主要化学成分差异显著。
Soil enzymes as bioindicators of soil ecosystem status
作物间作研究进展
烤烟间作对烟株根际土壤酶活性和细菌群落的影响
根系分泌物C:N对刺槐林地土壤理化特征和土壤呼吸的影响
DOI:10.13287/j.1001-9332.202204.013
[本文引用: 1]
为探究根系分泌物C∶N对土壤养分循环及微生物活性的影响,本研究以黄土高原人工刺槐林为对象,在生境条件基本一致的15、25、35、45 a刺槐林地取原位土壤,通过模拟不同C∶N的根系分泌物(只添加N、C∶N=10、C∶N=50、C∶N=100和只添加C)添加至土壤,以去离子水作为对照,分析根系分泌物C∶N对土壤碳、氮、磷、pH值等理化特征和土壤呼吸的影响。结果表明: 1)有机碳含量与根系分泌物C∶N呈正相关,根系分泌物C∶N=10时土壤有机碳(SOC)分解较快,高根系分泌物C∶N(C∶N=100)能延缓SOC分解,而只添加C处理对SOC无显著影响。2)不同C∶N根系分泌物处理对全氮的影响不明显,碳添加能促进微生物对铵态氮的吸收,氮添加能促进铵态氮的硝化,随着根系分泌物C∶N增加,土壤中铵态氮含量下降。3)氮添加会导致土壤pH值下降,增加土壤全磷含量。4)刺槐林地土壤呼吸值与根系分泌物C∶N呈正相关,随着C∶N增加,根系分泌物对25和35 a人工刺槐林土壤呼吸的促进作用更显著。综上,根系分泌物C∶N值越高,对人工刺槐林土壤呼吸的促进作用越显著。研究结果进一步加深了对森林根系-土壤-微生物互作过程的认识。
土壤调理剂施用对植烟酸化土壤pH值和烤烟根系特性的影响
DOI:10.3969/j.issn.1004-1524.2021.07.13
[本文引用: 1]
为明确植烟酸化土壤施用调理剂后土壤pH值的动态变化,及其对烤烟根系特性的影响,以云南省保山市昌宁县、腾冲市的植烟酸化土壤为研究对象,采用盆栽试验,研究了石灰、木本泥炭基腐殖酸钾(腐殖酸钾)+水热法矿物钾肥(矿物钾肥)、腐殖酸钾+钙镁磷肥3种土壤调理剂组合,及硫酸钾施用对土壤pH值和烤烟根系特性的影响。结果表明:添加腐殖酸钾+矿物钾肥、腐殖酸钾+钙镁磷肥后60 d内,土壤pH值表现为先下降后逐步回升的趋势;短期内施用石灰对提高土壤pH值的效果最好,但长期来看有复酸风险。施用腐殖酸钾+矿物钾肥、腐殖酸钾+钙镁磷肥可显著(P<0.05)提高根际土壤有机酸含量、烤烟根系活力、根系ATP酶活性与地上部干物质量。在腾冲市供试土壤上,施用腐殖酸钾+矿物钾肥、腐殖酸钾+钙镁磷肥处理的烟株根系生物量较空白对照分别显著(P<0.05)增加46.09%、83.70%。结果表明,腐殖酸钾+矿物钾肥或腐殖酸钾+钙镁磷肥的土壤调理剂组合,能够减缓植烟酸化土壤继续酸化,且有利于烟株的生长发育。
上部烟叶不同留茎时间烤烟的物理特性及化学成分协调性
设置常规采收（YS0）、上部叶留茎3 d（YS1）、上部叶留茎5 d（YS2）、上部叶留茎7 d（YS3）4个处理,研究留茎时间对上部烟叶物理特性及化学成分协调性的影响,进而为高可用性上部烟叶开发提供技术指导。结果表明,上部烟叶留茎时间与含梗率呈极显著正相关,与叶面密度、抗张力呈极显著负相关,留茎5、7 d上部烟叶含梗率显著高于常规采收,分别较常规采收提高25.23%、26.00%,叶面密度、抗张力显著低于常规采收。上部烟叶留茎时间与总植物碱、总氮、钾氯比呈极显著正相关,与总糖、还原糖、氯含量、糖碱比、氮碱比呈极显著负相关,能够调节上部烟叶化学成分适宜性。延长上部烟叶留茎时间5、7 d,能够将上部烟叶含梗率提升至适宜范围,降低抗张力,改善上部烟物理特性并调节上部烟叶化学成分协调性。
