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1、从本学科出发，应着重选对国民经济具有一定实用价值和理论意义的课题。课题具有先进性，便于研究生提出新见解，特别是博士生必须有创新性的成果有机肥对土壤环境及烟叶品质影响的研究进展有机肥含有丰富的氨基酸、蛋白质、有机质等有机养分，也含有氮、磷、钾等无机养分，在我国农业发展过程中一直发挥着重要的作用。自20世纪中期以来，由于化肥的大量施用，人们对有机肥的重视不够，有机肥施用面积和施用量逐渐减少，导致土壤肥力和农产品品质下降，施肥效益递减。随着市场经济的发展和人们对绿色食品需求的不断提高，人们对农产品品质也有更高的要求。因此，有机肥的施用引起人们的广泛关注。大量的研究表明，施用有机肥不但可以提高作物产量
2、，培肥地力，而且可以改善农产品品质。全面了解新形势下我国有机肥资源及其利用现状，能有效促进我国现代农业的可持续发展。1概述有机肥的应用现状有机肥与生态农业的发展密切相关。这是因为它既是农业自身物质与能量的再循环，又是维持和提高土地作物生产率的重要措施，也是净化人类生态环境、资源可持续发展的措施之一1。有机肥中的有机质是培肥土壤肥力，改善土壤结构必不可少的物质。首先，土壤有机质本身含有的矿质营养、生长素、维生素和酶能提高作物的光合作用，促进作物生长；其次，有机质在分解过程中产生的有机酸能活化土壤中联盟存在的养分，增强土壤中难溶性矿质元素的有效性，有效促进作物对这些矿质营养的吸收，从而促进作物体内
3、的营养平衡，提高作物的品质和产量。我国有着广泛的有机肥源，包括秸秆、绿肥、饼肥、堆肥、沤肥、人畜粪尿等。近年来，随着现代化进程的加快，在现化农业发展中有机肥由于其突出的优越性受到广泛的青睐，对有机肥的研究和施用将成为生态农业发展的必然趋势。有机肥在国内外发展概况人们从罗马时代就注意到前作为豆科植物的大田中种植谷类作物时，作物产量有所提高，并且能提高农业土壤中的营养。这就是我们现在所说的绿肥。我国对于有机肥的使用也有悠久的历史，在两三千年以前的奴隶社会就有锄草茂苗的记载。在封建社会时期，民间编写不少关于农事的书籍，包括战国时期的礼记、明朝的家政全书等。上面都有关于使用有机肥的报道，并且详细记述古
4、代有机肥的种类、制造方法和作用。目前，美国有200多家从事生物有机复混肥生产的企业，主要经营经生化处理的动植物有机体和排泄物或添加活性菌剂。日本也从20世纪70年代开始重视有机肥的使用，制定肥力促进法，提出日本农业必须“种地更要养地，依靠施用有机肥料培养土壤肥力”。有机肥的生产和使用在日本相当普及，强调环保、无害、绿色，是现代化日本农业的主旋律。日本早在20世纪4050年代就已减少了农家肥的使用。据调查，目前我国可供利用的秸秆资源总量为80 061万t，包括水稻秸秆、小麦秸秆、玉米秸秆、油菜秸秆、薯类秸秆、棉花秸秆、豆类秸秆、杂粮秸秆和花生等2；XX年我国绿肥播种面积为437万hm2，绿肥总量
5、达到939万t。全国有机肥料资源调查结果显示，我国有机肥料生产企业有283家，实际生产能力483万t3。我国的商品有机肥料使用量达947万t，其中精制有机肥料使用量318万t，有机无机复混肥料422万t，生物有机肥料用量151万t，其他有机肥料66万t。蔬菜、果树等经济价值较高的作物以生物有机肥和精制有机肥为主。生物有机肥是一种改良的有机肥生物有机肥的概念。生物有机肥是指特定功能微生物与主要以动植物残体为来源并经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物肥料和有机肥效应的肥料。它营养元素齐全，提高作物产量，改善农产品品质，提高植物的抗病虫能力，改善作物根际微生物群。目前，国家对于生物有
6、机肥的要求有一个统一的标准，对于使用的特定功能微生物生物菌种应安全、有效，有明确种名和来源。在外观上，颗粒产品应无明显机械杂质、大小均匀、无腐败味；粉剂产品应松散，无恶臭味。在内部性质上，颗粒类和粉剂类生物有机肥有效活菌数要大于亿/g肥料，有机质含量大于25%，粪大肠菌群数应小于100个/g肥料，蛔虫死亡率大于95%，有效期6个月以上，颗粒类水分小于15%，粉剂类水分要求小于30%。若产品中加入无机养分，则应明示产品中总养分含量。生物有机肥的应用前景。目前，我国平均土地施用化肥量超过400 kg/hm2，超过美国和欧洲使用22kg/hm2的标准。长期施用化肥造成土壤理化性质变劣，土壤肥力下降，
7、进而使得作物减产，提高病虫害发生率，不仅污染环境，而且影响农产品质量。适量增加生物有机肥施用量，合理减少化肥用量，加快农业有机废次物无害化、资源化已迫在眉睫。中投顾问研究总监张砚霖指出，生物有机肥兼具生物肥和有机肥的特点，并且高效无污染，属于环保型肥料，被称为绿色肥料。它是目前肥料行业发展的新趋势。目前，国家农业部和科技部已在全国重点推广。施用生物有机肥将成为21世纪农业生产的主流和方向。2有机肥的作用有机肥对烟叶生长发育的影响目前，生物有机肥因其可解决长期施用化肥造成的土壤板结、土壤有效养分降低、营养元素不平衡等问题，在烟草上的应用逐渐广泛，且对烟叶的生长发育、产质量及抗病性都得到较大的提高
8、4-6。韩锦峰等4通过盆栽和大田试验相结合，研究生物有机肥和复合化肥对烟草生长发育、生理代谢及产量、品质的影响。结果表明，虽然在烟叶生长苗期，施用生物有机肥的处理株高较低，茎围较细，单株有效叶数较少，但在烟叶生长后期，烟叶叶绿素含量、光合速率和蒸腾速率明显高于对照。这表明因复合肥速效氮成分多，更利于烟叶苗期的快发早生，而生物有机肥肥效较慢，对烟株后期的肥力供给较平衡、稳定，既保证烟苗前期不暴长，又满足烟株后期生长对养分的需求，使得烟株能及时转换代谢方式，为形成优质烟奠定物质基础。滕桂香等7研究指出，在苗床期大量施用生物有机肥能增加烟株最大叶干重和地上部干重，与不施用生物有机肥相比分别增加%和%
9、，根尖数、总根长、比根长分别增加%、%和%，有利于培育壮苗，成苗快，提前达到移栽标准。壮苗移栽时再次集中穴施生物有机肥，能较好地促进根系伸展，吸收更多的水分、养分，改善烟叶的品质，最终极大地提高烤烟的产量和产值。中上等烟比例与对照相比增加了16%，产量增加了%，产值增加了%，纯收入增加了1263元/hm2。烟叶的各项指标趋于优质烤烟的标准，中下部烟叶的钾含量达到3%以上。冯国胜等8指出，微生物有机肥能促进烟株根系生长发育，有效提高烟株根系活力，提高烟株对土壤水分和养分的吸收能力；同时，改善烟株田间长势，促进各项农艺性状的发育；单位面积产量、产值和上等烟比例显著提高。张建国等9通过连续几年对生物
10、有机肥的研究指出，长期施用生物有机肥后，烟株对抗野火病、赤星病和花叶病的能力与单施化肥相比均有所提高，烟株的花叶病发病率降低50%以上，抗性明显提高。有机肥对烤烟品质的影响烟叶香气物质含量是衡量烟叶内在品质优劣的最重要指标之一。大量研究表明，有机肥可以提高烤烟单位面积产量、产值和上等烟比例，使得烟叶化学成分更趋协调，香气指标更趋合理。同时，有机肥能促进烟株对土壤养分的吸收能力，在满足微量元素需求的同时平衡内在化学成分，改善烟叶吃味，减少杂气，提高香气，从而改善烟叶的内在品质10-12。赵铭钦等13研究了增施不同有机肥对延边烤烟烟叶中性致香物质含量的影响，发现增施不同有机物可以使烟叶内中性致香物
11、质总量不同程度增加，烟叶致香物质含量与其香气质量有十分密切的关系，其中非质体色素降解物和质体色素类降解物含量均有所增加，尤以增施芝麻处理较高，致香物质总量达1 g/g。在常规施肥措施下，不同有机肥处理之间相比，以芝麻效果最好，其次为发酵后的豆浆，豆糁和小磨油效果稍差。赵铭钦等14在河南南阳研究关于增施不同有机质对烤烟香气质量的影响，发现增施不同的有机质均能提高烟叶中中性挥发性香气物质总量，其中非质体色素降解物和质体色素类降解物含量在各个处理均有不同程度的提高。同时，增施豆制品处理中的两糖含量和钾含量提高幅度较大。芝麻制品处理增幅相对较小，各处理其他成分之间差异不大。由此可知，增施有机物质在一定
12、程度上改善烟叶化学成分之间的协调性，提高烟叶香气质量。增施有机物质的种类不同，其效果也有所不同，其中以增施发酵后豆浆的2个处理最好，其次是增施豆糁，增施芝麻和香油的2个处理效果稍差。张文军等15研究了饼肥、沼气肥料的施用对烤烟生长及内在质量的影响，指出施用有机肥降低了烤烟株高，减少了烟株有效叶数，增加了单叶重，上部烟叶与对照相比降低；烤烟外观质量如烟叶成熟度、组织结构及油分等指标均优于施用化肥的处理。同时，增施有机肥可增加中上部烟叶总碱含量和总氮含量，降低总糖和还原糖含量，下部烟叶的变化趋势刚好与之相反，烟叶中氯元素含量相对偏高。施用有机肥的烟叶评吸得分与对照纯施化肥的相比相等或略低。武雪萍等
13、16研究了菜籽饼、大豆饼、芝麻饼、花生饼与化肥各半配施对烟叶生长、品质的影响。结果表明，有机肥与化肥各半配施明显提高烤烟中石油醚提取物的含量，增加烟叶香气物质总量。其中，芝麻饼肥与化肥各半配施效果最好，烟叶糖碱较适宜，明显改善烟叶香吃味，提高烟叶品质，主要表现在烟叶香气纯净，杂气较少，燃烧性好，烟气柔和，刺激性适中，香气量较足。刘星等17研究了微生物有机肥对陇东烤烟的中性致香物质含量的影响，发现施用微生物有机肥的处理不同叶位中性致香物均不同程度的提高，上、中、下部烟叶增幅与对照不施微生物有机肥相比分别增加了%、%、%，上部叶增幅最大；中性致香物质总量提高了%；与对照相比，施用生物有机肥处理的新
14、植二烯含量上、中、下部叶分别增加了%、%、%。高文霞等18通过烤烟上部叶喷施微生物菌剂，研究了生物有机肥对烤烟上部叶品质的影响。研究表明，喷施微生物菌剂处理的烟叶化学成分更协调，烟叶总糖和还原糖含量有所增加，并且适当减少烟叶的烟碱含量。经过专家鉴定评吸，喷施生物有机肥的处理评吸总分较高，表明喷施微生物菌剂提高了香气质量，减少了烟叶刺激性，余味更舒适，由此可知生物有机肥对上部烟叶的质量有一定程度的提高。赵瑞蕊等19研究了在施用饼肥和沼渣的基础上，配施腐植酸钠和功能微生物制剂对烟草品质的影响，发现增施微生物制剂的处理效果最好，提高了烟叶外观质量，增强了烤烟内在化学成分的协调性。配施2种肥料降低了烟
15、叶上部叶总氮、钾和烟碱含量，提高了总糖、还原糖含量和糖碱比、氮碱比；降低了中上部叶总氮、烟碱含量和氮碱比，提高了总糖、还原糖、钾含量和糖碱比。研究指出，微生物制剂是活体肥料。其中的大量有益微生物可以增强肥料肥效，促进土壤养分的有效转化以及烟株对养分的吸收与转化，有利于烟株的生长，提高烟叶产质量。有机肥对土壤物理性状的影响土壤物理性状主要包括土壤容重、土壤孔隙度、土壤含水量等。土壤容重是土壤的主要物理特性之一。容重的变化影响土壤含水量、土壤通气性、作物根系的穿透阻力以及水肥的利用率等。土壤总孔隙度和土壤容重呈负相关。土壤容重越小，土壤越疏松，结构越好；反之，土壤紧实，结构性差。施用有机肥能降低土
16、壤容重，提高土壤孔隙度，使得土壤结构变疏松，这样作物的根系便能更好地在土壤中延伸，促进作物更好地生长。研究指出，增施有机肥后，在耕层010 cm的土壤容重降低%，孔隙度提高%；在耕层1020 cm的土壤容重降低%，孔隙度提高%；施有机肥 kg/hm2，耗水系数降低10%22%，水分利用率提高9%24%20。李彰等21研究表明，微生物土壤改良剂能明显改善旺长期土壤耕层的物理性状，土壤温度、土壤相对含水量明显增加，020 cm耕层土壤容重明显降低。良好的土壤生态环境为烟株的健康生长创造条件，烟株的质量性状明显改善，叶间距分布更趋合理，抗倒伏性增强。微生物土壤改良剂处理烟株的株高、节距、茎粗、中上部叶片长宽及在旺长期和圆顶
