烤烟是中国重要的经济作物，烟碱是烤烟烟叶质量的关键评价指标之一，如何降低烤烟上部叶烟碱含量一直是中国烟草行业最为关注的一个难题。目前，降低烤烟上部叶烟碱含量的措施主要包括品种选育、合理施肥、栽培措施改良、优化烘烤工艺和喷施调节剂等，然而这些措施或多或少存在局限性，未有较大面积推广应用。基于文献资料的分析，发现烤烟生长后期土壤氮素供应过多是导致烟叶烟碱含量偏高和可用性较低的最主要原因。因此，本论文选择如何合理降低烤烟生长后期土壤氮素供应及其对烟叶质量的影响开展研究。 微生物同化作用在调节土壤中有效氮含量方面起着重要作用。当土壤中有效碳源充足时，微生物会同时对铵态氮和硝态氮进行利用，从而降低土壤中矿质氮含量。基于此，本文首先通过室内培养试验探究了不同碳添加量下有机碳源降低土壤矿质氮含量的效果及碳添加量与矿质氮降低量间的关系;其次，选择了降低矿质氮含量效果不同的葡萄糖和木屑，通过室内培养试验探究了不同外源碳混合添加对土壤矿质氮含量的降低效果;随后，采用盆栽试验，探索了在烤烟生长后期添加外源碳调控土壤氮素供应降低烟叶烟碱含量的可行性;并在此基础上，进行大田试验，探究了烤烟生长后期土壤“碳控氮”技术提高烟叶质量的实用性。此外，考虑到“碳控氮”技术在烤烟种植上应用的可操作和易推广性，选择了黄腐酸钾和纳米碳两种新型可溶性碳源，探究了两者对植烟土壤氮素转化的影响，旨在为实现“碳控氮”技术的规模化推广应用筛选可行性碳源产品。主要结果如下: 1.室内培养试验探究了不同类型有机碳源葡萄糖、木屑、芦苇秸秆、小麦秸秆和玉米秸秆在不同添加量下降低土壤矿质氮含量的效果。结果发现:向土壤中添加有机碳源刺激了微生物生长，显著增加了微生物量碳含量（P＜0.05），增加幅度为31.9～175.7％;显著降低了矿质氮含量(P＜0.05)，降低量为42.99～207.96mg kg-1;矿质氮降低量随有机碳添加量的增加而增大，且两者间呈极显著正相关(P＜0.001);添加秸秆类碳源降低了N2O排放，降低幅度为78.7～96.1％，而添加葡萄糖则增加了N2O排放，增加幅度为153.6～298.6％;添加葡萄糖降低土壤矿质氮含量的速度较快，矿质氮降低量在第1天就达99.88～114.53mg kg-1，但易出现再矿化现象;而添加秸秆类碳源时降低速度相对较慢，在第3天才明显降低，降低量为14.24～182.39mg kg-1，但持续降低的时间较长。 2.室内培养试验探究了不同外源碳（葡萄糖、木屑）混合添加降低土壤矿质氮含量的效果。结果发现:添加葡萄糖、木屑及葡萄糖和木屑混合物均能显著降低土壤中矿质氮含量（P＜0.05），降低量为96.80～148.10mg kg-1;葡萄糖与木屑混施较单施木屑可加快微生物固持氮素和提高固持强度，单施木屑处理矿质氮含量在第1天增加了4.12mg kg-1，其矿质氮降低量在第28天达到最大值为112.46mg kg-1，而葡萄糖和木屑混施处理在第1天的矿质氮降低量为61.78～62.46mg kg-1，其矿质氮降低量在第14天达到最大值为119.24～196.20mg kg-1;葡萄糖与木屑混施较单施葡萄糖可延长微生物固持氮素的时间，单施葡萄糖处理矿质氮含量在第7天达到最小值后，到第60天时矿质氮含量增加了77.09mg kg-1，而葡萄糖和木屑最优混施处理（葡萄糖C∶木屑C=1∶2）矿质氮含量在第14天达到最小值后，到第60天时矿质氮含量仅增加了30.67mg kg-1。因此，葡萄糖和木屑混合添加在降低矿质氮含量的效果上优于单施葡萄糖或木屑。 3.盆栽试验探索了在烤烟生长后期添加外源碳（葡萄糖、木屑）调控土壤氮素供应降低烟叶烟碱含量的可行性。结果发现:添加外源碳可降低土壤氮素供应，碳源添加2次比添加1次降低矿质氮含量的效果更明显，碳源添加1次处理土壤中矿质氮含量为20.53～71.04mg kg-1，而碳源添加2次处理则为0～48.07mg kg-1。另外，在降低烟叶烟碱含量的效果上，碳源添加2次比添加1次更有效。葡萄糖和木屑单独添加1次的烟叶烟碱含量较对照分别降低了0.4个百分点和提高了0.1～0.2个百分点，而碳源添加2次则降低了0.6～1.4个百分点。葡萄糖和木屑混施较单施葡萄糖或木屑在降低土壤中矿质氮含量和烟叶烟碱含量效果上更有效。 4.大田试验验证了烤烟生长后期施加外源碳可显著提高了烤后烟叶质量:中上部叶外观质量得分分别增加了9.0～9.67分和9.0分，中上部叶烟碱含量分别降低了0.5～0.6个百分点和0.7～0.9个百分点，中上部叶化学成分可用性指数分别提高了0.04～0.05和0.18～0.19，上部叶上等烟率提高了0.7～0.9个百分点，中上部叶均价分别增加了1.83～2.78元/千克和1.22～1.43元/千克。 5.室内培养试验探究了黄腐酸钾和纳米碳两种新型碳源对植烟土壤氮素转化的影响，旨在为实现“碳控氮”技术规模化推广筛选可行性碳源。结果发现:添加黄腐酸钾可刺激微生物同化作用，显著降低了土壤中的矿质氮含量，降低量为38.18～144.29mg kg-1，且矿质氮降低量随黄腐酸钾添加量的增大而增大。添加纳米碳能够一定程度上抑制硝化作用，硝化速率降低幅度为8.2～30.8％，即提高土壤铵态氮含量的同时降低硝态氮含量;虽可降低土壤中矿质氮含量，降低量为8.59～28.88mg kg-1，但同时会明显提高土壤中可溶性有机氮含量，增加量为0.89～14.30mg kg-1;另外，添加纳米碳可降低土壤pH值，且土壤pH值随纳米碳添加量的增大而呈不断降低趋势。初步认为黄腐酸钾适合作为“碳控氮”技术中的施加碳源。 本论文探究了在烤烟生长后期向植烟土壤添加外源碳降低烤后烟叶烟碱含量和提高烟叶可用性的可行性和实用性，初步提出和建立了提高烟叶质量的烤烟生长后期土壤“碳控氮”技术。但是，需要指出的是，烤烟生长后期土壤“碳控氮”技术的机理和烤烟生长后期施加碳源的最佳时间以及综合经济效益等方面需要进一步探究。
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