生物炭基肥可有效固持肥料养分在土壤中缓慢释放,提高肥料利用率,同时降低化肥使用量,实现农作物秸秆资源化利用。多数研究侧重于优化烟区施肥管理制度、秸秆还田及施用有机肥等方面,而对于利用生物炭基肥改善烟田土壤、烟叶品质和产量的研究较少。本研究以云烟116为供试材料,在重庆烟草科学研究所彭水试验站开展田间试验,共设3个处理:T1(对照):常规施肥(农家肥2250 kg/hm2+烟草复合肥750 kg/hm2);T2:常规施肥+炭基有机肥(1350 kg/hm2);T3:农家肥(2250 kg/hm2)+炭基复混肥(750 kg/hm2)。研究不同种类生物炭基肥对烤烟地上部生长、根系发育、土壤酶活性及烤烟的产量产值和化学品质的影响。 (1)生物炭基肥可促进烤烟地上部的生长。农艺性状指标中,T2和T3处理与T1处理相比均有所提高。抗病性以T3处理最强,与T1处理相比,发病率和发病指数有不同程度的降低。超氧化物歧化酶(SOD)和过氧化物酶(POD)中以T2处理活性最高,相比T1处理分别提高了1.09%~10.56%和2.09%~9.46%。叶绿素和类胡萝卜素含量中T2处理与T1处理相比分别提高了4.94%~38.98%和14.68%~39.74%。可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和脯氨酸(Pro)含量的趋势均为先升后降, T2 和 T3 处理与 T1 处理相比分别提升了 6.47%~70.44%、15.99%~25.95%和7.84%~41.10%。叶片的丙二醛(MDA)含量与烟株生长时间成正比,其中 T1 处理的含量最高, T2 和 T3 处理相比 T1 处理降低了14.14%~20.45%。 (2)生物炭基肥可改善烤烟的根系形态。根系活力以T2处理最高,相比T1提升了4.15%~46.76%,侧根条数和不定根条数均以T3处理最多,其次为T2处理,最后为T1处理。根系抗氧化酶活性与叶片规律保持一致。根系氮和钾含量与烟株生长时间呈反比,均以T2处理降幅最缓。T2和T3处理的烟碱含量相比T1均有所提升。根系的可溶性蛋白含量、可溶性糖含量和Pro含量和叶片规律一致,以T2处理影响最显著。MDA含量以T1最高, T2和T3处理相比T1处理降低了7.91%~23.64%。 (3)生物炭基肥可提高土壤酶活性。与T1处理相比,T2和T3处理的土壤脲酶、蔗糖酶和磷酸酶均有提高,且效果显著,分别提升了8.19%~30.81%、4.95%~22.38%和35.18%~95.12%。T3处理在脲酶和磷酸酶中烟株活性高于T1处理,蔗糖酶中则无显著变化。 (4)生物炭基肥可提升烤后烟的产质量。与T1相比,T2处理的产量产值分别增加了16.89%和21.80%。此外,生物炭基肥对烤后烟氮碱比、糖碱比和钾氯比均有提高作用,提高了烟叶内在化学成分的协调性,改善了烟叶品质。 (5)通过烤烟生长指标与产质量指标的相关分析可知,在移栽后四个测定时期中烤烟生长指标与化学品质指标存在不同程度的相关性,根系生长指标与叶片生长指标在移栽后60 d和120 d关系更为密切,同时经济性状指标与中、下部叶的化学品质指标关系更为密切。 综上,生物炭基肥可促进烟株在生育期中的生长发育,提高烟叶产质量,同时改善土壤肥力,且具有养分缓释特性,提高氮肥利用率,其中以炭基有机肥处理(T2)的效果最好,可在烤烟生产中推广应用。