不同硫酸钾用量对植烟土壤细菌群落的影响

为研究不同硫酸钾用量对植烟土壤微生物的影响,采用连续8年田间定位试验分析了土壤细菌群落多样性。对各处理植烟土壤16S rRNA V3~V4区进行高通量测序,得到各处理植烟土壤细菌群落的α多样性指数、群落种类组成及丰度信息,并对群落组成及丰度进行了PCA聚类分析及UPGMA聚类分析,将排名前十优势细菌门与土壤pH、土壤酶活性、钾和硫含量进行相关性分析。结果表明：（1）与空闲地相比,不施肥连年栽烟土壤细菌数量降低;而施肥处理中,K₂O的投入量为247.57 kg/hm²,S的投入量为125.46 kg/hm²时,细菌群落丰度、多样性和均匀度明显增加。（2）不同处理的土壤中变形菌门、酸杆菌门和放线菌门均为优势菌群,随着硫酸钾施用量的增多,酸杆菌门相对含量明显减少,而变形菌门与放线菌门均呈不同程度增加趋势。（3）细菌群落相似性分析结果表明,长期施用硫酸钾能显著改变土壤群落组成。（4）相关性分析表明,土壤pH、土壤蔗糖酶、脲酶活性、钾和硫含量对于该地区土壤细菌群落的丰度、多样性及优势种群相对丰度起着重要作用。     

长期不同施肥处理对贵州植烟土壤酶活及微生物群落的影响

  目的  探究土壤微生物群落在长期不同施肥处理下的变化。  方法  采用长期定位施肥（无机肥、化肥配施有机肥和有机肥处理）、16S V4区高通量测序等方法对贵州省不同施肥处理的植烟土壤进行分析研究。  结果  ① 化肥配施有机肥明显提高脲酶、酸性磷酸酶以及蔗糖酶活性,其中脲酶活性提高23.46%;②根际土壤微生物的OTUs数量差异明显,有机肥处理明显高于无机肥处理,有机肥施肥处理土壤微生物特有OTUs比化肥配施有机肥处理增加43.55%;③土壤微生物属水平的聚类分析发现有机肥处理与化肥配施有机肥处理关系最近,无机肥处理与其他两种处理关系比较远;④无机肥处理的硝化螺旋菌门（nitrospirae）相对丰度高于其他施肥处理,有机肥处理的变形杆菌门（proteobacteria）、酸杆菌门（acidobacteria）相对丰度高于其他处理。  结论  长期施用有机肥可以提高贵州植烟土壤有机质含量,改善植烟土壤的微生物群落的平衡性和丰富度。      

PGPR菌剂配合化肥减施对植烟土壤nosZ型细菌群落的影响

研究化肥减施情况下PGPR（plant growth promoting rhizobacteria）菌剂对植烟土壤反硝化作用的微生物调控机制，为植烟土壤科学施肥、培肥地力提供理论依据。本试验在四川攀枝花米易县的传统烤烟种植区通过化学分析和末端限制性长度多态性分析手段（T-RFLP）分别对PGPR菌剂配合化肥减肥处理下的植烟土壤理化性质及土壤nosZ型细菌群落组成和多样性进行研究。结果表明，与常规施肥相比，PGPR菌剂配合化肥减施的处理土壤pH和碱解氮含量显著提高，有机质、全氮含量提高但未达显著水平，部分处理速效磷、速效钾含量显著提高。PGPR菌剂配合化肥减施改变了nosZ型细菌的物种组成，Rhodobacter（红杆菌属）和Bacterium（杆菌属）为5个施肥处理共有的优势菌属，而Bradyrhizobium（慢生根瘤菌属）和Azospirillum（固氮螺菌属）仅为施用PGPR菌剂处理的优势菌。全量化肥配施PGPR菌剂处理下的Shannon多样性指数和均匀度显著低于其他处理，其他各处理细菌群落多样性之间无显著差异。冗余分析表明，土壤pH、有机质和速效钾是影响植烟土壤nosZ型细菌群落结构变化的主要因子。综上所述，PGPR菌剂配合化肥减施影响了土壤理化性质进而导致土壤nosZ型细菌群落结构组成发生改变。     

基于宏基因组的烟田土壤细菌群落结构和功能分析

为探讨健康和易感病烟田土壤微生物群落结构及其功能,以凉山彝族自治州连作10年的1块健康和2块易感病（黑胫病、青枯病和根腐病）烟田为研究对象,利用宏基因组技术分析土壤细菌群落结构。结果表明：健康和易感病烟田的土壤细菌群落结构具有明显差异。烟田土壤中相对丰度大于4%的优势菌门有放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。健康烟田土壤中优势有益菌属链霉菌属（Streptomyces）、慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）和分枝杆菌属（Mycobacterium）的相对丰度极显著高于易感病烟田。易感病烟田土壤中潜在病原菌罗思河小杆菌属（Rhodanobacter）的相对丰度极显著高于健康烟田。健康烟田土壤中蛋白酶活性显著高于易感病烟田。健康烟田土壤中碳代谢途径的关键酶基因丰度均高于易感病烟田;氮代谢途径中,健康烟田反硝化过程的酶基因丰度低于易感病烟田。因此,健康和易感病烟田土壤中细菌群落组成、酶活性及碳氮代谢过程中的关键酶基因丰度均存在不同程度的差异。     

秸秆还田和腐熟有机肥对植烟土壤养分、酶活性及微生物多样性的影响

为探讨不同有机物料对植烟土壤的改良效应,通过2015—2017年的田间定位小区试验,研究了水稻秸秆、玉米秸秆、烟草秸秆还田和腐熟有机肥对植烟土壤养分、酶活性、微生物数量和功能性菌群的影响。结果表明:秸秆还田和腐熟有机肥可提高土壤速效钾、有机碳、有效锌、有效镁和有效硼含量(质量分数);土壤蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性呈增加趋势,较对照分别提高55.0%、25.1%和129.5%,以腐熟有机肥处理的效果最好。秸秆还田和腐熟有机肥处理的土壤微生物OTUs总量为8 038～8 643,较对照提高7.4%～15.5%。施用腐熟有机肥还提高了土壤微生物群落多样性和丰富度,降低固氮菌微生物的相对丰度;而秸秆还田降低了土壤硝化功能菌和反硝化功能菌微生物的相对丰度,提高固氮菌微生物的相对丰度和土壤微生物固氮水平。秸秆还田和腐熟有机肥可降低土壤中烟草致病菌的相对丰度,腐熟有机肥处理较对照降低37.9%,且降低烟草感病风险的效果优于秸秆还田。综合分析,腐熟有机肥还田比秸秆还田对烟叶生产更为有利。     

长期定位不同施肥类型对烟田土壤nifH细菌群落结构的影响

  目的  解析长期施肥对烟田土壤中含nifH细菌群落结构和丰度的影响。  方法  通过田间定位试验,研究了长期单一施用化肥（T1）、化肥+稻草回田（T2）和化肥+稻草回田+饼肥（T3）3个处理对烟田土壤无机氮及烟株根际土壤nifH细菌多样性的影响。  结果  ① 长期采用稻草回田并施用饼肥有利于提高植烟土壤无机氮含量;②稻草回田或再增加饼肥处理的烟田土壤中细菌α多样性均高于单施化肥处理;③在细菌群落组成中变形菌门（Proteobacteria）和该菌门下物种的相对丰度最高,且稻草回田并添加饼肥处理最高;④植烟土壤微生物LEf Se进化分支图表明单施化肥、化肥+稻草回田和化肥+稻草回田+饼肥的烟田土壤的细菌优势种群主要是披毛菌目（Gallionellales）、根瘤菌目（Rhizobiales）和柄杆菌目（Caulobacterales）的物种。  结论  长期定位施肥条件下,稻草回田并增加饼肥能够改善烟田土壤无机氮含量,提高细菌群落结构组成和相对丰度。      

菇渣发酵有机肥对烤烟产质量的影响

为探讨菇渣发酵有机肥在烤烟上的应用效果,采用田间试验研究了在减少传统烤烟基肥（化学复合肥）用量300 kg/hm²的基础上,不同用量的菇渣发酵有机肥与基肥配施对烤烟生长、经济性状、内在化学成分的影响。试验结果表明,施用菇渣发酵有机肥可以减少烤烟基肥用量,提高烤烟产质量;其中以烤烟基肥用量450 kg/hm²与菇渣发酵有机肥3000 kg/hm²组合处理烤烟产质量效果最好,可在一定程度上提升烤烟经济性状,改善化学成分协调性。     

咖啡豆残渣有机肥对德阳雪茄根际土壤肥力及真菌群落的影响

【目的】咖啡豆残渣作为农业废弃物具有一定的资源化利用价值,为研究咖啡豆残渣有机肥在雪茄烟叶生产中的应用效果。【方法】以咖啡豆残渣有机肥为主设计3种配方有机肥、作基肥穴施,分析各处理对雪茄烟株生长、植烟土壤肥力及根际土壤真菌群落结构的影响。【结果】（1）3种配方有机肥处理下雪茄烟的株高、叶长和叶宽均有显著提升,其中“菜籽粕+酒糟+咖啡豆残渣”的配方有机肥处理（T2）效果最好。（2）各处理下的土壤有机质、富里酸、全氮、有效磷和速效钾含量较对照均增加。团棵期土壤的有效磷、速效钾、全氮、有机质、胡敏酸和富里酸含量,以及成熟期的土壤速效钾和碱解氮含量都显著影响根际真菌群落结构。（3）3种配方有机肥均可改变雪茄烟根际真菌的优势种群,降低α多样性,且各处理下团棵期α多样性均大于成熟期。T2处理可显著降低根际土壤中明梭孢属和镰刀菌属的相对丰度,显著提高圆酵母属、曲霉属和被孢霉属的相对丰度。LEfSe分析表明,在门水平下处理间差异物种为子囊菌门和被孢霉门;在属水平下处理间差异物种为镰刀菌属、曲霉属、明梭孢属和被孢霉属。【结论】咖啡豆残渣有机肥可提高雪茄植烟土壤肥力、影响根际土壤真菌群落和促进雪茄生长。本...     

不同施肥措施下烟田生态系统碳收支研究

针对烤烟不同施肥措施,研究烤烟生态系统的碳收支,为提升烟田碳管理及农田碳汇测算提供依据。以贵州省龙岗长期定位试验为平台,选择不施肥（CK）、单施化肥（NPK）、化肥配施厩肥（NPK+M）、化肥配施生物有机肥（NPK+BM）4个处理,于2015—2017年对烤烟碳固定及生长季CO₂排放进行监测。研究结果显示,长期施化肥可以大幅度提高烤烟碳同化量,NPK处理烤烟碳累积量是CK的3.09倍。NPK+M、NPK+BM碳累积量较NPK处理分别提高了2.70%和12.43%。施肥提高了茎碳的分配比例,降低了叶碳分配比例,对根碳比例影响不显著。不施肥处理CO₂累积排放量为7 194.58 kg/hm²,施化肥处理CO₂累积排放量较不施肥处理增加了22.99%,NPK+M处理CO₂累积排放量较NPK显著提高了23.65%。施肥处理碳生态效率显著高于不施肥处理。在不施肥条件下烤烟生态系统为大气CO₂的碳源,单施化肥下烤烟生态系统碳汇量为132.65 kg/hm²,有机肥和生物有机肥处理碳汇量分别达到了869.41和740.99 kg/hm²。由此可见,施肥可促进烤烟碳累积,提高了碳生态效率,使烟田生态系统对大气而言为“碳库”。     

绿肥混合翻压还田对土壤性状及烟叶品质的影响

为明确不同绿肥翻压模式产生的生态效应,设计了3个处理：黑麦草单独翻压处理（20 000 kg/hm²）、紫云英单独翻压处理（21 000 kg/hm²）、黑麦草和紫云英混合翻压处理（黑麦草5000 kg/hm²,紫云英15 000 kg/hm²）,测定了绿肥翻压还田30、60、120 d后不同处理土壤养分含量,微生物生物量和酶活性,分析了绿肥腐解动态及对烟叶品质的影响。结果表明,不同处理下绿肥腐解速率变化趋势均为先升高后降低,在60 d时达到最大值。绿肥翻压还田后30~60 d,黑麦草和紫云英混合翻压处理显著提高了土壤速效磷含量（p<0.05）,而单种绿肥翻压效果不显著。绿肥翻压还田后120 d,与单种翻压相比,混合翻压处理显著提高了土壤脲酶、淀粉酶活性和土壤微生物量碳、氮、磷含量（p<0.05）,且烟叶总氮、烟碱、钾含量和钾氯比总体适宜,达到优质烟标准。因此,与单种绿肥翻压还田处理相比,紫云英和黑麦草混合翻压还田更能提高植烟土壤供磷能力,改善土壤微环境,促进烟叶优质品质的形成。     

饼肥等氮替代化肥对植烟土壤养分、酶活性和氮素利用的影响

为探明四川凉山植烟区适宜的施肥方式,改善烟区土壤肥力和烤烟氮素利用状况,通过田间试验,研究等氮条件下菜籽饼肥替代化肥对土壤养分、酶活性及氮素利用的影响。结果表明,菜籽饼肥氮替代30%化肥氮处理显著提高植烟土壤总有机碳、可溶性有机碳、有效磷、速效钾含量和土壤脲酶活性,显著降低了土壤pH和烤烟成熟期土壤过氧化物酶和多酚氧化酶活性。Pearson相关分析表明,土壤过氧化物酶和多酚氧化酶活性与可溶性有机碳负相关性较强,土壤多酚氧化酶活性与NO₃^--N含量极显著正相关,土壤过氧化物酶活性与NH₄⁺-N含量极显著正相关。土壤脲酶活性与土壤有机碳极显著正相关,与有效磷、速效钾以及碳氮比显著正相关,而与pH极显著负相关。菜籽饼肥氮替代30%化肥氮处理显著提高了烤烟成熟期干物质积累量、氮含量、氮积累量和氮素利用率。菜籽饼肥氮替代30%化肥氮是改善土壤肥力,提高烤烟生长和氮素利用的适宜施肥方式。     

生物炭与有机肥配施对褐土烟田微生物功能多样性的影响

为实现褐土烟田土壤改良的目标,通过大田试验,以施用化肥为对照,研究了生物炭与芝麻饼肥、生物有机肥、动植物有机肥配施后土壤养分、微生物代谢功能和微生物数量的变化。结果表明,生物炭与有机肥配施能提高土壤碱解氮、速效磷、速效钾和有机碳含量,其中以配施生物有机肥提升作用最为明显,分别较对照提高28.18%、54.81%、46.72%和31.12%。与对照相比,生物炭配施3种有机肥均可以增强微生物的代谢活性,提升其对酚酸类、碳水化合物类碳源的利用能力。此外,生物炭与有机肥配施还降低了真菌数量,增加了土壤细菌、放线菌数量及细菌/真菌、放线菌/真菌比值。其中配施生物有机肥土壤细菌和放线菌数量分别较对照增加了192.45%、45.77%。因此,生物炭与有机肥配施能提高褐土土壤速效养分和有机碳含量,改善土壤微生物群落结构。综合来看,以生物炭与生物有机肥配施效果最好。     

不同种类有机肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响

为探究不同种类有机肥对植烟土壤微生物多样性的影响,通过长期定位试验研究了施用商品有机肥、农家肥（牛粪）和绿肥（光叶紫花苕子）对土壤微生物功能多样性和肥力的影响。结果表明,从烟株团棵期到采收后,微生物碳源利用能力呈现先升高后降低的趋势。与单施化肥相比,商品有机肥和农家肥处理烤烟团棵期的土壤微生物AWCD值分别提高了22.0%和31.0%,Mclntosh多样性指数显著提高了15.2%和18.0%。旺长期商品有机肥处理AWCD值和多样性指数均显著高于其他处理。有机肥处理的土壤活性有机碳和微生物量碳含量相比于单施化肥分别显著提高了19.9%~37.4%和11.9%~21.0%,以农家肥最为显著。有机肥均在一定程度上增加了土壤pH、土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,其中以商品有机肥效果较为显著。相关性分析表明,土壤pH、速效钾与微生物功能多样性显著正相关。综合来看,以化肥配施商品有机肥效果最好。     

生物炭对土壤碳组分及烟草生长发育的影响

为探索生物炭对植烟土壤改良和烟草生长发育的影响效果,采用大田试验设置5个处理[T0（对照）:0 t/hm2生物炭+0.64 t/hm2氮肥;T1:0.5 t/hm2生物炭+0.64 t/hm2氮肥;T2:1 t/hm2生物炭+0.64 t/hm2氮肥;T3:1.5 t/hm2生物炭+0.64 t/hm2氮肥;T4:2 t/hm2生物炭+0.64 t/hm2氮肥],分析了生物炭对植烟土壤碳排放、有机碳组分以及烟草生理指标的影响。结果表明:①与T0相比,中低用量（0.5~1.5 t/hm2）的生物炭处理可降低土壤CO₂排放总量;其中T1、T2和T3处理较T0分别降低28.14%、25.25%和8.41%;而高用量（2 t/hm2）生物炭处理则促进了土壤碳排放,T4处理较T0提高8.79%。②生物炭处理可提高土壤总有机碳、微生物生物量碳、可溶性有机碳和易氧化有机碳含量（质量分数）;在移栽后70 d T4处理的土壤总有机碳和微生物生物量碳含量较T0分别提高19.38%和29.38%;土壤微生物生物量碳占总有机碳比例随生物炭的施入而降低,而土壤可溶性有机碳占总有机碳比例随生物炭的施入而升高。③生物炭处理可提高烟草根系活力,改善烟草叶片光合特性,提高烟草干物质积累量;其中T3处理的烟草根系活力较T0提高80.43%。因此,适宜用量的生物炭可降低土壤碳排放量,提高土壤中碳组分含量,改善烟株根系生长发育状况和光合特性,提高烟株干物质积累量。      

有机肥长期定位施用对烟田土壤养分和烟株根际土壤细菌群落的影响

  目的  解析长期施肥对烟田土壤细菌群落结构和丰度的影响。  方法  通过田间定位试验,研究了长期单一施用化肥（T1）、化肥+稻草回田（T2）和化肥+稻草回田+饼肥（T3）等3个处理对烟田土壤化学性质及烟株根际土壤细菌多样性的影响。  结果  ① 长期采用稻草回田并施用饼肥有利于提高植烟土壤有机质、碱解氮和速效钾含量,降低土壤pH值;②稻草回田或再增加饼肥处理的烟田独有OTU个数均高于单施化肥处理;③在细菌群落组成中变形菌门（Proteobacteria）和该菌门下物种的相对丰度最高,且稻草还田并添加饼肥处理最高;④植烟土壤微生物LEf Se进化分支图表明稻草还田或增施饼肥的烟田在细菌门水平无组间显著差异,而单施化肥的烟田存在组间显著差异的疣微菌门（Elusimicrobia）和迷踪菌门（Verrucomicrobia）。  结论  长期定位施肥条件下,稻草回田并增加饼肥能够改善烟田化学性质综合指标,提高细菌群落结构和相对丰度。      

大豆与海藻有机肥对烤烟生长和土壤细菌群落的影响

  目的  探究不同有机肥施用对烤烟生长和土壤细菌群落的影响。  方法  用烤烟品种中烟100进行田间试验, 比较分析了大豆和海藻有机肥不同施用量对烤烟生长发育以及烟叶中氮、磷、钾含量的影响, 并且从土壤理化性质以及土壤微生物群落结构的角度, 分析了施用两种有机肥对烟叶生长、土壤理化性质和土壤微生物群落结构的影响。  结果  (1) 与对照相比, 大豆和海藻有机肥的施用, 促进了团棵期和旺长期烟株的生长发育(450 kg/hm2处理最佳), 提高了土壤有机质和氮磷钾含量。(2)由16 S V3-V4区域扩增子测序可知, 有机肥的施入改变了土壤细菌群落的丰富度和多样性, Sphingomonas、Actinospica、Pseudonocardia等有益细菌丰度增加。(3)土壤细菌群落与土壤理化性质存在一定相关性, 其中土壤pH值、速效钾(AK)、硝态氮(NO₃--N)和铵态氮(NH₄+-N)是主要环境影响因子。  结论  大豆和海藻有机肥的施用改善了土壤理化性质, 并影响了土壤细菌群落丰富度和多样性, 促进了烟株生长发育。      

缓释肥配合减氮对烤烟品质和氮素利用的影响

为有效减轻保山烟区因大量施用速效氮肥可能引起的面源污染,研究了缓释肥减氮施用对保山烟区土壤理化性质、烤烟品质和氮素平衡利用的影响。研究结果表明：（1）与不施肥（CK）和单施化肥（T1）相比,缓释肥（T2）及其减氮处理（T3）使团聚体粒径趋于集中,提升了表层土壤速效养分碱解氮、有效磷和速效钾含量;T2与T3相比,速效养分无显著变化;（2）与CK相比,施肥处理增加了烟叶中总糖、还原糖、总氮、烟碱和钾含量;与T2相比,T3降低了总糖、还原糖、总氮、钾和烟碱含量,增加了钾氯比和糖碱比;不同施肥处理间烤烟评吸质量档次差异不显著;（3）T2、T3较T1提高了氮肥农学利用率（RE）、农学效率（AE）和偏生产力（PFP）,T3提高显著（p<0.05）;T3较T1和T2显著降低了氮素表观淋失率（LLR）（p<0.05）;T2、T3氮素稍有盈余,T1氮素稍有亏损。综上所述,缓释肥可以在减氮基础上保持氮素平衡利用和烤烟品质,可考虑在保山烟区推广。     

雪茄烟田微生物群落和土壤理化性状与青枯病发生的关系

为明确影响雪茄烟青枯病发生的关键微生物和土壤因素,采用扩增子测序法,研究了青枯病发病与未发病根际土壤细菌和真菌群落结构组成、土壤理化性状及相互间的关系。结果表明,相对于未发病根际土壤,发病土壤有提高微生物多样性和复杂程度的趋势,增加了假单胞菌（Pseudomonas)、肠杆菌（Enterobacter）、弹球菌（Sphaerobolus）、毛枝菌（Trichocladium）、镰刀菌（Fusarium）等的相对丰度,降低了朱氏杆菌（Chujaibacter）、寡养单胞菌（Stenotrophomonas）、罗河杆菌（Rhodanobacter）、被孢霉菌（Mortierella）、毛壳菌（Chaetomium）等的相对丰度。病情指数与土壤含水量（SAWC）、毛管孔隙度（SCM）、有效磷（AP）显著正相关;与土壤通气孔隙度（SAP）、pH、交换性钙（ECa）显著负相关。典型相关、主成分及最小数据集分析表明土壤SCM、AP和劳尔氏菌（Ralstonia）、Chujaibacter相对丰度是雪茄烟青枯病发病的关键土壤及微生物因子。