连作对云南烤烟根际微生态及烟叶产质量的影响

采用田间定位试验探讨不同连作年限对根际微生态和烤烟生长的影响。结果表明, 随连作年限增加, 烤烟长势变弱, 烟叶烟碱和氯含量增加, 总糖、还原糖和钾含量降低, 内在化学成分相对不协调;连作5 年烟草与头茬相比, 产量、产值分别下降了35.0%、47.6%。对烤烟根际微生态的研究表明, 根际土壤抗性相关酶——土壤多酚氧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脱氢酶——活性均呈现:连作2 年> 连作5 年> 头茬, 暗示连作土壤富集酚类物质、过氧化物以及其他有害物质, 刺激了这类酶活性提高;进一步运用BIOLOG 分析发现连作2 年和连作5 年促进了以酚酸为底物的微生物生长, 说明重茬导致土壤酚酸物质富集, 病原微生物增加。综上, 随着连作年限增加, 自毒物质富集, 病原微生物增加, 进而引起连作障碍, 导致烟草产量降低, 品质变劣。      

烟草连作障碍研究进展

烟草生产中的连作种植导致产量和品质的下降已引起广泛关注。从烟田土壤营养失调、烟草根系分泌物积累、土壤微环境及微生物区系变化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理,介绍了当前治理烟草连作障碍的各项调控措施,并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。     

烟草根系分泌物的GC-MS检测

采用水培试验研究对连作障碍有重大影响的烟草根系分泌物中的化感物质,利用GC-MS检测出了K326和NC89两个烤烟品种移栽后40天根系分泌物中的酸溶性、碱溶性和中溶性组分种类,结果表明,两个烤烟品种共有的根系分泌物中可能是化感物质的种类包括有机酸类、酰胺类、酯类以及甘油和烟碱。     

苯甲酸降解菌的分离鉴定及其对烤烟幼苗生长的影响

为降低烟草连作对烟叶产量和品质以及烟草生长发育带来的不良影响,通过平板筛选和摇床复筛,从烤烟根系分泌物中筛选出一株能高效降解苯甲酸的菌株。结果表明,根据rDNA-ITS的扩增及序列分析、培养特征及形态特征观察初步鉴定该菌株为黄曲霉(Aspergillus flavus);该菌株培养15 d内,在0~800 μmol/L苯甲酸浓度范围内能够正常生长,800~1600 μmol/L苯甲酸浓度范围内生长受到一定程度抑制;该降解菌在以苯甲酸为唯一碳源的800 μmol/L浓度LBA培养基中菌株干重、降解率均达到最大,菌株干重为0.765 g,降解率为19.98%;菌株在培养至第9天时降解速率达到最快,为8.5 mg/d;烤烟幼苗生长过程中施加降解菌液能在一定程度上降低根系分泌物的抑制作用。该降解菌株在盆栽试验中能够降低根系分泌物对烤烟的自毒作用,使微生物菌株降解烤烟自毒物质来克服连作障碍成为可能。     

植物化感作用研究现状及其在烟草栽培中的作用展望

从植物化感物质的种类、释放途径、作用机理、表现形式等角度概述了植物化感作用的原理。综述了植物化感作用在分子水平、土壤生态系统水平上和环境胁迫下化感效应的研究现状,探讨了研究植物化感作用在烟草栽培中的应用。      

花生根系分泌物自毒作用研究

采用连续收集法提取花生植株的根系分泌物,就其对花生种子发芽、幼苗生长、细胞膜的过氧化、抗氧化酶系统的影响等进行了研究,旨在探讨花生是否存在自毒作用。结果表明,花生根系分泌物的中性、酸性和碱性组分显著抑制了胚根的生长（P〈0.01）,随添加浓度的增加抑制作用逐渐增强,其中,中性组分的抑制作用最强。经过20d的处理,3种组分对花生幼苗的生长均表现出显著的化感抑制作用（P〈0.05）,作用规律与对胚根的抑制作用相似,在中性组分最高添加浓度30 mg/L处理下,株高、地上部鲜重、根系鲜重分别为对照的80%、73%和66%。叶片中SOD和POD的活性显著提高（P〈0.01）,MDA的含量也显著增加（P〈0.001）。3种组分中中性组分的化感促进作用最强,其次是酸性组分,碱性组分的作用相对最弱。研究结果证明了花生根系分泌物自毒作用的存在,是导致花生连作障碍的原因之一。     

不同养地方式对连作烤烟根际土壤微生物功能多样性的影响

以烤烟-水稻复种连作8年的土壤为研究对象, 通过田间定位试验, 研究冬闲、稻草回田、冬种紫云英回田等三种养地方式对烤烟根际微生态的影响。结果表明, (1) 土壤化感自毒潜力以冬闲养地方式烤烟根际土壤自毒作用最强, 其次是冬种紫云英, 稻草回田自毒作用最小。(2) 基于 BIOLOG平板法的微生物功能多样性研究表明, 冬闲利于以糖类、酚酸类物质为碳源的微生物生长; 稻草回田利于以胺类为碳源的微生物生长; 冬种紫云英回田利于以羧酸类、脂肪酸、氨基酸类为碳源的微生物生长。(3) 土壤微生物利用碳源的多样性指数: SIMPSON(J) 指数、SHANNON(H) 指数、SHANNON(HE) 均匀度指数、BRILLOUIN指数、McIntosh(Dmc) 指数, 均稻草回田处理高于冬闲和冬种紫云英, 说明稻草回田最有利于改善烤烟根际土壤微生物多样性。可见, 对改善土壤微生物群落多样性, 减少连作土壤的自毒作用, 稻草回田最好, 其次是紫云英回田, 冬闲最差。      

连作烟田土壤根系分泌物的变化和分解

为阐明烟田土壤中根系分泌物的变化规律及确定具有化感作用的根系分泌物种类,研究分析了种烟1年、连作2年和连作3年0~20 cm、20~40 cm烟田土壤中根系分泌物的含量变化,并通过室内试验研究了烟草根系分泌物的分解转化。结果表明：（1）烟田土壤中含量较高的根系分泌物种类有苯甲酸、4-羟基苯乙酸、3-甲氧基-4-羟基苯乙酸和邻苯二甲酸二辛酯,其中4-羟基苯乙酸含量最高,含量较低的种类有4-羟基丁酸和甘油;（2）羟基丁酸、3-甲基-2-羟基丁酸、4-羟基丁酸、肉桂酸、油酸、硬脂酸酰胺和烟碱对烟草无直接化感作用;（3）室内试验表明,肉桂酸、3-甲氧基-4-羟基苯乙酸、邻苯二甲酸、3-羟基苯甲酸、邻苯二甲酸二辛酯、4-羟基苯乙酸和肉豆蔻酸的分解转化率均小于50%;（4）初步判定具有化感作用的根系分泌物种类包括：苯甲酸、3-羟基苯甲酸、4-羟基苯甲酸、月桂酸、邻苯二甲酸、3-甲氧基-4-羟基苯乙酸、3,4-二羟基苯甲酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、9,12-十八碳二烯酸、苯丙酸、东良菪素、肉桂酸、邻苯二甲酸二辛酯和4-羟基苯乙酸。     

邻苯二甲酸二丁酯降解菌对烟草青枯病的抑制作用

为有效防治烟草青枯病,采用细胞培养和毛细管法研究了烟草化感自毒物质邻苯二甲酸二丁酯对青枯菌的影响及趋化诱导效应,同时采用梯度训化法筛选邻苯二甲酸二丁酯降解菌,并通过盆栽试验测定了邻苯二甲酸二丁酯降解菌处理后的烟草青枯病发病率。结果表明,邻苯二甲酸二丁酯对青枯菌具有趋化诱导作用,并且在低浓度条件下能促进青枯菌生长;筛选的邻苯二甲酸二丁酯降解菌(Acinetobacter sp. Ed2)在土壤中对邻苯二甲酸二丁酯降解效率为51.17%;土壤中添加邻苯二甲酸二丁酯的处理(T1),与对照(CK)相比青枯菌数量显著提高59.89%;经邻苯二甲酸二丁酯降解菌Ed2处理(T2)后,与对照和T1处理相比,土壤中青枯菌数量分别降低84.63%和90.38%,青枯病发病率分别降低52.23%和136.42%。因此,利用邻苯二甲酸二丁酯降解菌消耗土壤中的邻苯二甲酸二丁酯,既减少青枯菌的营养供给,又截断邻苯二甲酸二丁酯对青枯菌的趋化诱导作用,从而显著降低了青枯病发病率。     

连作烟草对土壤微生物区系影响的T-RFLP分析

应用T-RFLP技术研究连作烟草根际土壤微生物的区系变化.结果表明:与对照相比,烟草连作导致38种微生物数量显著下降,其中与碳素循环相关的12种,与氮素循环相关的9种,与改善土壤质地相关的4种,益生菌5种,病原菌8种;而烟草连作造成35种微生物数量显著上升,其中病原菌23种,占总体的65.71％.可见烟草连作导致土壤营养元素循环相关微生物数量显著下降,而病原菌数量显著上升,并最终导致烟草连作障碍的形成.     

连作烟草根际土壤化感潜力评价及化感物质鉴定

以不同植烟年限的烟草根际土壤为材料,设置6个不同浓度的土壤水浸提液处理,分别对莴苣和烟草进行生物测试,同时用2g· mL-1的正已烷、乙酸乙酯、氯仿、丙酮和甲醇5种不同极性有机溶剂根际土壤浸提液进行化感潜力评价;采用气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)鉴定烟草根际土壤甲醇浸提液所含的有机化合物.结果表明:(1)烟草根际土壤水浸提液对莴苣和烟草胚根生长的影响表现为低促高抑的双重浓度效应,并且随着种植年限的增加抑制作用增强.(2)浓度为2g·mL-1的烟草根际土壤甲醇浸提液对莴苣和烟草胚根的生长抑制作用最强,正已烷、氯仿、乙酸乙酯土壤浸提液基本上无抑制现象.(3)鉴定了不同种植年限烟草根际土壤甲醇浸提液中所含的有机化合物,其中种植1年、种植3年的烟草根际土壤甲醇浸提液中存在烷烃、醇、酮、酸、酯、酚、萜烯类以及多环芳烃等有机化合物.     

烤烟连作土壤环境中的障碍因子研究综述

从根系分泌物的自毒作用、土壤化学性状恶化、土壤微生物区系改变和土壤酶活性下降等方面综述了近年来烤烟连作土壤环境中障碍因子的研究结果,并对该领域今后的研究方向提出了展望。      

烟稻复种连作对烤烟经济性状和品质的影响

为揭示长年烟稻复种连作种植制度对烤烟产量、品质产生的影响,定位调查了3个烟区20块不同连作年限烟田,对逐项指标进行了趋势分析和显著性评价。结果表明,在1~23年烟稻复种连作年限研究范围内,烟叶经济性状和主要化学成分与连作年限呈二次曲线兲系,烟叶经济性状在复种连作12年前后呈下降趋势,烟叶化学成分在复种连作14年前后协调性逐步下降,烟叶主要感官质量随复种连作年限升高而下降。烟稻复种连作10年后应安排必要的轮作倒茬,兊服长期复种连作对烤烟产质量带来的不利影响。     

连作对东北地区烤烟生长和叶片光合特性的影响

为探明烤烟连作对叶片光合特性的影响,以连作1年和连作5年的烤烟为研究对象,研究了连作条件下烤烟生长、叶片叶绿素含量和光合特性的变化特点.结果表明,连作降低了烤烟叶绿素含量和光合能力,减缓了烟株生长,降低了烤烟产量.连作1年烟田对烤烟的生长和光合影响不大,而连作5年显著降低了烤烟叶片的叶绿素含量,主要是叶绿素a含量,限制了烤烟叶片对光能的捕获、传递和利用.连作5年降低了烤烟叶片的净光合速率、蒸腾速率和气孔导度,但胞间CO₂浓度却没有明显的降低,并且连作5年使烤烟叶片的表观量子效率、光饱和点、光饱和时最大光合速率、羧化效率、CO₂饱和点和CO₂饱和时最大光合速率均有不同程度的降低,而光补偿点和CO₂补偿点却显著增加.这说明连作不但降低了烤烟叶片光能利用效率,也限制了对CO₂的同化能力,引起烤烟叶片光合降低是由于气孔因素和非气孔因素共同作用的结果.因此,较长年限的连作降低了烤烟叶片的光化学能力和碳同化能力,限制了烤烟光合生产力,造成连作减产.     

轮作与连作对烤烟不同生育期根际土壤细菌群落结构的影响

为明晰烤烟连作是否对根际细菌群落结构产生影响,采集不同生育时期的轮作和连作烤烟根际土壤,运用 454焦磷酸测序技术,对根际土壤细菌 16S rDNA V1-V3片段序列结构组成进行分析。结果表明,与轮作处理相比,连作处理烤烟根际酸杆菌门丰度在生育前期低而在后期高,但 α-变形菌门和放线菌门表现出相反的变化趋势;烤烟连作降低了表征菌群丰度的 Chao指数和物种丰富度的 Shannon指数,表明烤烟连作降低了根际土壤细菌多样性。主成分分析和 NMDS(non-metric multidimensionalscaling)的聚类分析结果显示不同处理烤烟根际细菌群落结构随生育期而迁移,轮作与连作烤烟根际土壤细菌群落结构差异在生育前期体现明显,生育后期不明显,表明生育期是影响烤烟根际细菌群落结构变化的主要因素,而连作与轮作是次要因素。      

烤烟连作对烟叶产量和质量的影响研究初报

通过 3年定位点试验研究 ,结果表明 :烤烟连作后烟株的田间长势 ,烟叶的产量、产值、均价、上中等烟比例均明显下降。连作对烟叶内在质量也产生影响 ,但对内在质量的影响滞后于对烟株生长、产量、产值的影响。 3种连作田的改良措施成效不大     

连作对不同类型植烟土壤化学性状、酶活性及细菌群落的影响

为探明不同类型植烟土壤对连作的响应差异,以云南的红壤、水稻土和紫色土为研究对象,分析烤烟连作5年土壤化学指标、酶活性和细菌群落特征的变化。结果表明,连作5年后,与轮作处理比较,水稻土和红壤的有机质、全氮、全磷、碱解氮、有效磷含量显著增加,pH、速效钾含量显著降低,紫色土仅速效钾含量显著增加,其他指标无明显变化。3种土壤的过氧化氢酶活性显著下降,脲酶活性不同程度增加,但紫色土增加不显著;水稻土的蔗糖酶活性显著下降,红壤和紫色土则变化不明显。3种类型土壤均以变形菌门、蓝细菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和拟杆菌门等5个菌门为优势菌群。连作5年后,不同类型土壤的细菌群落相对丰度与活性存在一定差异,其中紫色土的细菌群落结构组成与轮作处理最为相似,其ACE和Shannon指数在3种土壤中变幅较小。综合比较来看,烤烟连作对紫色土的主要生化指标微生物群落结构影响较小,说明紫色土对烤烟连作响应相对不敏感。