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。      

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。      

烤烟连作对土壤养分的影响

分析了烤烟不同连作年限的土壤养分含量。结果表明烤烟连作1～2年的烟田土壤养分与正茬比较变化不大,而连作2年后,土壤中全氮、速效钾含量减少,全磷、碱解氮和速效磷含量增加,有机质含量下降,pH值有所升高;连作3年和4年时烤烟各生育期的土壤全磷和速效磷含量均处于较高水平,显著高于其它3个茬口,连作4年的土壤缓效钾含量高于其它茬口。     

芝麻饼肥用量对烤烟根际土壤生物活性的影响

采用盆栽控雨栽培和根际网袋的方法初步研究了芝麻饼肥用量对烟株不同生育时期根际土壤微生物数量和土壤酶活性的影响。结果表明 :配施不同量的芝麻饼肥对土壤中微生物数量和土壤酶活性有不同的刺激性和持续性 ,土壤微生物数量在移栽后 2 8d或 38d达最大 ,而土壤酶活性在移栽后5 3d达最大。几个处理相比较 ,饼肥占 4 0 %的处理对氨化细菌、放线菌、真菌数量和磷酸酶活性影响最大 ,饼肥占 2 0 %的处理对细菌影响最大 ,饼肥占 60 %的处理对转化酶和脲酶活性影响最大     

微生物菌剂对植烟连作土壤酶活性的影响

采用盆栽试验,研究了微生物复合肥、摩西球囊霉、幼套球囊霉、根内球囊霉对烤烟连作土壤酶活性的影响.结果表明:1)微生物复合肥、摩西球囊霉和根内球囊霉处理的脲酶、磷酸酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性,幼套球囊霉处理的脲酶和磷酸酶活性,CK的脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性均在烤烟整个生育期中呈"升-降-升-降"的双峰变化趋势,且它们均在移栽后65 d和98 d时出现活性高峰.2)与CK相比,微生物复合肥、摩西球囊霉、幼套球囊霉均能不同程度地提高连作土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性,而根内球囊霉只对连作土壤中蔗糖酶、磷酸酶和过氧化氢酶活性有明显的提高作用.综合评价不同微生物菌剂处理对烤烟连作土壤中4种酶活性的影响,认为微生物复合肥、摩西球囊霉改善烤烟连作土壤酶活性的效果较好,其次为幼套球囊霉和根内球囊霉.3)4种酶的相关分析显示,蔗糖酶与磷酸酶和过氧化氢酶与脲酶呈极显著正相关,脲酶与磷酸酶、蔗糖酶呈显著正相关,表明4种酶之间在酶促反应时存在着相互促进的作用.     

生物有机肥对烤烟黑胫病及根际微生物代谢功能多样性的影响

通过田间小区试验,比较了化肥减量10%配施0.15 kg/m2生物有机肥(T2)和化肥减量20%配施0.3 kg/m2生物有机肥(T3)对烤烟产质量、黑胫病以及根际微生物代谢功能多样性的影响。结果表明:在化肥减量的条件下,配施生物有机肥能获得与常规化肥处理(T1)相近或更高的产量和产值,并显著提高了烤烟的上等烟比例,减轻黑胫病的危害。其中,以T3处理表现最好。随着生物有机肥施用量的增加,烤烟根际细菌、放线菌数量、微生物碳源利用强度、Shannon指数和McIntosh指数均呈现增加的趋势。与T1相比,T3处理的根际放线菌数量和碳源利用强度分别显著增加了112.6%、24.3%,并且McIntosh均匀度指数显著增加了17.5%。主成分分析表明,施用生物有机肥明显改变了烤烟根际微生物的群落功能,氨基酸类、羧酸类、聚合物类、胺类是区分施用生物有机肥导致微生物代谢功能变化的敏感碳源,而糖类、酚类是区分生物有机肥施用量增加导致微生物代谢功能变化的敏感碳源。与其他两个处理相比,T3处理显著提高了烤烟根际微生物对氨基酸类、酚类碳源的利用能力,这可能是减轻黑胫病危害的重要原因之一。      

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。     

不同连作葡萄园土壤微生物动态变化研究

以不同连作年限葡萄园土壤为对象,研究其微生物数量及动态变化情况。结果表明,随着连作年限的增加,在葡萄整个生长季内,根际土壤的真菌数量明显增加,细菌和放线菌数量明显减少;连作30年及连作3年的葡萄园根际土壤细菌及放线茵数量均在6月份最高,真菌数量随着时间的推移总体呈下降趋势,11月份最少。     

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.     

不同连作葡萄园土壤微生物动态变化研究

以不同连作年限葡萄园土壤为对象,研究其微生物数量及动态变化情况.结果表明,随着连作年限的增加,在葡萄整个生长季内,根际土壤的真菌数量明显增加,细菌和放线菌数量明显减少;连作30年及连作3年的葡萄园根际土壤细菌及放线菌数量均在6H份最高,真菌数量随着时间的推移总体呈下降趋势,11月份最少.     

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.     

生物炭基肥对植烟土壤微生物功能多样性的影响

为探讨生物炭基肥对植烟土壤化学特性及微生物功能多样性的影响,通过大田试验,研究了施用不同量生物炭基肥（0、0.9、1.5、2.1 t·hm-2）后土壤养分和微生物群落功能多样性的变化。结果表明,添加生物炭基肥显著提高了土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（MBC）和微生物量氮（MBN）含量,较对照分别提高了23%~40%、8%~49%和49%~97%,降低了矿质氮含量,降低范围30%~49%。微生物功能多样性结果显示,生物炭基肥可以增强土壤微生物对碳源的利用程度（AWCD）,显著增加Shannon多样性指数（H）、Simpson多样性指数（D）和McIntosh多样性指数（U）,降低了Shannon均一性指数（E）。主成分和热图分析表明,单施化肥处理和增施少量生物炭基肥处理（0.9 t·hm-2）的土壤微生物碳源利用差异较小,随着生物炭基肥用量的增加,土壤微生物群落碳源利用的分异程度加剧。研究认为,施用生物炭基肥提高了植烟土壤肥力,增加了微生物碳源利用能力和功能多样性,施用量1.5 t·hm-2即可对烟田土壤养分及生物学特性有较好的改善作用。      

微生物菌剂对烟草连作土壤理化性质及土壤胞外酶酶活性的影响

  目的  为研究微生物菌剂对不同连作年限植烟土壤的影响。  方法  以不同连作年限植烟土壤为研究对象,研究微生物菌剂对植烟土壤理化性质、胞外酶活性以及烟草农艺性状的影响,旨在为缓解烟草连作障碍提供参考。  结果  （1）未添加微生物菌剂的土壤随连作年限增加,土壤养分含量有机碳（SOC）、全氮（TN）、有效磷（AVP）、铵态氮（NH₄+-N）和硝态氮(NO₃--N）呈降低趋势,土壤pH值呈下降趋势,介于5.0~6.4;土壤胞外酶过氧化物酶（PER）、酸性磷酸酶（ACP）、纤维二糖水解酶（CBH）活性不同程度下降;同时烟草长势变弱,株高、根、茎、叶鲜重和相同叶位叶片干重、鲜重、叶长和叶宽均呈降低,且均在连作8年达最低。（2）添加微生物菌剂后,土壤有机碳、全氮、有效磷、硝态氮和铵态氮含量呈上升趋势,土壤pH值呈上升趋势,介于6.0~7.1;土壤胞外酶活性得到不同程度改善。  结论  3种外源微生物均能改善土壤胞外酶活性,提高碳循环和氮循环能力,增加土壤养分,促进烤烟生长,缓解连作障碍。      

复合生防菌群对连作大豆根际土壤可培养微生物区系的影响

采用盆栽试验,研究了复合生防菌群对大豆根际土壤可培养微生物区系的调节作用。结果表明,复合生防菌群可以明显改变大豆根际微生物区系组成。在大豆不同时期,复合生防菌群处理的大豆根际细菌、真菌和放线菌在数量上发生了较大改变。在大豆真叶期和复叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际细菌较对照增幅分别达到71.8%和114.3%,而根际真菌较对照减少12.9%和22.3%。在大豆真叶期,复合生防菌群接种处理大豆根际放线菌数量较对照减少9.9%,而在复叶期,根际放线菌数量较对照增加27.4%。此外,施用复合生防菌群可有效降低土传病原菌镰孢菌属（Fusarium）和丝核菌属（Rhizoctonia）的比例,并且提高根瘤菌（Rhizobium）、固氮菌（Azoto-bacter）、木霉属（Trichoderma）、假单胞菌属（Pseudomonas）和芽孢杆菌属（Bacillus）等有益菌的比例。     

烤烟轮作与连作土壤细菌群落多样性比较

为了解烤烟轮作和连作对土壤细菌群落多样性的影响,分别提取轮作和连作土壤总DNA,用细菌16S rDNA特异引物扩增出细菌16S rDNA,建立克隆文库。用限制性内切酶Hae III和Afa I进行PCR-RFLP分析,分别得到177和147个酶切类型,采用多样性指数对试验结果进行分析统计表明,香农多样性指数和丰富度指数均表现为轮作大于连作。通过构建两克隆文库的系统发育树,并分析主要种群的组成表明:连作文库的优势种群主要集中在酸杆菌门,轮作文库的优势种群主要分布在酸杆菌门、γ-变形菌门、α-变形菌门。说明轮作方式可提高植烟土壤细菌群落的多样性,而连作使植烟土壤细菌群落结构趋于简单,从而导致微生物群落功能失调,可能是引发连作障碍的原因之一。     

有机物料对植烟土壤养分、酶活性和微生物群落功能多样性的影响

  目的  为探究有机物料施用对土壤养分和生物学特性的影响。  方法  采用盆栽试验,研究了草炭、花生壳炭、蒸汽爆破烟梗和玉米秸秆对植烟土壤的影响,采用BIOLOG ECO平板培养技术分析了土壤微生物群落功能多样性。  结果  施用有机物料能够显著提高土壤有机碳、速效氮、速效磷和速效钾含量;汽爆玉米秸秆处理土壤MBC、MBN含量及脲酶、蔗糖酶活性提高幅度最大。BIOLOG分析结果表明,有机物料提高了土壤微生物AWCD和多样性指数。主成分分析结果表明,生物炭促进了以羧酸类和多聚物类物质为碳源的微生物的生长,汽爆玉米秸秆有利于以碳水化合物类、氨基酸类、酚酸类和胺类物质为碳源微生物的生长。  结论  施用有机物料可提高植烟土壤养分含量,改善土壤微生态环境,其中以汽爆玉米秸秆效果最好。      

烟草化感自毒作用与其连作障碍研究的启示

介绍了植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,对烟草连作导致其产量和品质下降,土壤营养失衡和病虫害的发生进行了综述,认为烟草的品质成分与化感自毒物质的同质性是烟草栽培中连作障碍与化感自毒作用更强烈的根本原因。提出了深化烟草化感自毒作用研究,强化栽培技术的"地域性",构建现代烟草农业的生态格局等实现烟叶生产可持续发展的措施。