不同种类有机肥对植烟土壤生物学特性及烤烟产质量的影响

为探究有机肥施用对广元植烟土壤的改良效果,采用大田试验,以纯施化肥为对照,研究了配施菜籽饼肥（T1）、芝麻饼肥（T2）、农家肥（T3）、高碳基肥（T4）对植烟土壤酶活性、可培养微生物数量、根际土壤微生物碳代谢特征及烤烟产质量的影响。结果表明,施用有机肥能够提高移栽后60d土壤酶活性,增加土壤细菌、真菌、放线菌数量,明显提高烟叶产量、产值,协调化学成分,以T3农家肥处理提质增产效果最显著,产量、产值分别增加214.91 kg/hm2、7 225.39元/hm2。不同配施处理,以T1处理菜籽饼肥土壤蔗糖酶活性最高,较对照提高了74.03%,T3处理农家肥对提高土壤脲酶活性作用明显,较对照提高42.42%;有机肥施用明显提高土壤真菌和放线菌数量,且T3处理农家肥显著增加细菌、真菌、放线菌数量,与对照相比增幅分别为44.50%、100.79%、162.45%;施用有机肥能提高根际土壤微生物碳代谢活性,尤其是T3处理农家肥AWCD值、Shannon指数、Simpson指数高于其他处理,氨基酸类、羧酸类碳源利用率分别较对照提高49.26%、60.56%。综上,配施农家肥效果最好。     

间作对烤烟烟株根际土壤细菌群落结构组成及功能的影响

【目的】探究利用烤烟与小葱、苦苣和油麦菜三种植物间作缓解其连作障碍,为消除烟田土壤连作障碍提供参考。【方法】采用16S RNA高通量测序技术对间作烤烟烟株根际土壤（连作烤烟烟株根际土壤为对照）细菌群落结构组成进行测定分析;利用Tax4Fun功能预测获得相应样品细菌群落的生态功能。【结果】间作处理的烟株根际土壤细菌群落的OTU数、丰度和多样性均大于对照,与CK处理相比,小葱（T1处理）、苦苣（T2处理）和油麦菜（T3处理）间作处理的丰度分别增加了16.52%、12.10%、6.28%,而OTU总数分别增加了6.00%、0.65%、3.49%;在门水平上的6个优势菌群中,与CK的丰度相比,T1、T2、T3处理在变形菌门上分别提高了42.86%、17.85%和21.43%,厚壁菌门上分别提高了27.27%、0%和9.09%,酸杆菌门上分别提高了9.09%、27.27%和36.36%,放线菌门上T2处理提高了7.14%而T1和T3处理分别下降了28.57%和14.30%,拟杆菌门上T1处理提高了8.33%而T2和T3处理分别下降了16.67%和8.33%,芽单胞菌门上T1和T3处理分别下降了5...     

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。      

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。     

烟草青枯病发病烟株根际土壤细菌群落分析

  目的  研究青枯病发生对根际土壤细菌群落组成的影响, 探明影响根际土壤细菌群落的环境因子。  方法  采用宏基因组学高通量测序技术, 比较发病烟株和健康烟株根际土壤细菌群落差异。  结果  (1) 健康烟株根际土壤细菌Ace指数、Chao指数和Shannon指数有高于发病烟株的趋势, 而Simpson指数有低于发病烟株的趋势; (2)发病烟株根际土壤中芽孢杆菌属(Bacillus)、假单胞菌属(Pseudomonas)和链霉菌属(Streptomyces)等益生菌减少, 而劳尔氏菌属(Ralstonia)和Rudaea等病原菌增加; (3)土壤pH、有效磷(AP)、交换性钙(Ca)和有效铜(Cu)含量在发病烟株根际土壤中显著减少, 而速效钾(AK)含量显著增加。  结论  与健康烟株根际土壤相比, 发病烟株根际土壤细菌多样性、有益菌丰度、土壤pH和养分含量都较低; pH、P、K、Ca、Cu是对根际土壤细菌群落影响较大的土壤环境因子。      

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。     

有机肥部分替代化肥对植烟土壤生化特性和烤烟品质的影响

为了筛选适宜的有机肥种类,进一步提高烤烟品质,以云烟87为研究对象,采用田间试验研究了高碳基肥、炒芝麻、生物有机肥、腐熟芝麻饼肥分别与烟草专用复合肥配施对植烟土壤生化特性及烟叶产量和品质的影响。结果表明,配施有机肥可以提高烤烟大田生长各阶段土壤中有机质含量和土壤酶活性,增强土壤微生物功能多样性,其中大田前期配施高碳基肥处理提升幅度最大,中、后期则是配施炒芝麻处理效果最为明显;配施炒芝麻对烤烟品质有显著改善作用,配施高碳基肥对烤烟产量、产值提高幅度最大。综合来看,高碳基肥和炒芝麻部分替代化肥是周口烟区较适宜的施肥方式。     

施用生石灰对酸化植烟土壤细菌群落结构和代谢功能的影响

土壤酸化是导致烟草青枯病发生和流行的重要因素。利用不同量的生石灰改良酸化植烟土壤,分析生石灰对酸化土壤细菌群落结构和代谢功能的影响以及土壤细菌群落与环境因子的关系。结果表明,适量生石灰（1 200～1 500 kg/hm2）可提高酸化土壤细菌群落的Sobs、Shannon、Ace和Chao1等多样性指数,提升土壤中放线菌门（Actinobacteria）、绿弯菌门（Chloroflexi）和黏球菌门（Myxococcota）的相对丰度,增加能量代谢、萜类和多酮类代谢、翻译、折叠、分类与降解功能的基因丰度,降低膜运输功能的基因丰度。因此,适量生石灰（1 200～1 500 kg/hm2）可改善酸化土壤细菌群落结构和代谢功能,确定了土壤pH、交换性钙、交换性镁和可交换铝含量是影响土壤细菌群落的重要因子。     

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。      

生物炭用量对植烟土壤碳库及烤后烟叶质量的影响

以云烟 97为研究对象,通过大田试验,于 2013年在陕西汉中研究了花生壳生物炭不同用量对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响。结果表明:(1)添加生物炭提高了植烟土壤全碳、易氧化活性有机碳、可溶性有机碳、有机碳矿化速率、土壤碳库活度、碳库活度指数和土壤碳库管理指数。(2)添加生物炭增加了烤后烟叶中 Nic、K+和 Cl-的含量,其含量随着生物炭用量的增加而增加,适量添加生物炭可以改善烤后烟叶单料烟评吸质量。(3)以常规施肥配施生物炭用量 600kg/hm2的处理效果最好。(4)过量的生物炭可能会对烤后烟叶品质造成负面影响,需进一步开展增施生物炭配减氮肥技术研究。      

烟草青枯病不同发病阶段根际土壤微生物群落变化趋势分析

通过扩增子测序技术,探究了烟草青枯病不同发病阶段根际土壤细菌和真菌群落的变化趋势,旨在为明确微生态-青枯病互作关系提供理论基础。结果表明,青枯病烟田根际土壤细菌群落Sobs、shannon指数和OTUs数量于烤烟移栽后75 d和100 d显著降低,真菌群落多样性指数无显著变化。一些致病微生物（Ralstonia、Fusarium等）和有益微生物（Sphingomonas、Gemmatimonas、Pseudomonas、Lysobacter、Streptomyces、Trichoderma、Gibberella、Chaetomium等）的相对丰度在青枯病发生阶段明显升高。与移栽前相比,属水平上根际土壤细菌群落结构于移栽后75 d和100 d,真菌群落结构于移栽后50 d和75 d发生明显改变。     

外源橙皮素对烟草青枯病及根围土壤细菌群落的影响

为明确外源橙皮素对烟草青枯病的防效及对烟株根围土壤细菌群落的影响,基于盆栽试验和扩增子测序技术,连续两年监测了灌施不同浓度橙皮素（1、2和4 mmol/L）后烟草青枯病的发生情况,并分析了烟株根围土壤细菌群落结构。结果表明：（1）单施橙皮素对烟草青枯病的防效为40%左右。（2）灌施1 mmol/L和2 mmol/L橙皮素可以提升烟株根围土壤细菌群落OTU数量和Chao1、ACE等丰富度指数。（3）灌施1 mmol/L和2 mmol/L橙皮素可明显改变根围土壤细菌群落结构,提高土壤中Dongia、鞘脂菌属（Sphingobium）、赭黄嗜盐囊菌属（Haliangium）及拟杆菌属（Bacteroides）的相对丰度,而降低土壤中雷尔氏菌属（Ralstonia）的相对丰度。综合来看,1 mmol/L和2 mmol/L橙皮素是较适宜的灌施浓度。该研究结果为合理利用植物次级代谢产物提供了依据。     

土壤供钾水平对烤烟生长及钾素营养的影响

通过盆栽试验,研究了不同土壤供钾水平对烟株长势、生理生化指标和下部烟叶含钾量的影响,并以此制定钾素丰缺指标。试验结果初步得出,烤烟现蕾初期下部烟叶钾含量小于0．9％为缺钾,0．9％～1．25％为轻度缺钾,1．26％～1．60％为潜在缺钾,大于1．60％为钾素充足;土壤速效钾含量小于55mg／kg为低,55～110mg／kg为较低,110～160mg／kg为中等,160～230mg／kg为较丰富,〉230mg／kg为丰富。     

PGPR菌剂对植烟土壤理化性状及phoD基因群落结构的影响

为探明PGPR菌剂对土壤磷素循环的微生物调控机制,以凉山州会理市的植烟田为研究对象,采集烤烟成熟期耕层土壤,通过化学分析和高通量测序技术,对细菌型、放线菌型和真菌型3种PGPR菌剂处理土壤的理化性质、磷酸酶活性及phoD基因群落组成进行了分析。结果表明,与常规施肥相比,施用3种PGPR菌剂均能显著提高土壤有机碳、全氮、有效磷和速效钾含量,放线菌型PGPR菌剂能显著提升土壤的磷酸酶活性。PGPR菌剂能提高植烟土壤phoD基因群落的多样性,门水平优势菌群为放线菌门（Actinobacteria）、变形菌门（Proteobacteria）和蓝菌门（Cyanobacteria）等,属水平优势菌属为链霉菌属（Streptomyces）、无枝酸菌属（Amycolatopsis）和慢生根瘤菌属（Bradyrhizobium）等。冗余分析显示,速效钾、pH、速效磷等环境因子是影响植烟土壤phoD基因群落结构的主要因子。综上所述,PGPR菌剂能显著改善植烟土壤养分状况,提高土壤磷酸酶活性,改变烤烟耕层phoD基因群落结构。     

施用秸秆对烤烟土壤酶活性及烤烟氮和钾含量的影响

为了充分利用农作物废弃物,建立合理的资源循环系统,改善植烟土壤环境,以秦烟96为材料,采用盆栽试验,探索了秸秆施用量对烤烟土壤酶活性、烟叶和根系氮、钾含量的影响.结果表明,外施秸秆显著提高了土壤酶活性和烤烟烟叶和根系氮、钾含量.在适量范围内,随着秸秆施用量的增加,土壤酶活性和烤烟烟叶和根系氮、钾含量均呈递增趋势.     

生物有机肥对烟草青枯病的防效及对土壤细菌群落的影响

烟草青枯病是一种危害严重的土传性病害,为了防治烟草青枯病,筛选了3株拮抗青枯雷尔氏菌的芽孢杆菌（甲基营养型芽孢杆菌JK3、枯草芽孢杆菌JK4和解淀粉芽孢杆菌JK10）,将其发酵液添加到有机肥中,经二次发酵后获得生物有机肥（SF2、SF4）,施入烟田。结果表明,生物有机肥能较好地防治烟草青枯病,同时促进烟株的生长,SF2、SF4处理的防效分别为82.18%、68.82%。同时,采用高通量测序技术分析了土壤细菌的群落结构,发现生物有机肥显著影响了土壤细菌的群落结构,促进了土壤中有益菌（如鞘氨醇单胞菌属、类芽孢杆菌属、耐热芽孢杆菌、梭菌属等）的增殖。芽孢杆菌和链霉菌的数量也明显增加,推测链霉菌和芽孢杆菌可抑制青枯雷尔氏菌的繁殖,进而控制烟草青枯病的发生。施用添加拮抗芽孢杆菌的生物有机肥是防治烟草青枯病的一项有效措施。     

钾用量与灌溉量对不同土层钾素及烟叶钾含量的积累效应

为探究烟叶钾素与不同土层不同种类土壤钾素关系和解决豫中烟区烟叶钾含量偏低的问题,在2013年河南省许昌市襄城县设置2个钾用量、3次灌水,采用灰色关联分析法对烟叶钾素积累与不同深度土层的不同形态钾素进行了关联分析。结果显示,当灌溉3次且施用低量钾肥时,烟叶钾含量与0~20 cm土层缓效钾关联最显著,关联度是0.7059。当灌溉3次且施用高量钾肥处理下的烟叶钾素与40~60 cm 土层的速效钾关联最显著,关联度度是0.7350,此时钾素含量最高达1.88%,烟叶质量也是最好。随着灌水减少与施钾量减少,烟叶钾与土壤钾含量关联度增加。干湿交替增加会造成各土层缓效钾释放,土壤速效钾增多。在氮磷钾比例为1:1:4.5且灌水3次条件下,在烟株生长后期,继续增施钾肥和增加灌水次数是解决烟叶钾素含量过低的重要途径。     

烤烟根腐病对烟株根际土壤真菌群落结构的影响

为从微生物生态学角度探求烤烟根腐病的发生原因并为其防控提供理论依据,利用Illumina MiSeq高通量测序分析了烟草根腐病发病和健康植株根际土壤真菌群落结构的差异,结果表明,烤烟根腐病发生对烤烟根际土壤真菌的丰富度有显著影响,其中健康和患病烟株根际土壤样品中真菌OTU数分别为904个和647个,健康烟株真菌OTU总数为患病烟株的1.40倍,特有OTUs数是患病烟株的2.59倍;患病烟株根际土壤真菌群落多样性水平显著低于健康烟株土壤,患病烟株根际土壤的Shannon、ACE和Chao1指数分别较健康植株降低了29.81%、40.12%和40.61%;同时,患病烟株与健康烟株根际土壤真菌群落的优势物种显著不同,患病烟株根际土壤中烤烟根腐病病原菌茄镰刀菌（F.solani）相对丰度较健康烟株根际土壤增加了303.45%,为健康烟株的4.03倍,且棘孢木霉（Trichoderma asperellum）和青霉菌（Penicillium raperi）的相对丰度亦较健康烟株分别增加了17.62%和50.46%。烟草植株根际土壤中真菌群落结构改变及物种多样性降低是烤烟根腐病发生的重要特征。研究可为该病害的早期预防或生态调控提供科学依据。     

有机肥施用对烟田土壤细菌多态性的影响

为实现烟田土壤保育的目标,对长年连作的烟田施用有机肥,采用高通量测序技术,应用Solexa基因组分析平台,测定和分析复合有机肥OFN、OFJ和烟草秸秆有机肥TS对烟田土壤细菌多态性的影响。结果表明,相对于单施化肥,烟田施用有机肥后,烟田土壤细菌OTU、chao1指数和ace指数增大,表明有机肥提高了烟田土壤细菌物种丰富度;细菌丰富度因有机肥种类而不同,并随烟草发育期而产生差异。有机肥对土壤细菌菌群结构影响显著,在门和属的分类水平上,土壤优势细菌种类和比例产生明显改变,特别是有机肥处理可显著提高假丝酵母属细菌的丰度,而降低红色杆菌属、硝化螺旋菌属细菌的丰度。KEGG代谢途径差异分析发现,施用有机肥后土壤细菌代谢路径和代谢路径中基因数量发生改变,而改变了烟田土壤细菌群落功能和细菌代谢。总之,烟田施用有机肥改变了土壤细菌的多态性,并可能达到烟田土壤保育的效果。     

连续多年施用硫酸钾肥对烟田土壤及烟株硫素含量的影响

为明确连续施用硫酸钾肥对烟田土壤及烟株硫含量及硫分配的影响,设置并开展了3年的硫酸钾肥定位试验。研究结果表明,根际土的有效硫含量受烤烟生育期及施肥量的影响较小,但根外土有效硫随施肥量的增加而增加,且以旺长期最高。土壤全硫含量受烟草根系及施肥量的影响,根际土中含量显著低于根外土,且两者均随施肥量的增加而显著增加（对照的根际土除外）。硫酸钾肥显著增加了叶部全硫含量及其积累量,并且随施用量的增加而增加;其对茎部的影响次之,对根部影响最小,但施肥量对成熟期各部位全硫分配率的影响较小。连续3年施用含硫量达125．4kg／hm0的肥料后,各叶位的含硫量均达到0．7％及以上。因此,应根据烟田土壤及烟叶硫含量的实际情况,合理规范硫酸钾类肥料在烟草生产中的施用量。