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。     

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。     

我国植烟土壤微生物研究进展

从微生物生态区系、农艺措施对植烟土壤微生物的影响和土壤功能菌研发等方面综述了我国植烟土壤微生物的研究进展.分析认为我国植烟土壤微生物区系研究较多,但是不够系统,土壤功能菌研发也多以筛选病害拮抗菌为目的.应针对我国烟叶香气量不足、氮素偏高等生产实际问题,从分子生物学水平上深入细致研究我国植烟土壤微生物生态区系,筛选益生菌,调节烟草生长,提高烟叶品质.     

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。     

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.     

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。      

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。     

休耕对连作障碍植烟土壤酶活性及细菌群落结构的影响

为揭示休耕对连作障碍土壤微生态环境的影响机制,选择常年连作烟草且青枯病发生严重的烟田为研究对象,研究了休耕对土壤酶活性及土壤细菌群落结构的影响。结果表明,休耕措施能有效提高连作烟田有机质、碱解氮含量和土壤酶活性,特别是休耕两年后土壤蔗糖酶、过氧化氢酶活性比未休耕烟田分别增加147.85%、64.13%。休耕措施有利于提高土壤细菌群落的丰富度,随着休耕年限的增加Chao指数与Shannon指数呈增加趋势,Simpson指数呈降低趋势。休耕后土壤中的有益菌酸杆菌门(Acidobacteria)和有益菌玫瑰弯菌属(Roseiflexus)均明显高于连作烟田,而致病菌青枯雷尔氏菌则明显低于连作烟田。休耕一年、两年的烟田青枯病发病率比连作烟田分别降低22.62%和32.55%。因此,休耕能改善连作障碍植烟土壤的微生态环境,提高土壤肥力,降低烟田青枯病的发病率。     

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。      

邵武烟田土壤微生物群落结构变化与烟草青枯病发生关系初报

为了研究健康和发病烟田土壤微生物群落结构的差异,分别在烟株不同生长时期采取健康和发病烟田土壤,对土壤微生物进行16S rRNA和18S rRNA基因测序,分析其群落结构和多样性的变化。结果表明:与移栽前相比,烟株旺长期土壤微生物群落结构已发生了较大变化,旺长期土壤中酸杆菌门（Acidobacteria）相对丰度平均减少了5.4%,放线菌门（Actinobacteria）增多了8.0%,子囊菌门（Ascomycota）增多了22.8%;健康土壤中unclassifed_f__Micrococcaceae相对丰度是发病土壤的2倍,而发病土壤中假霉样真菌属（Pseudallescheria）相对丰度是健康土壤的2倍;健康土壤微生物多样性较高于发病土壤。微生物群落结构在健康和发病土壤之间存在较大差异,unclassifed_f__Micrococcaceae、假霉样真菌属（Pseudallescheria）等土壤微生物是造成差异的主要物种。      

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。      

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。     

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。     

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。     

生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用

  目的  探究不同用量的生物炭对根际土壤微生态的调控及对烟草青枯病的防控作用  方法  采用稀释平板法,研究生物炭对青枯菌的吸附作用及对其生长和运动性的影响;盆栽试验研究生物炭对烟草生长及青枯病发病情况和土壤基本理化性质的影响;利用高通量测序技术,比较各处理土壤细菌群落差异。  结果  （1）生物炭对青枯菌具有抑制作用,可吸附青枯菌、抑制其生长及运动性,用量超过1.5%时效果显著;（2）生物炭提高了土壤pH、有机质、速效磷和速效钾含量,利于烟草的生长。相关性分析发现,生物炭对土壤pH和化学性质的改善,是抑制烟草青枯病发生的主要原因;（3）生物炭提高了根际土壤微生物群落的Alpha多样性和放线菌门中链霉菌属的相对丰度;（4）根际土壤细菌结构的多样性与土壤理化性质有一定的相关性,其中有效钾影响最大。  结论  生物炭通过对青枯菌的抑制作用和对土壤微生态的改善,创造了利于烟草生长的环境条件,减少了烟草青枯病的发生。      

不同发病率烟田根际土壤微生物群落组成研究

为有效防治土传病害,利用16S rRNA和18S rRNA基因测序分析了成熟期健康与易感病烟田根际土壤微生物群落组成差异,并研究了微生物与理化性质,酶活性之间的相关性。结果表明,norank_p_Saccharibacteria、norank_o_Gaiellales、Nocardioides、norank_o_Sordariales和Pseudallescheria是造成健康与易感病烟田根际土壤微生物群落组成差异的关键物种。土壤有机质、全磷、全氮、有效磷、碱解氮、蛋白酶、脲酶、过氧化氢酶和磷酸酶在健康与易感病烟田中差异极显著。烟田根际微生物与土壤性质之间的相关性表现为,Nocardioides与有机质（r=0.943）和磷酸酶（r=0.941）极显著正相关,与过氧化氢酶（r=-0.880）和蛋白酶（r=-0.829）显著负相关,norank_o_Sordariales与有机质（r=0.829）、全磷（r=0.943）、碱解氮（r=0.943）和脲酶（r=0.943）极显著正相关,与过氧化氢酶（r=-0.941）极显著负相关。研究结果为通过调控微生物群落结构防治烟草土传病害提供了理论依据。