生物炭对烤烟成熟期土壤养分及根际细菌群落结构的影响

采用大田小区处理方式,分别设置常规施肥(CK)和750 kg/hm~2生物炭+常规施肥(T)2组试验,探究生物炭对植烟土壤微生物群落和土壤养分的变化规律及其对烟叶质量的影响。结果显示:生物炭可以显著提高土壤pH、速效磷、速效钾和有机碳含量,促进烟株生长发育;与CK相比,生物炭处理后绿弯菌门(Chloroflexi)、酸杆菌门(Acidobacteriota)和厚壁菌门(Firmicutes)丰度增加,分别提高了1.82%、12.36%和64.55%;放线菌门(Actinobacteriota)和变形菌门(Proteobacteria)丰度分别降低了2.02%和9.00%;聚类和主成分分析结果显示,烤烟根际土壤中优势细菌与土壤pH、速效钾、速效磷和有机碳均存在显著的相关关系,其中厚壁菌门(Firmicutes)、Myxococcota和Desulfobacterota与土壤pH、速效磷、速效钾和有机碳存在显著的正相关关系(P0.05),Bacterdidota与Patescibacteria与土壤pH、速效钾、速效磷和有机碳存在显著负相关关系;生物炭施用通过改善根系周围矿质营养和微生物群落进而提高烟叶质量。生物炭有利于成熟期土壤养分固持及根际促生细菌群落增加。     

烤烟连作条件下土壤微生物群落结构变化及驱动因素分析

为探究不同连作条件下烤烟土壤微生物群落结构变化特征及驱动因素,对秦岭腹地商洛地区连作Y1（烤烟种植1 a）、Y2（烤烟连作3 a）、Y3（烤烟连作5 a）和Y4（烤烟连作7 a）4种不同年份的植烟土壤进行了微生物生物量碳、微生物生物量氮、微生物多样性、群落结构变化及驱动因素的分析。结果显示：植烟土壤微生物生物量碳、氮和碳氮比随着种植年限的增加而减少,下降幅度分别为37.16%、20.40%和21.10%。土壤中细菌丰富度和多样性显著减少,其优势菌门为放线菌门、变形菌门、绿弯菌门、酸杆菌门和厚壁菌门,其相对丰度总和占比在80%及以上。在土壤中真菌丰富度显著增加,其优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,其相对丰度总和占比在90%及以上。在Y4连作条件下,土壤有益微生物门水平上相对丰度减少,如厚壁菌门和脱硫菌门,致病微生物门水平上相对丰度增加,如毛霉菌门和壶菌门。长期连作会导致土壤有益微生物相对丰度减少、致病微生物相对丰度增加、土壤微生物生物量碳氮比下降,进而增加烟株病害风险。因此,建立良好的耕作制度或构建微生物群落是缓解或解决连作烟田微生物群落结构失衡的关键技术途径。     

不同海拔条件下烤烟成熟期根际土壤真菌群落结构及生态特征分析

为探究不同海拔条件下植烟土壤真菌群落结构特征,以及驱动真菌群落的主要生态因子,选取3个不同海拔高度ZL(800 m)、ZS(1 000 m)、ZH(1 200 m)的烤烟成熟期根际土壤,采用18S rRNA高通量测序对土壤真菌进行分析。结果表明,中低海拔土壤pH值和速效养分含量显著高于高海拔;中低海拔土壤真菌α多样性显著低于高海拔土壤;3个海拔条件下土壤优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门等,其中,1 200m海拔担子菌门的丰度较800 m海拔提高了100.00%;1 000 m海拔捕虫霉门的相对丰度相较于1 200 m海拔提高了238.26%;聚类热图分析结果表明,担子菌门、Aphelidea与微生物量氮含量呈显著或极显著正相关,与速效钾含量和土壤温度呈显著负相关;芽枝霉门与pH值呈显著正相关,与微生物量碳氮比呈极显著正相关;捕虫霉门与碱解氮含量呈显著负相关;FUNGuild分析结果表明,1 000 m海拔土壤腐生营养型真菌相对丰度最高,达30.79%;1 200 m海拔病理营养型真菌丰度最高,达4.45%。烤烟成熟期根际土壤真菌多样性在不同海拔条件下表现出显著差异,土壤温度、速效...     

生物炭对烤烟成熟期根际真菌群落结构的影响及功能预测分析

为探究植烟土壤中真菌群落结构和功能类群对生物炭的响应，采用大田试验的方式，分别设置CK（常规施肥）和T（常规施肥+750 kg·hm^-2生物炭）两组试验，研究了土壤真菌群落结构，并用FUNGuild对真菌进行功能预测。结果表明，在移栽后105 d，添加生物炭处理的烟株株高和中部叶叶长、叶宽较CK分别提高了2.34%、1.71%和5.48%。添加生物炭处理土壤的pH、速效钾、有效磷、有机质含量较CK处理分别显著提高了0.52个单位、11.14%、7.90%和11.76%（P<0.05）。测序结果表明，土壤中优势真菌门类为子囊菌门（Ascomycota）、毛霉菌门（Mucoromycota）、一种SAR超类群（SAR-k-NORANK）和担子菌门（Basidiomycota），平均相对丰度分别为84.78%、5.96%、2.66%和2.29%，施加生物炭提高了毛霉菌门和担子菌门的丰度，升幅分别达到了54.02%和31.49%，子囊菌门的相对丰度较CK处理降低了1.20%。FUNGuid分析结果表明，施加生物炭后，土壤中病理营养型真菌丰度降低了62.07%，腐生营养型真菌丰度升高了69.80%。对烤后烟叶进行分析发现，烟叶总糖、还原糖和钾含量均有显著提高（P<0.05），增幅分别为16.47%、10.82%和11.78%，烟碱、总氮和蛋白质含量分别提高了2.65%、2.24%和2.14%，氯含量降低了1.46%。研究表明，施加生物炭可以增加土壤微生物对腐生物质的分解速率，提高土壤养分含量并促进物质循环，改善烟株性状，提升烤后烟叶品质，同时可以降低烤烟的病害风险。     

基于ArcGIS的秦岭汉中植烟土壤养分现状及空间分布特征分析

通过分析秦岭汉中地区植烟土壤养分含量，为秦岭汉中植烟土壤科学施肥和土壤健康培育提供理论依据。运用统计学方法和ArcGIS软件分析秦岭汉中植烟土壤养分空间分布规律及特征。研究表明：秦岭汉中植烟土壤有机质、速效氮、有效磷、速效钾和pH平均值分别为16.69 g/kg、159.31 g/kg、43.34 mg/kg、375.22 mg/kg和pH 6.21；土壤有机质含量主要属于第4级别，所占比例为34.09%，速效氮主要属于第2级别，所占比例为46.59%，土壤有效磷、速效钾和pH主要属于第1级别，所占比例分别为38.64%、75.00%和23.86%；土壤各养分含量之间呈极显著正相关关系；从空间分布来看，土壤有机质含量和速效氮含量以南郑县和西乡县接壤地区最高，有效磷含量以宁强县和南郑县最高，速效钾含量以南郑县、宁强县和西乡县最高，p H等级以略阳县中南部、勉县南部、南郑县北部和西乡县中部最高。勉县、洋县、略阳县和西乡县土壤养分含量相对较低，南郑县和宁强县土壤养分状况相对较好，建议增施有机肥提升土壤有机碳含量，并减少化肥的施用，增强土壤固碳培肥能力。