![]() ![]() 湖南烟区是中国主要的烤烟产区之一,而郴州市是湖南省重要的烟叶生产区。烟叶种植过程中的连作和不合理的施用化肥等现象,都会导致植烟土壤肥力下降、酸化、板结、病害、虫害和土壤微生物群落改变等诸多问题,进而影响烤烟经济效益。微生物是土壤的组成部分之一,而细菌是土壤微生物中数量最多的类群,其群落结构和功能具有重要的作用,它的代谢产物和残留物可以影响土壤中物质循环、能量循环和土壤结构变化。土壤酶是细菌代谢产物中重要的组成部分,其作用主要体现在土壤生物化学反应和细菌群落结构。
高碳基土壤修复肥主要成分为生物炭、发酵饼肥和矿物质复配制成的一种新型生物炭基肥料。近年来,高碳基土壤修复肥在农业生产中得到较大范围的推广,高碳基土壤修复肥对土壤微生物多样性和群落结构的影响有着重要的作用,研究高碳基土壤修复肥对烤烟根际土壤细菌群落结构及酶活的影响,对高碳基土壤修复肥在烟草种植过程中的应用具有重要的意义。
目前,高碳基土壤修复肥在改良植烟土壤理化性状、提高养分含量、促进烤烟生长和改善烤烟品质等方面有较多研究,但有关高碳基土壤修复肥对烤烟根际土壤细菌群落结构及烟叶产值的影响尚不明确,为此,本文以湖南郴州地区植烟土壤为研究对象,采用高通量测序技术研究高碳基土壤修复肥对烤烟根际土壤细菌群落结构及烟叶产值的影响,为烤烟根际土壤细菌调控、烟草栽培、提高烟叶品质方面和提高烟农经济效益,促进当地烟草可持续高质量发展等方面提供理论参考。
![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 结论与讨论
1 高碳基土壤修复肥对土壤理化性质及酶活性的影响
植烟土壤施加高碳基土壤修复肥后,提高了土壤有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、pH 和含水率,其中有机质含量、碱解氮含量、pH 和含水率达到显著水平。有研究表明,高碳基土壤修复肥能够有效的提高土壤肥力,生物炭特殊的孔状结构能够有效的降低土壤水分流失,增加土壤含水率。高碳基土壤修复肥本身具有一定的灰分,施用后能够有效提高土壤酸性盐基饱和度,进而降低交换性阳离子含量,提高土壤 pH 值。常栋等和李文渊等研究结果表明了施加高碳基土壤修复肥可以显著提高土壤有机质含量,这与高碳基土壤修复肥本身是一种富含高碳的有机肥料有关,与前人的研究结果相印证。
植烟土壤施加高碳基土壤修复肥后,显著提高了土壤酶活性。有研究表明,土壤中酶含量主要来自于微生物和动植物。在微生物中,细菌在数量和作用中均占有重要的作用。因此,土壤酶活性与细菌必然存在着紧密联系,在细菌与酶活性相关性分析中得以印证。
2 土壤细菌多样性及群落结构对高碳基土壤修复肥施用后的响应
植烟土壤施加高碳基土壤修复肥后,提高了细菌 Chao 指数、Observed_OTUS、Shannon 指数,降低了 Simpson 指数,且达到显著水平;显著降低了 GAL15 菌门、芽单胞菌门和硝化螺旋菌门的相对丰度,显著增加了奇古菌门的相对丰度。GAL15 菌门与蔗糖酶活性呈极显著负相关关系;芽单胞菌门与中性磷酸酶活性呈显著负相关关系,与冯慧琳的研究结果一致;硝化螺旋菌门与中性磷酸酶活性和蔗糖酶活性呈显著负相关关系;奇古菌门与中性磷酸酶活性呈显著正相关关系。
硝化螺旋菌门与碱解氮和 pH 呈显著负相关关系,与前人的研究结果一致,这可能是由于它参与亚硝酸盐氧化和氮碳循环所造成的。奇古菌门与含水率和碱解氮呈显著正相关关系,与马晓英等研究结果一致。奇古菌门作为一个丰富的古生菌门,在土壤碳氮循环中具有重要的作用,其中最具特征的成员是化能自养型氨氧化古菌(AOA)。高碳基土壤修复肥可以改变土壤中细菌群落结构并影响其功能,促进土壤养分的利用。
3 高碳基土壤修复肥对烟叶经济性状的影响
植烟土壤施用高碳基土壤修复肥后,均价提高了 7.51%。与对照相比,上等烟比例提高了 12.74%;产量产值分别提高了 4.32%和 12.15%。
综上,施加高碳基土壤修复肥可以改善土壤保水及酸化问题,驱动植烟土壤细菌群落结构的改变,进而影响到土壤酶活性,促进烟叶产量产值的增加。为烤烟根际土壤细菌调控、烟草栽培、提高烟叶品质方面和提高烟农经济效益,促进当地烟草可持续高质量发展等方面提供理论参考。 |
高碳基土壤修复肥对烤烟根际土壤细菌群落结构及烟叶产值的影响
时间:2022-09-11 来源: 作者:
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