生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响

一 研究背景
      疫霉菌引起的烟草黑胫病是全球范围内的一种破坏性土传病害。烟草黑胫病分布广泛且可在任何阶段侵染烟草，给烟草产业带来了严重的经济损失。疫霉菌可与土壤中其他微生物互作从而影响烟草的根际微生态环境，这将严重制约烟草行业的可持续发展。目前，生物炭是农业生产中一种很有前景的土壤改良剂，具有抑制病原菌繁殖、改善土壤理化性质、促进作物生长及调节土壤微生态环境等功能，在玉米、黄瓜、辣椒及番茄等作物病害防治上已有报道，但生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种根际土壤真菌群落结构的影响却鲜有报道。鉴于植烟土壤的真菌数量及多样性与烤烟黑胫病关系密切，通过高通量测序的方法对施加生物炭及未加生物炭条件下黑胫病抗性不同烤烟品种土壤真菌群落结构进行分析，探究生物炭对黑胫病抗性不同烤烟品种植烟土壤真菌多样性的影响，以期为利用生物炭调控烟草微环境及烤烟黑胫病的综合防治提供理论基础。
二 材料与方法
      试验于 2020 年 5—9 月在河南农业大学许昌校区现代烟草科教园区（34°18'N、113°48'E）玻璃温室内进行。供试土壤：取自科教园区休耕烟田 0~30 cm 耕层土，褐土，基础理化性质为 pH 值 7.57，有机质含量 11.5 mg/kg，速效氮含量 81.59 mg/kg，速效磷含量 10.09 mg/kg，速效钾含量 134.57 mg/kg。土样经风干后过 1 mm 孔径筛后备用。
供试生物炭：花生壳生物炭，在 450 ℃密闭缺氧条件下连续炭化制成，基础理化性状为 pH 值 8.33，总 C 414.72 g/kg，总 N 14.36 g/kg，C/N 28.88，比表面积 22.97 m² /g，由河南惠农土质保育研发有限公司提供。
      供试烤烟品种：中抗黑胫病品种 K326（K），高抗黑胫病品种 NC82（N）和高感黑胫病品种净叶黄（J），由河南农业大学烟草育种实验室提供。
本试验为盆栽试验，每个品种分别设施炭和不施炭 2 个处理，同时均设置不种植烟株的空白对照，共计 8 个处理（表 1），每个处理重复 5 次，每 4 盆为 1 次重复，一共 160 盆。盆规格为外径 33 cm，高31.5 cm，底径 22.5 cm，每盆装土 15 kg，每盆施氮 (N) 2.5 g，氮 (N)：磷 (P₂O₅) ：钾 (K₂O)为 1∶1.5∶3。供试氮肥 NH₄NO₃, 磷肥和钾肥分别为 KH₂PO₃ 和 K₂SO₄，均为分析纯试剂。生物炭用量为 100 g/盆，移栽前将生物炭、肥料与土壤均匀混合装入盆中，置于玻璃温室内，室内温度 25 ℃。于 2020 年5 月 5 日移栽，移栽后浇足定根水，使烟苗及时复苏。之后每周定时浇水, 以防止土壤板结。移栽后 35 d 接种烟草黑胫病病原菌，用注射器针头在烟株茎基部划伤 2 个伤口，然后采用灌根法接种 10 mL 浓度 1×10 ⁶ cfu/mL 烟草疫霉孢子液。移栽后 40 d 调查烟株发病情况，并取烟株根际土，提取土壤总 DNA，检测真菌群落结构。

四 小结
      生物炭可有效降低烤烟黑胫病发病率。黑胫病抗性不同烤烟品种真菌群落结构在不施生物炭情况下显著不同，对生物炭的响应趋势也不同，施用生物炭可改变黑胫病抗性不同烤烟品种的群落结构。