种植模式对烟田微生物群落生态特征及烟味品质的影响

摘要

本研究从土壤生态系统功能的角度出发,针对牡丹江烟区不同植烟方式所引起的土壤微生物群落特征以及养分变化进行了连续三年的田间试验,采用传统平板培养、Biolog技术和土壤化学分析等方法,对牡丹江烟区不同种植模式下烟田土壤微生物群落结构和多样性进行分析,同时还研究了不同种植方式引起的烤烟产量和质量的变化,所得结论如下:
　　 连作处理下烤烟根际细菌数量明显低于互作及轮作,不足两者20％,且随着连作年数的增加细菌数量显著减少,I4样地烤烟根际细菌数量2007-2009年降幅达60％;各种植模式中放线菌约占微生物总数的1.5％～4.1％,连作会造成烤烟根际放线菌数量低于互作及轮作处理,但未发现连作年限对放线菌数量变化规律产生显著影响;烤烟连作根际真菌数量低于轮作处理根际真菌数量,随连作年数的增加真菌数量会出现显著上升,样地I4、I6烤烟根际真菌数量2007-2009年涨幅达280％以上,说明随着连作年数的增加,连作处理样地中根际真菌所占总菌数比例在逐渐增大,土壤由肥力较高的“细菌型”逐渐向低肥力的“真菌型”转化。
　　 连作处理样地土壤微生物的活性低于互作,互作样地和连作样地根际微生物活性变化均非常剧烈,稳定性差,且均在成熟期出现了大幅下降,说明连作及互作均会影响烤烟根际微生物群落的稳定性,对烟株根系造成消极影响,并可能对烤烟的产量和品质不利。轮作处理样地烤烟根际微生物活性最高,与互作及连作相比AWCD值分别高出37％和114％,说明轮作对保持烤烟根际微生物的高活性起到积极作用。不同轮作方式间进行比较表明I1大豆-小麦-烤烟根际微生物活性最高,且在对烤烟产量及质量具有重要影响的旺长期及成熟期中保持较高活性,因此认为I1是最有利于保持烤烟根际微生物功能多样性的轮作方式。
　　 连作处理样地土壤pH均值最高,轮作次之,互作最低;含水率均值轮作＞连作＞互作;有机质含量是衡量土壤肥力高低的重要标志,氮元素对烤烟植株的发育具有重要影响,连作处理下烟田土壤有机质及碱解氮显著低于轮作及互作处理,其中有机质含量分别比轮作和互作样地低12％和19％,碱解氮含量分别低21％和24％;轮作处理下烟田土壤速效钾含量显著低于连作及互作;速效磷含量较接近,连作＞轮作＞互作。
　　 不同种植模式下烤烟烟叶总糖含量在27.69％～34.13％之间,均高于优质烟叶标准范围,含量连作＞轮作＞互作:还原糖互作＞连作＞轮作,互作处理含量略高;互作处理烟叶中总烟碱、氮、钾、氯含量及氮碱比均显著高于轮作及连作处理,钾氯比显著低于轮作及连作处理;连作样地糖碱比微高于轮作及互作处理。
　　 不同种植模式下烤烟经济性状差异显著,互作处理烤烟亩产量最高,轮作次之,连作产量最低,不足200kg/亩;上等烟比例连作最高,轮作次之,二者均达到28％以上,互作处理最低,仅为5.84％;连作处理及轮作处理均价均达11元/kg以上,互作处理最低,为7.52元/kg;轮作及连作处理亩产值均达2200元以上,轮作最高,2357元/亩,连作次之,互作处理亩产值最低,为1743.2元/亩,综上所述,互作种植烤烟经济效益最差;连作处理不利于烤烟的产量;轮作是最优种植模式。