周旭东 韩天华 申云鑫 施竹凤 贺彪 杨明英 裴卫华 何永宏 杨佩文

摘要：为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果，以连作10年以上的植烟田块为对照（CK），设置大麦-烤烟（YCDM）、大蒜-烤烟（YCDS）、油菜-烤烟（YCYC）和蚕豆-烤烟（YCCD）共4种不同作物与烤烟轮作，分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构。基于相关性分析和冗余分析，解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系。结果表明，轮作处理的土壤容重较CK降低26.58%～30.29%，总孔隙度增加21.13%～48.26%；其中烤烟-蚕豆（YCCD）轮作模式下土壤的pH、水解氮（available nitrogen，AN）、有效磷（available phosphorus，AP）和速效钾（ available potassium，AK）含量较CK显著提高11.84%、30.57%、6.42%和41.5 1%。轮作处理的土壤过氧化氢酶（catalase，CAT）、蔗糖酶（invertase，INV）、脲酶（urease，URE）和酸性磷酸酶（acid phosphatase，ACP）的活性较CK 分别提高16.81%～42.35%、38.09%～51.48%、7.69%～64.29%和5.82%～76.33%，蚕豆-烤烟（YCCD）轮作模式的提升效果最为显著。高通量测序结果表明，轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK。α多样性显示，不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著；真菌群落的丰富度差异显著，而多样性差异不显著。β多样性分析显示，不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小，细菌群落差异较大。其中，蚕豆-烤烟（YCCD）轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大。在门水平，烤烟-蚕豆（YCCD）轮作使酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度增加，子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度减少。相关性分析和冗余分析表明，URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子。综上所述，烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性，调节土壤微生物群落结构，消减烤烟连作障碍，最终达到烤烟稳产、增产的目的。……