延邊煙區(qū)土壤微生態(tài)與烤煙質(zhì)量關(guān)系研究.pdf

1、本文針對植煙土壤生態(tài)失衡造成煙株?duì)I養(yǎng)失調(diào)、煙葉品質(zhì)下降等問題，在吉林延邊煙區(qū)選擇了煙葉質(zhì)量差異較大的三種類型植煙土壤（暗棕壤、黑砂土，白漿土），研究了土壤微生態(tài)環(huán)境差異及其對煙葉質(zhì)量形成的影響，分析了不同生境煙葉品質(zhì)差異形成的根際微生態(tài)原因，為通過調(diào)控?zé)煵莞H微生態(tài)環(huán)境，改善土壤碳氮供應(yīng)與煙株碳氮代謝的關(guān)系、進(jìn)一步提高煙葉品質(zhì)提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下:
　　1、在煙草主要生育期內(nèi)，連續(xù)2年采集三種類型土壤煙株根際和非根際土壤

2、，對其pH值、養(yǎng)分含量、酶活力狀況以及微生物數(shù)量進(jìn)行了研究，結(jié)果表明暗棕壤pH值、速效養(yǎng)分含量、酶活性、微生物數(shù)量及其根際效應(yīng)等指標(biāo)均高于其它兩種類型土壤，具有較高的生物活性，創(chuàng)造了一個(gè)更有利于土壤養(yǎng)分礦化的微生態(tài)環(huán)境，是暗棕壤煙葉質(zhì)量好于黑砂土和白漿土的原因之一。但是暗棕壤根際土微生物優(yōu)勢集中度較高，群落多樣性和均勻度低，系統(tǒng)的自我調(diào)控能力較黑砂土和白漿土差，更容易遭受環(huán)境因素影響。
　　2、對土壤6類生理功能菌群微生物進(jìn)行分析

3、表明：
　　(1)延邊地區(qū)煙株根際微生態(tài)環(huán)境可以刺激土壤中亞硝化細(xì)菌、硝化細(xì)菌、氨化細(xì)菌和好氣性纖維素分解菌等生理菌群生長，表現(xiàn)出明顯的根際正效應(yīng)，而好氣性固氮菌和鉀細(xì)菌，受土壤類型和煙株生育期影響呈現(xiàn)正、負(fù)兩方面的根際效應(yīng)。
　　(2)不同類型植煙土壤對不同的生理功能類群微生物產(chǎn)生不同的根際效應(yīng)，暗棕壤中與氮素循環(huán)有關(guān)的微生物根際效應(yīng)較大，數(shù)量較多，更有利于土壤氮素活化，供氮能力增強(qiáng)，增加煙葉氮含量，從而使烤后煙葉的糖氮比

4、降低到適宜的范圍。
　　3、用典型相關(guān)分析方法(CCA)研究煙草根際土微生態(tài)環(huán)境和煙葉化學(xué)成分之間的相關(guān)關(guān)系表明:
　　(1)根際土壤速效養(yǎng)分、酶活性、微生物數(shù)量均與煙葉化學(xué)成分呈現(xiàn)顯著相關(guān)關(guān)系。
　　(2)速效養(yǎng)分與煙葉化學(xué)成分關(guān)系最為密切，根際土堿解氮和速效磷含量與煙葉煙堿含量負(fù)相關(guān)，與總氮和鉀含量正相關(guān)。
　　(3)土壤酶活性與煙葉化學(xué)成分有關(guān)，但相關(guān)關(guān)系較為復(fù)雜。
　　(4)根際土壤中氨化細(xì)菌和固氮

5、菌在土壤氮素循環(huán)與供應(yīng)方面起重要作用，硝化和亞硝化細(xì)菌影響煙草中煙堿合成和積累。鉀細(xì)菌在土壤鉀素供應(yīng)中作用有限，外源鉀肥仍然是煙草主要的鉀素營養(yǎng)源。煙葉對鉀素的吸收和積累不僅與土壤鉀含量有關(guān)，還與土壤碳氮代謝有關(guān)。
　　4、在煙株進(jìn)入旺盛生長時(shí)期，取暗棕壤和白漿土的根際和非根際土，用16S rRNA文庫法研究了煙田土壤微生物生態(tài)多樣性，研究結(jié)果表明：
　　(1)延邊地區(qū)植煙土壤大部分細(xì)菌是未可知的，且根際土未知細(xì)菌比例較非根

6、際土高，白漿土較暗棕壤高。
　　(2)用16S rRNA克隆文庫法從延邊地區(qū)植煙土壤中分析到了10大類群微生物，分別屬于放線菌門、變形菌門、酸桿菌門、擬桿菌門、厚壁菌門、芽單胞菌門、綠彎菌門、疣微菌門、硝化螺旋菌門和浮霉菌門。土壤微生物多樣性、數(shù)量和種類在不同類型土壤間、根際和非根際土間存在極大差別。
　　(3)放線菌和變形菌是延邊地區(qū)植煙土壤含量最豐富的微生物類群。在非根際土中變形菌是第一優(yōu)勢微生物類群，在根際土中放線菌是

7、第一優(yōu)勢類群。煙草根系活動(dòng)可以刺激土壤放線菌生長，提高了根際土放線菌群在微生物中所占比例，而降低了變形菌門比例。
　　(4)延邊地區(qū)植煙土壤中Solirubrobacterales和Acidimicrobiales類群的放線菌廣泛存在，受煙草根系活動(dòng)和土壤類型影響較小，而Actinomycetales類群的放線菌易受土壤和植物根系活動(dòng)影響而發(fā)生變化。
　　(5)延邊地區(qū)植煙土壤中最主要的變形菌是α-變形菌綱，占整個(gè)變形菌門微

8、生物總量的一半或更高，其次是β-變形菌綱和γ-變形菌綱。煙草根系活動(dòng)可以刺激土壤中α-變形菌綱Sphingomonas kaistensis菌種的生長，使其成為根際土中占絕對優(yōu)勢的變形菌，但降低了變形菌門微生物多樣性，并對β-變形菌綱和γ-變形菌綱生長表現(xiàn)出抑制效應(yīng)。Sphingomonas kaistensis參與產(chǎn)氫、固氮、分解有機(jī)物等土壤物質(zhì)循環(huán)過程，有利于煙株根際土養(yǎng)分循環(huán)和供應(yīng)。
　　(6)煙草根系活動(dòng)影響著土壤微生物群

9、落結(jié)構(gòu)和種類，產(chǎn)生了新的未知菌種，改變了根際土優(yōu)勢菌。
　　5、用牛肉膏蛋白胨和改良高氏1號培養(yǎng)基從暗棕壤和白漿土中分離、篩選優(yōu)勢細(xì)菌和優(yōu)勢放線菌群，分析發(fā)現(xiàn)用牛肉膏蛋白胨分離的優(yōu)勢細(xì)菌是芽孢桿菌，用改良高氏1號培養(yǎng)基從土壤中分離的優(yōu)勢放線菌株是鏈霉菌屬。
　　6、用漂浮育苗法、盆栽法和大田試驗(yàn)法研究從煙草根際篩選出的芽孢桿菌和鏈霉菌屬對煙葉生長的影響，結(jié)果表明：
　　(1)從煙草根際土篩選出的芽孢桿菌可以促進(jìn)煙苗碳氮

10、代謝、增強(qiáng)煙株根系活力，從而提高煙株地上部分和地下部分生物量。此外，還可以促進(jìn)大田煙草早發(fā)快長，縮短生育期，有效地降低了上部煙葉糖氮比和糖堿比，使煙葉化學(xué)成分更趨于協(xié)調(diào)、香氣量更豐富。
　　(2)從煙草根際土篩選出的鏈霉菌屬對煙草生長和煙葉品質(zhì)沒有表現(xiàn)出明顯地促生效果。
　　7、暗棕壤根際土芽孢桿菌含量占文庫10％，屬于優(yōu)勢類群，而白漿根際土芽孢桿菌含量不足1％。芽孢桿菌在兩種類型土壤中含量的巨大差異，可能是暗棕壤煙葉質(zhì)量優(yōu)