化肥減量配施有機(jī)肥對(duì)植煙土壤微生物多樣性及煙葉品質(zhì)的影響

中圖分類號(hào)：S572 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號(hào)：A 文章編號(hào)：1001-4942（2025）09-0082-12

Effects of Reduced Chemical Fertilization Combined with Organic Fertilizer Application on Soil Microbial Diversity and Flue-Cured Tobacco Leaf Quality

Ian Wulong1， Zhang Li2，Wang Weimin2，Li Qiujian2，Xu Zicheng1，Shi Jiuchang2，Han Dan'（1. College of Tobacco Science， Henan Agricultural University， Zhengzhou 45o002， China;2. China Tobacco Zhejiang Industry Co.， Ltd.，Hangzhou 310ooO，China）

AbstractIn order to investigate the effects of chemical fertilizer reduction combined with organic fertilizer on soil microorganisms and flue-cured tobacco production，so as to selecte the best combined application method，this experiment set four treatments of conventional fertilization（1ON），sesame cake fertilizer （ 20% （204號(hào) organic nitrogen ） +8N ，sesame cake fertilizer （ 20% organic nitrogen） + pig manure （ 20% organic nitrogen） + 6N and sesame cake fertilizer （ 20% organic nitrogen） + sheep manure （ 20% organic nitrogen） +6Λ ，which were denoted as CK，B，ZB，and YB respectively.The effects of diferent treatments on indicators such as the field agronomic traits of tobacco，the diversity of soil bacteria and fungi，and the physical properties，chemical components，and aroma substance contents of flue-cured tobacco leaves were determined.The results showed that chemical fertilizer reductioncombined with organic fertilizer could efectively promote the growth of tobacco plants，among which，the YB treatment performed the best.In terms of soil microbial diversity，the abundance and diversityof bacteriaand fungi in rhizosphere soil were the highest inYB treatment，which increased the relative abundance of Ascomycetes，decreased the relative abundance of Basidiomycetes，and decreased the number of pathophysiological fungi. Under YB treatment，the flue-cured tobacco leaves were abundant in oil content，strong in color，and good in appearance quality. Compared with CK，the maximum leaf length，maximum leaf width and single leaf weight increased by 6.87% ， 25.40% and 29.00% ，respectively，the ratio of reducing sugar to total sugar increased by 14.10% ，and the ratio of sugar to alkali increased by 53.93% ，so the chemical composition was more harmonious.In conclusion，chemical fertilizer reduction combined with organic fertilizer could effectively promote the growth of tobacco plants，increase thesoil microbial diversityand improve the qualityof flue-cured tobacco leaves.Under theconditions of this experiment，the treatment of sesame cake fertilizer （ 20% organic nitrogen） + sheep manure （ 20% organic nitrogen） + 6N showed the best effect.

KeywordsFlue-cured tobacco； Chemical fertilizer reduction；Organic fertilizer； Soil microorganisms ;Tobacco leaf quality

施肥是烤煙大田栽培技術(shù)的重要環(huán)節(jié)，長(zhǎng)期施用化肥往往會(huì)導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降，土壤酸化、板結(jié)以及生物活性降低，難以滿足優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的需求[1]。農(nóng)業(yè)的綠色發(fā)展需要降低化肥的施用，而改善土壤健康狀況最有效的途徑之一是增施有機(jī)肥[2]。有機(jī)肥增施能夠改善根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，提高微生物含量[3]。根際微生物能夠分解土壤中的有機(jī)物，促進(jìn)土壤營(yíng)養(yǎng)循環(huán)，提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，是植物與土壤之間重要的紐帶[4]。科學(xué)施肥是提高作物產(chǎn)量和肥料利用效率的重要措施[5]。科學(xué)施用有機(jī)肥料有利于改良土壤微生物含量與結(jié)構(gòu)，改善土壤的整體狀況，進(jìn)而促進(jìn)烤煙生長(zhǎng)以及烤煙內(nèi)在化學(xué)品質(zhì)的協(xié)調(diào)，建立良好的土壤生態(tài)環(huán)境[6-8]。但是有機(jī)肥料具有濃度低、釋放慢的特點(diǎn)，很難滿足作物快速吸收養(yǎng)分的需求[9]。耕地質(zhì)量提升的核心和關(guān)鍵是提高土壤有機(jī)質(zhì)[10]。因此，研究化肥減量并配施不同有機(jī)肥對(duì)植煙土壤微生物和烤后煙質(zhì)量有重要意義。

有研究表明，施用商品有機(jī)肥能夠提高土壤肥力，而有機(jī)肥和無(wú)機(jī)肥混合應(yīng)該成為中國(guó)21世紀(jì)肥料發(fā)展的主導(dǎo)產(chǎn)品[11]。張永軍等[12]研究表明，使用有機(jī)肥代替 20%～30% 的化肥能夠顯著改變植煙土壤根際細(xì)菌結(jié)構(gòu)和優(yōu)勢(shì)種群，改善烤煙根際土壤生態(tài)環(huán)境。鄧正昕等[13]研究表明，化肥減量配施有機(jī)肥能顯著提高土壤養(yǎng)分含量，增加土壤細(xì)菌豐度，改變根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。

李正輝[14]、殷全玉[15]等通過(guò)田間試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，化肥配施羊糞能夠改變烤煙根際土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和功能類群。

前人試驗(yàn)多探究化肥減量配施不同有機(jī)肥對(duì)土壤及土攘微生物的影響，但是關(guān)于不同有機(jī)肥的配施效果比較以及最佳配施方法的研究比較缺乏。因此，本研究通過(guò)大田試驗(yàn)，研究配施餅肥、豬糞與羊糞代替部分氮素化肥對(duì)烤煙農(nóng)藝性狀、土壤微生物以及烤后煙葉品質(zhì)的影響，以期為合理利用有機(jī)肥，實(shí)現(xiàn)化肥減施、改良土壤微生物群體結(jié)構(gòu)提供理論依據(jù)

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況及材料

試驗(yàn)于2023年在河南南陽(yáng)方城縣雙河村（ 33^°27^′N，113^°01^′E） 進(jìn)行，該地區(qū)年平均高溫22^°C ，年平均低溫 10^°C ，年平均氣溫 14.4¹⁴C ，無(wú)霜期220d，煙葉大田生育期日照總時(shí)數(shù) 1062.9h 。試驗(yàn)地土壤類型為黃棕壤，耕作層土壤理化性質(zhì)為：有機(jī)質(zhì) 15.70g/kg ，全氮 1.27g/kg ，速效氮66.64mg/kg ，速效磷 28.83mg/kg ，速效鉀178.0mg/kg，pH 值7.48。

試驗(yàn)栽培品種為云煙87，供試有機(jī)肥為腐熟豬糞有機(jī)肥和腐熟羊糞有機(jī)肥，供試無(wú)機(jī)肥為煙草專用復(fù)合肥，供試餅肥為芝麻餅肥。供試煙苗與肥料均由河南省煙草公司南陽(yáng)市公司方城縣分公司統(tǒng)一提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)置4個(gè)處理：當(dāng)?shù)爻Ｒ?guī)施肥（10N）、芝麻餅肥（ 20% 有機(jī)氮） +8N 、芝麻餅肥（ 20% 有機(jī)氮） + 豬糞（ 20% 有機(jī)氮） +6N 和芝麻餅肥（ 20% 有機(jī)氮） + 羊糞（ 20% 有機(jī)氮） + 6N，分別記為 CK，B，ZB，YB 。不同處理之間 N， P，K 協(xié)調(diào)且一致，比例為 3：2：2 。每處理重復(fù)3次，共12個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū) 100m² ，靠近路邊的小區(qū)設(shè)置保護(hù)行。肥料采用開(kāi)溝條施的方式在煙苗移栽前施用，其余管理按照當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)栽培管理措施進(jìn)行。于4月20日移栽，成熟期測(cè)定田間農(nóng)藝性狀。于7月7日打頂，采集土樣，測(cè)定土壤微生物。各處理成熟煙葉按標(biāo)記分類采收編竿，取烤后煙樣品進(jìn)行煙葉質(zhì)量綜合評(píng)價(jià)。

1.3 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.3.1煙株農(nóng)藝性狀參照YC/T142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測(cè)量方法》調(diào)查各處理代表煙株移栽后45、55、65d的農(nóng)藝性狀參數(shù)（株高、有效葉數(shù)、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬和莖圍）。

1.3.2根際土壤微生物測(cè)定與分析利用環(huán)形取土器選取煙株根際直徑 3cm 、深度 0～20cm 的土壤樣品[16]，隨即放入干冰中冷凍，送至上海歐易生物醫(yī)學(xué)科技有限公司進(jìn)行高通量測(cè)序[17]細(xì)菌使用16SV3—V4區(qū)域前端引物 TACGGRAGGCAGCAG-3）和后端引物 798R（5^°- AGGGTATCTAATCCT- ?3^′ ）進(jìn)行測(cè)序和擴(kuò)增；真菌使用ITS前端引物ITS1F（5‘-CTTGGTCATT-TAGAGGAAGTAA- -3^′ ）和后端引物ITS2R（ 5^′ -CT-CATCGATGC-3進(jìn)行測(cè)序和擴(kuò)增。通過(guò)堿基識(shí)別（basecalling）分析將高通量測(cè)序獲得的原始圖像數(shù)據(jù)文件轉(zhuǎn)換為原始序列，剪切引物后，經(jīng)過(guò)濾、降噪、拼接和去嵌合體等質(zhì)量控制分析獲得代表性序列和 ASV（amplicon sequence variants，擴(kuò)增子序列變體）豐度表。利用2bRAD-M從分析層面結(jié)合機(jī)器學(xué)習(xí)升級(jí)算法MAP2B[18]高準(zhǔn)確鑒定核心微生物，主要包括土壤微生物的ASV數(shù)量以及細(xì)菌和真菌在門、屬水平的主要菌群。

1.3.3烤后煙葉外觀質(zhì)量煙葉成熟后，按不同處理分區(qū)采收和計(jì)產(chǎn)，所采煙葉單獨(dú)編竿、烘烤。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《烤煙》（GB2635—1992）對(duì)烤后煙葉進(jìn)行分級(jí)和外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)。外觀質(zhì)量主要包括顏色、成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分、色度等指標(biāo)，按照我國(guó)現(xiàn)行的烤煙四十二級(jí)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，各外觀質(zhì)量指標(biāo)的基本等級(jí)劃分見(jiàn)表1。為了更詳實(shí)、精細(xì)地描述每個(gè)質(zhì)量要素的特征，將每個(gè)要素的基本組成作為中值，并設(shè)定3個(gè)等級(jí)，大于中值的用符號(hào)\" + ”表示，小于中值的用符號(hào)“-”表示。

表1煙葉外觀質(zhì)量指標(biāo)的基本等級(jí)

1.3.4烤后煙葉物理性狀烤后煙葉物理性狀指標(biāo)包括最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、單葉重、最大葉面積、含梗率。測(cè)定前對(duì)煙葉進(jìn)行回潮、平衡含水率，之后隨機(jī)抽取每一處理煙葉各5片，重復(fù)3次，測(cè)定相關(guān)物理性狀指標(biāo)。最大葉長(zhǎng)、最大葉寬用測(cè)量法測(cè)得;單葉重、含梗率用稱重法測(cè)得。

1.3.5烤后煙葉化學(xué)成分烤后煙葉化學(xué)成分指標(biāo)主要包括總植物堿、還原糖、總糖、鉀、氯、淀粉、兩糖比、鉀氯比、糖堿比。選擇各處理有代表性烤后煙葉10片于 60^°C 條件下烘干，去梗后粉碎研磨，過(guò)60目篩（ （0.25mm ）。采用AAⅡ型連續(xù)流動(dòng)分析儀（德國(guó)BRAN + LUEBBE公司）測(cè)定常規(guī)化學(xué)成分。

1.3.6烤后煙葉致香物質(zhì)含量主要測(cè)定類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量、苯丙氨酸類降解產(chǎn)物總量和美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量。其中，類胡蘿卜素降解產(chǎn)物屬于中性致香物質(zhì)中的重要萜類化合物，參考邵惠芳等[19]的方法測(cè)定；苯丙氨酸類降解產(chǎn)物包括苯甲醛、苯甲醇、苯乙醛和苯乙醇[20]，采用李寒雪等[21]的方法，利用6890N型氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國(guó)Agilent公司）對(duì)樣品進(jìn)行定性定量分析；美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量利用蒸餾萃取儀和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS）測(cè)定[22] 。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2016軟件進(jìn)行處理，采用SPSS27.0軟件進(jìn)行差異顯著性分析，使用GraphPadPrism10作圖，使用歐易云平臺(tái)（https：//www.oebiotech.com）對(duì)微生物測(cè)序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同配施方式下煙株農(nóng)藝性狀

如表2所示，化肥減量配施不同有機(jī)肥可以促進(jìn)煙株的生長(zhǎng)，其中YB處理效果最佳，ZB處理次之。移栽后 45d ，YB處理的莖圍、最大葉寬顯著高于CK，分別高出 15.43% 和 8.50% ；移栽后55d，ZB處理和YB處理的株高、最大葉長(zhǎng)均顯著高于CK，YB處理的最大葉寬和最大葉面積較CK顯著提高 9.17% 和 14.65% 。移栽后65d，YB處理煙株長(zhǎng)勢(shì)最佳，煙株株高、最大葉面積均分別較CK顯著增加 5.72% （20 、9.92% 。

表2不同配施方式煙株的農(nóng)藝性狀

注：同一移栽時(shí)間同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著（ Plt;0.05 ，下同。

2.2 不同配施方式下煙草根際土壤細(xì)菌群落特征

2.2.1數(shù)據(jù)質(zhì)控及ASV 基礎(chǔ)分析2將不同處理?xiàng)l件下得到的16SrDNA序列進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，共獲得1863083條優(yōu)質(zhì)序列。如圖1所示，序列長(zhǎng)度主要分布在 400～460bp 之間。其中，長(zhǎng)度為429bp 的序列數(shù)量最多，為317256條，長(zhǎng)度為404bp 的數(shù)量次之，為232791條。

圖1煙草根際土壤細(xì)菌序列分布

如圖2所示，CK、B、YB、ZB處理分別有$7 ＼ 2 4 1 ＼ 、 7 ＼ 5 9 5 ＼_ 8 ＼ 1 8 0 ＼_ 6 ＼ 5 3 7$ 個(gè)ASV。其中，4個(gè)處理組共有的ASV數(shù)目為794個(gè)。YB處理獨(dú)有的ASV數(shù)目較CK有所增加。說(shuō)明餅肥配施羊糞能夠提高植煙土壤根際細(xì)菌的ASV數(shù)。

2.2.2Alpha多樣性分析樣品稀釋曲線圖可以說(shuō)明樣品的測(cè)序數(shù)據(jù)量是否合理。如圖3所示，當(dāng)樣品的測(cè)序量超過(guò)99835條時(shí)，稀釋曲線趨于平緩，表明樣品測(cè)序結(jié)果合理，可以表達(dá)不同配施方式下植煙土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。

Alpha多樣性指數(shù)分析結(jié)果（表3）顯示，所有處理物種覆蓋率指數(shù) ?0.99 ，表明測(cè)序深度基本覆蓋了樣本中的所有物種，能準(zhǔn)確反映樣本中細(xì)菌物種的實(shí)際情況[23]。ACE、Chao1 指數(shù)可以用來(lái)評(píng)估菌群的豐度，YB處理?xiàng)l件下，ACE和Chao1指數(shù)均顯著高于CK，表明細(xì)菌豐度顯著增加；Shannon和Simpson指數(shù)則用來(lái)評(píng)估菌群的多樣性，YB處理和B處理下的Shannon指數(shù)均顯著高于CK，表明兩種處理?xiàng)l件使土壤細(xì)菌多樣性增加。

表3煙草根際土壤細(xì)菌群落的Alpha多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖2 不同處理中細(xì)菌ASV數(shù)自韋恩圖

1、2、3、4分別表示獨(dú)有和2、3、4個(gè)處理其有的AVS數(shù)目。下同。

圖3煙草根際土壤細(xì)菌樣品稀釋曲線

2.2.3 物種組成分析在門水平上，供試土壤中平均相對(duì)豐度 gt;1% 的類群共有13個(gè)，各處理下相對(duì)豐度top10的類群總豐度達(dá) 95.87%～97.73% 。由圖4可知，各處理相對(duì)豐度前4的優(yōu)勢(shì)菌門分別是變形菌門、芽單胞菌門、放線菌門和酸桿菌門。3個(gè)配施處理下，變形菌門和放線菌門的相對(duì)豐度值均高于CK，且均以ZB處理下最高；芽單胞菌門的相對(duì)豐度值均低于CK，以YB處理最低；其他菌門相對(duì)豐度與CK相比也有不同?？傮w而言，不同配施方式能夠改變植煙土壤細(xì)菌門水平下的群落結(jié)構(gòu)。

在屬水平上，相對(duì)豐度 gt;1% 的類群共有26個(gè)，各處理相對(duì)豐度top10的菌屬見(jiàn)表4。各處理topl0優(yōu)勢(shì)菌屬的總相對(duì)豐度為 37.24% ～41.42% ;相對(duì)豐度前3的菌屬為Gemmatimonas、Sphingomonas SC-I-84 。4個(gè)處理相對(duì)豐度 top10的優(yōu)勢(shì)類群共有19個(gè)，各處理共有類群有5個(gè)，分別為 Gemmatimonas、Sphingomonas、SC -I-84、Ellin6067、Nitrospira，相對(duì)豐度各有差異。CK獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為Rokubacteriales；B處理獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為Mitsuaria和Rhodanobacter;ZB處理獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為Nocardioides、SphingobiumRoseisoli-bacter、Massilia和Streptomyces；YB處理獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為KD4-96和Ramlibacter。可見(jiàn)，不同配施方式會(huì)影響植煙土壤屬水平上優(yōu)勢(shì)菌群的群落結(jié)構(gòu)。

圖4不同施肥方式下門水平土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)

2.2.4代謝功能差異分析由圖5可知，化肥配施不同的有機(jī)肥能夠?qū)?xì)菌的代謝功能產(chǎn)生不同影響。與CK相比，3種配施方式下，氮呼吸（ni-trogenrespiration）功能和硝酸鹽呼吸（nitrateres-piration）功能均上調(diào);尿素分解（ureolysis）功能在YB處理中下調(diào)，但是在ZB處理中上調(diào)；B處理和ZB處理中上調(diào)的共同代謝功能有化學(xué)異養(yǎng)功能（chemoheterotrophy）、好氧化學(xué)異養(yǎng)功能（aero-bicchemoheterotrophy）芳香化合物降解功能（ar-omaticcompounddegradation）動(dòng)物寄生蟲或共生體功能（animal parasites or symbionts）、與人類相關(guān)的功能（humanassociated）、所有人類病原體功能（human pathogens all） ;ZB 處理和 YB 處理中上調(diào)的共同代謝功能有甲醇氧化（methanoloxida-tion）、甲基營(yíng)養(yǎng)功能（methylotrophy）、暗硫化物氧化功能（darksulfideoxidation）和硫化合物的暗處氧化功能（dark oxidation of sulfur compounds） ;B處理單獨(dú)上調(diào)的代謝功能有纖維素降解功能（cellulolysis）發(fā)酵功能（fermentation）和人類病原體肺炎功能（human pathogens pneumonia）;YB處理單獨(dú)上調(diào)的代謝功能有硝酸鹽還原功能（ni-tratereduction）、藍(lán)藻功能（cyanobacteria）、甲殼質(zhì)分解功能（chitinolysis）和固氮功能（nitrogen fixa-tion）；ZB處理單獨(dú)上調(diào)的代謝功能有碳?xì)浠衔锝到夤δ埽╤ydrocarbondegradation）、光異養(yǎng)功能（photoheterotrophy）和光營(yíng)養(yǎng)功能（phototrophy）。

表4不同配施方式下土壤細(xì)菌top10優(yōu)勢(shì)菌屬分布

2.3 不同配施方式下煙草根際土壤真菌群落特征

2.3.1數(shù)據(jù)質(zhì)控及ASV基礎(chǔ)分析將不同處理?xiàng)l件下得到的ITS序列進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理后共獲得2 267 661 條優(yōu)質(zhì)序列。如圖6所示，序列長(zhǎng)度主要分布在 200～231bp 之間。其中，長(zhǎng)度為 212bp 的序列數(shù)量最多，為318313條，長(zhǎng)度為 203bp 的序列數(shù)量次之，為148969條。

如圖7所示，YB處理能夠提高植煙土壤根際真菌的 ASV數(shù)。CK、B、YB、ZB 處理分別有2315、2271、2351、2082個(gè)ASV。其中，4個(gè)處理組共有的ASV數(shù)目為241個(gè)。YB處理獨(dú)有的ASV數(shù)目較CK有所增加，為1704個(gè)。

2.3.2Alpha 多樣性分析如圖8所示，當(dāng)樣品的測(cè)序量超過(guò)151075條時(shí)，稀釋曲線趨于平緩，表明樣品測(cè)序結(jié)果合理，可以表達(dá)不同配施方式下植煙土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的構(gòu)成。

不同配施方式下的植煙土壤真菌Alpha多樣性分析結(jié)果如表5所示，所有處理的物種覆蓋率指數(shù)均為0.99，表明測(cè)序深度基本覆蓋樣本中的所有物種，能相對(duì)準(zhǔn)確地反映各處理中真菌物種的實(shí)際情況。YB處理的Chao1指數(shù)顯著高于CK處理，高出 9.09% ，表明YB處理會(huì)使土壤真菌豐度顯著增加；YB處理和ZB處理的Simpson指數(shù)均顯著高于CK，均高出 4.40% ，表明兩處理可提高土壤真菌的多樣性。

2.3.3物種組成分析在門水平上，平均相對(duì)豐度 gt;1% 的真菌類群共有4個(gè)。各處理下相對(duì)豐度top5的優(yōu)勢(shì)真菌門總豐度達(dá) 95.32%～97.86% ，群落結(jié)構(gòu)如圖9所示，不同配施方式下的優(yōu)勢(shì)菌門相對(duì)豐度有所不同，其中，子囊菌門在CK中相對(duì)豐度為 79.38% ，在B處理和YB處理中分別較CK提高 6.24% 和 7.82% ，在ZB處理中較CK降低 19.02% ；毛殼菌門在YB處理中相對(duì)豐度最低，為 7.56% ;壺菌門在CK中相對(duì)豐度最高，為5.19% ;擔(dān)子菌門在ZB處理中相對(duì)豐度最高，為27.67% 。

圖5不同處理細(xì)菌顯著差異代謝功能熱圖

表5煙草根際土壤真菌群落的Alpha多樣性指數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖6煙草根際土壤真菌序列分布

圖7不同處理中真菌ASV數(shù)目韋恩圖

圖8煙草根際土壤真菌樣品稀釋曲線

在屬水平上，相對(duì)豐度 gt;1% 的類群共有31個(gè)，各處理相對(duì)豐度top10的類群如表6所示。4個(gè)處理中top10的優(yōu)勢(shì)菌屬總豐度為 72.37% ～80.77% ，共涉及21個(gè)屬，各處理共同擁有的類群有5個(gè)，分別為Cladorrhinum、Fusarium Humicola、SetophomaNeocosmospora，在不同處理中的相對(duì)豐度有差異，相對(duì)豐度前3的優(yōu)勢(shì)類群各不相同。CK獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為AcremoniumAlternariaSpizellomycetales和Sampaiozyma;B處理獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為Ramophialophora、Mortierellales、Mortierella和Orbilia;ZB處理獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為Psathyrella、Basidiomycota、Melanconiella 和 Acrocalymma；YB處理獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)菌屬為BranchO6_gen、Aspergillus和Pyxidiophorales和Ramlibacter。其中，鐮刀菌屬（Fusarium）在CK中豐度最大，為 12.76% ，較B處理、ZB處理和YB處理分別高出 60.70% ！54.11% 和 26.34% ?？梢?jiàn)，不同的配施方式會(huì)影響植煙土壤真菌在屬水平的優(yōu)勢(shì)菌群及群落結(jié)構(gòu)。

圖9不同施肥方式下門水平煙草根際土壤真菌群落結(jié)構(gòu)

表6不同施肥方式下屬水平土壤真菌群落結(jié)構(gòu)

2.3.4功能組成分析各處理真菌功能組成及相對(duì)豐度top10的聚類分析結(jié)果（圖10）顯示，YB處理和B處理距離最近，即功能組成最為接近，ZB處理次之，CK與YB處理和B處理差異較大。未被定義的腐生真菌（undefinedsaprotroph）在YB處理中相對(duì)豐度最高，為 24.89% ，CK處理最低，為 14.76% ;動(dòng)物病原體-糞便腐生生物-內(nèi)生菌-植物腐生生物-土壤腐生生物-木材腐生生物（ animal pathogen-dung saprotroph-endophyte-plantsaprotroph-soil saprotroph-wood saprotroph）在 CK中相對(duì)豐度最高，為 17.07% ，在ZB處理中最低，為 3.21% 。此外，木質(zhì)腐生菌（wood saprotroph）的相對(duì)豐富度在ZB處理中明顯高于其他處理，為16.44% ;動(dòng)物病原體-內(nèi)生菌-真菌寄生物-植物病原體-木材腐生菌（animal pathogen-endophyte-fungal parasite-plant pathogen-wood saprotroph）和動(dòng)物病原體-內(nèi)生菌-植物病原體-木材腐生菌（animal pathogen-endophyte-plant pathogen-woodsaprotroph）在CK中顯著高于其他3個(gè)處理，相對(duì)豐度分別為 12.57% 和 17.27% 。

圖10真菌Bray聚類分析及功能組成堆疊圖

2.4 不同配施方式下烤后煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)

2.4.1 外觀質(zhì)量由表7可知，4個(gè)處理烤后煙葉成熟度均為成熟，身份均中等。結(jié)構(gòu)上，CK和B處理為尚疏松，ZB處理與YB處理為疏松。油分和色度上，與CK和B處理相比，ZB和YB處理油分有+，色度強(qiáng)+。

表7烤后煙葉外觀質(zhì)量分析

2.4.2物理特性由表8可知，3個(gè)有機(jī)肥配施處理烤后煙葉的最大葉長(zhǎng)、最大葉寬和含梗率與CK相比均沒(méi)有顯著性差異；與CK相比，YB處理的最大葉長(zhǎng)、最大葉寬分別提高 6.82% 和 25.40% ，最大葉面積顯著增加 41.38% ;YB處理和B處理的單葉重較CK分別顯著增加 29.00% 和 14.86% 。

表8烤后煙葉物理特性分析

2.4.3化學(xué)成分由表9可知，與CK相比，各處理化學(xué)成分協(xié)調(diào)性更好，YB處理和ZB處理的還原糖含量和總糖含量較CK處理分別顯著提高40.22% 、 23.37% 和 22.59% ！ 15.81% ;YB處理和ZB處理的鉀含量較CK處理顯著降低 20.63% 和19.05% ；YB、B、ZB處理的兩糖比較CK處理分別提高 14.10%.7.69%.6.41% ，糖堿比分別提高53.93% 、 12.08% 45.49% 。

表9 烤后煙葉化學(xué)成分分析

2.4.4香氣物質(zhì)由表10可知，與CK相比，增施餅肥降低煙葉中性致香物質(zhì)總量；與B處理相比，ZB和YB處理中性致香物質(zhì)含量顯著增加，其中ZB 增加的較多;與CK相比，YB處理類胡蘿卜素降解產(chǎn)物總量提高了 28.59% ，苯丙氨酸類降解產(chǎn)物總量降低了 5.35% ，美拉德反應(yīng)產(chǎn)物總量提高了 4.27% ，中性致香物質(zhì)總量降低了 4.50% 。

表10烤后煙葉致香物質(zhì)含量

3 討論

3.1 不同配施方式對(duì)煙株農(nóng)藝性狀的影響

煙株的生長(zhǎng)勢(shì)通常通過(guò)株高、莖圍、最大葉面積等來(lái)反映，化肥通過(guò)配施有機(jī)肥能夠改善土壤環(huán)境和養(yǎng)分供應(yīng)以促進(jìn)煙株的生長(zhǎng)[24]，化肥減量配施不同的有機(jī)肥對(duì)煙株的長(zhǎng)勢(shì)具有不同的影響效果。張書豪等[25]研究發(fā)現(xiàn)，通過(guò)化肥減量配施羊糞有機(jī)肥比單獨(dú)施用化肥更好地提高煙株的主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)。本研究表明，在移栽后45、55、65d，通過(guò)減量化肥配施有機(jī)肥能夠提升煙株的主要農(nóng)藝形狀，主要包括株高、最大葉長(zhǎng)、最大葉寬、最大葉面積。移栽后 45d 以ZB處理效果最佳，YB處理次之；移栽后 55d 和65d以YB處理效果最佳，ZB處理次之。

3.2 不同配施方式對(duì)煙株根際土壤微生物的影響

土壤微生物對(duì)于土壤生態(tài)系統(tǒng)的改良起著至關(guān)重要的作用，影響著植株抵抗環(huán)境脅迫的能力及生長(zhǎng)產(chǎn)能等[26]。朱海平等[27]研究表明，不同培肥措施影響土壤代謝和微生物多樣性，形成特定的土壤微生物群落，與本試驗(yàn)結(jié)果基本一致。劉昌等[28]和劉魁等[29]研究均顯示，化肥配施有機(jī)肥可提高烤煙根際土壤細(xì)菌的多樣性。有研究表明，不同施肥處理導(dǎo)致土壤微生物群落結(jié)構(gòu)差異顯著[30-31]。本研究結(jié)果表明，化肥配施有機(jī)肥可以明顯改變土壤根際微生物的多樣性，菌群結(jié)構(gòu)與CK差異明顯，以YB處理下根際土壤細(xì)菌和真菌的多樣性和豐度指數(shù)最高，這可能是由于有機(jī)肥C/N值較高，可為土壤提供大量有機(jī)碳源，進(jìn)而促進(jìn)土壤微生物的繁殖[32]。本研究中，不同配施處理下主要優(yōu)勢(shì)細(xì)菌門為變形菌門、芽單胞菌門、放線菌門、酸桿菌門和綠灣菌門，與桑文等[33]化肥減量配施液體有機(jī)肥試驗(yàn)的結(jié)論一致;主要優(yōu)勢(shì)真菌門為子囊菌門、毛殼菌門、擔(dān)子菌門，與謝文歌等[34]的研究結(jié)論基本相同;其中，YB處理提高了子囊菌門相對(duì)豐度，降低了擔(dān)子菌門的相對(duì)豐度，這與溫?zé)@琳等[35]無(wú)機(jī)肥配施腐熟羊糞對(duì)植煙土壤真菌影響的研究結(jié)果一致。子囊菌門通過(guò)分解木質(zhì)素參與土壤有機(jī)質(zhì)的分解，其相對(duì)豐度的提高有利于土壤養(yǎng)分的釋放[36]。擔(dān)子菌門的相對(duì)豐度通常與土壤中的C/N呈負(fù)顯著相關(guān)[32]，本研究中YB處理?yè)?dān)子菌門相對(duì)豐度降低，表明該處理能夠增加土壤 C/N ?；逝涫┎煌袡C(jī)肥對(duì)植煙土壤根際細(xì)菌的代謝功能造成不同的影響，其中，3個(gè)配施處理方式均使細(xì)菌的氮呼吸和硝酸鹽呼吸功能上調(diào)，表明細(xì)菌可能通過(guò)影響土壤中的氮循環(huán)進(jìn)而影響土壤的肥力和植株的生長(zhǎng)?；逝涫┎煌袡C(jī)肥對(duì)植煙土壤根際真菌的功能組成造成不同的影響，4個(gè)處理下，top10的優(yōu)勢(shì)菌屬總豐度 72.37%～80.77% 。屬水平上，劉茜等[37]研究表明，煙草根莖類病害的病原真菌主要為各類鐮刀菌，在本試驗(yàn)中，鐮刀菌屬在CK中豐度最大，表明配施有機(jī)肥有利于減少有害菌群的占比，為煙株提供更好的菌群環(huán)境。病理營(yíng)養(yǎng)型真菌通過(guò)汲取宿主細(xì)胞的營(yíng)養(yǎng)來(lái)維持自身的生長(zhǎng)需求，從而抑制植株的生長(zhǎng)發(fā)育[38]，本研究中配施有機(jī)肥能夠降低病原真菌的數(shù)量，以B處理效果最佳。

3.3 不同配施方式對(duì)烤后煙葉質(zhì)量的影響

外觀質(zhì)量、物理特性和化學(xué)成分都是烤后煙葉質(zhì)量的重要組成部分。油分、色度等外觀品質(zhì)指標(biāo)與煙葉內(nèi)在化學(xué)成分、煙葉評(píng)吸質(zhì)量等密切相關(guān)[39-40]。本研究結(jié)果顯示，YB 處理和 ZB 處理油分有+，色度強(qiáng)+，優(yōu)于CK。煙葉的物理特性直接影響煙葉品質(zhì)、卷煙制造過(guò)程、產(chǎn)品風(fēng)格、成本等[41]。本研究中，YB 處理在烤煙的物理特性方面整體效果最優(yōu)，最大葉寬、葉面積、單葉重較其他處理顯著增加，最大葉寬、最大葉長(zhǎng)較好，含梗率較低。王日俊等[42]研究表明，配施有機(jī)肥能夠改善煙葉品質(zhì)，顯著提高還原糖含量和兩糖比。本研究結(jié)果也表明，相比于CK，各配施處理的還原糖含量和兩糖比均明顯增加，均以YB處理最高，且其他化學(xué)成分也最協(xié)調(diào)。因此，在煙葉品質(zhì)上，YB處理的效果最顯著。馬二登等[43]研究表明，施加豬糞對(duì)烤后煙的中性致香成分含量有一定的抑制作用，這與本試驗(yàn)中B處理烤后煙葉致香物質(zhì)含量下降的結(jié)論一致。

4結(jié)論

化肥減量配施有機(jī)肥可明顯提高植煙土壤微生物多樣性以及主要菌群的豐度，改善烤后煙葉的外觀質(zhì)量、物理特性和化學(xué)成分，增加烤后煙葉中性致香物質(zhì)的含量。本試驗(yàn)條件下，芝麻餅肥（ 20% 有機(jī)氮） + 羊糞（ 20% 有機(jī)氮） +6N 的施肥方式更有利于促進(jìn)烤煙的生長(zhǎng)發(fā)育、提高土壤微生物多樣性、提升烤后煙葉質(zhì)量和致香物質(zhì)含量，效果最好。

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