陳浩 魏立本 王亞麒 黃建國(guó) 趙建 張長(zhǎng)華

摘要：【目的】研究不同種植施肥模式對(duì)土壤養(yǎng)分、酶活性及細(xì)菌多樣性的影響，為黔北煙區(qū)土壤的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。【方法】設(shè)烤煙—烤煙—黑麥草連作+單施化肥（C-CF）、烤煙—烤煙—黑麥草連作+有機(jī)肥化肥配施（C-CFM）、烤煙—玉米—黑麥草輪作+單施化肥（R-CF）和烤煙—玉米—黑麥草輪作+有機(jī)肥化肥配施（R-CFM）4種種植施肥模式處理，通過常規(guī)分析和高通量測(cè)序技術(shù)研究不同處理的土壤養(yǎng)分、酶活性及細(xì)菌多樣性變化?！窘Y(jié)果】經(jīng)過13年的種植施肥后，C-CF、C-CFM和R-CF處理的土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量顯著降低（P<0.05）;R-CFM處理的土壤pH和有機(jī)質(zhì)無(wú)顯著變化（P>0.05，下同）;各處理的土壤有效磷和有效鉀含量增加，有效氮含量降低。土壤過氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性及微生物量碳、氮均以R-CFM處理相對(duì)較高。輪作和施用有機(jī)肥改善了土壤的生態(tài)環(huán)境，使微生物種群增加、活性增強(qiáng)，細(xì)菌群落的豐富度指數(shù)（Chao1）、均勻度指數(shù)（Heip）和多樣性指數(shù)（Shannon）均表現(xiàn)為C-CF處理<C-CFM處理<R-CF處理<R-CFM處理，優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（Simpson）表現(xiàn)為C-CF處理>C-CFM處理=R-CF處理>R-CFM處理。土壤細(xì)菌門類和優(yōu)勢(shì)菌屬的相對(duì)豐度因種植施肥模式不同而存在差異，但各處理的主要優(yōu)勢(shì)種群基本一致，且絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬均為厭氧繩菌（Uncultured Anaerolineaceae）、酸桿菌亞群-6（Acidobacteria Subgroup-6）、玫瑰彎菌屬（Roseiflexus）和鞘脂單胞菌屬（Sphingomonas）?！窘Y(jié)論】采用輪作和有機(jī)肥化肥配施的種植施肥模式，土壤pH穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)、微生物生物量、土壤酶活性及細(xì)菌多樣性指數(shù)等較高，有益于作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，并保持土壤健康質(zhì)量，是一種用養(yǎng)結(jié)合的種植施肥模式，值得在黔北煙區(qū)推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞： 烤煙;輪作;有機(jī)肥;土壤養(yǎng)分;土壤酶活性;細(xì)菌多樣性

中圖分類號(hào)： S572 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：2095-1191（2019）05-0982-08

Abstract：【Objective】The effects of different planting and fertilization modes on soil nutrient，enzyme activity and bacterial diversity of tobacco were researched to provide scientific basis for the long-term sustainable utilization of toba-cco soils in northern Guizhou. 【Method】The treatments included tobacco-tobacco-ryegrass continuous cropping with che-mical fertilization（R-CF），tobacco-tobacco-ryegrass continuous cropping with chemical fertilizer application plus manure （R-CFM），tobacco-maize-ryegrass rotation with chemical fertilization（C-CF），tobacco-maize-ryegrass rotation with chemical fertilization plus manure（C-CFM）. Soil samples were taken and analyzed for nutrients，enzyme activities，and bacteria diversity by routine analysis and high throughput sequencing. 【Result】After 13 years of planting and fertilization，R-CF， C-CFM and R-CF cropping treatments made the soil pH and the content of organic matter decreased significantly （P<0.05）. Soil pH and organic matter of R-CFM did not change significantly（P>0.05，the same below）. The contents of available phosphorus and available potassium increased，but the contents of available nitrogen decreased. The activities of catalase，invertase，urease and phosphatase，microbial biomass carbon and nitrogen in soil were relatively higher in R-CFM than others. Rotation and application of manure improved soil ecological environment，increased microbial population and activity. Diversity index（Chao1）， evenness index（Heip） and diversity index（Shannon） all presented C-CF<C-CFM<R-CF<R-CFM，and dominance index（Simpson） was C-CF>C-CFM=R-CF>R-CFM. The abundances of soil bacteria and dominant bacteria varied with different fertilization modes，but the dominant populations of each treatment were basically the same，and the absolute dominant bacteria were uncultured Anaerolineaceae，Acidobacteria Subgroup-6，Roseiflexus and Sphingomonas. 【Conclusion】Crop rotation and chemical fertilization plus manure mode can result in stable pH， high organic matter， microbial biomass， soil enzyme activity and bacteria diversity index. As a planting fertilization pattern combining utilization and restoration， it is beneficial for the high yield and quality of crops and maintaining soil quality. Thus this method is worth promoting in tobacco plating areas in northern Guizhou.

Key words： tobacco; rotation; fertilization; soil nutrient; soil enzyme activity; bacteria diversity

0 引言

【研究意義】黔北煙區(qū)土地資源短缺，烤煙連作現(xiàn)象普遍。由于長(zhǎng)期連作和不合理的施肥配比，導(dǎo)致土壤理化性狀惡化，烤煙產(chǎn)質(zhì)量大幅度降低，且煙草多種病原菌在土壤中大量積累，顯著增加其后茬作物的致病率，嚴(yán)重影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展（賈志紅等，2010）。有研究表明，在長(zhǎng)期連作的土壤中，氮、磷、鉀肥的平均利用率分別下降4.8%、7.0%和3.2%（鄧陽(yáng)春和黃建國(guó)，2010），且鞘氨醇單胞菌屬（Sphingomonas paucimobilis）和芽孢桿菌屬（Bacillus subtilis）等有益菌數(shù)量減少，微生物種群失衡，發(fā)生連作障礙（杜思瑤等，2017）。因此，研究長(zhǎng)期不同的施肥方式及種植制度對(duì)植煙土壤養(yǎng)分、酶活性及細(xì)菌多樣性變化的影響，對(duì)黔北煙區(qū)選擇合理的種植施肥方式，調(diào)整種植結(jié)構(gòu)，改善土壤狀況及煙區(qū)土壤的可持續(xù)利用具有重要意義?！厩叭搜芯窟M(jìn)展】不同的種植施肥模式可對(duì)土壤養(yǎng)分、酶活性及細(xì)菌多樣性產(chǎn)生不同影響。合理輪作是克服烤煙連作危害的有效措施之一?？緹熍c水稻（Oryza sativa）、玉米、油菜（Brassica napus）、苕子（Papilionaceae）、黑麥草等多種作物輪作均可顯著增加土壤細(xì)菌多樣性（時(shí)安東等，2011;段玉琪等，2012），而烤煙連作降低了根際土壤的細(xì)菌多樣性（齊虹凌等，2015）。在烤煙—玉米長(zhǎng)期輪作過程中，輪作土壤的pH及速效磷、速效鉀含量顯著高于連作土壤（張艷，2014）。陳丹梅等（2015）研究發(fā)現(xiàn)，烤煙與多種作物輪作時(shí)，輪作土壤中的過氧化物酶、過氧化氫酶、脲酶和轉(zhuǎn)化酶活性及土壤pH均高于連作土壤。張笑宇等（2018）研究表明，輪作煙田根際土壤中可培養(yǎng)細(xì)菌和放線菌數(shù)量均高于連作煙田根際土壤，但真菌數(shù)量低于連作煙田?！颈狙芯壳腥朦c(diǎn)】目前，烤煙與其他作物輪作的種植方式已有較多應(yīng)用（張艷，2014;陳丹梅等，2015;張笑宇等，2018），但有關(guān)種植制度和施肥方式對(duì)烤煙及植煙土壤影響的研究較少;特別是在長(zhǎng)期施肥的烤煙—玉米—牧草輪作條件下，對(duì)土壤理化生物學(xué)性質(zhì)的研究鮮見報(bào)道;此外，土壤中棲息著種類繁多的微生物，長(zhǎng)期種植施肥制度對(duì)土壤細(xì)菌群落變化特征的影響尚不明確?！緮M解決的關(guān)鍵問題】以黔北煙區(qū)主要種植施肥模式為對(duì)象，利用常規(guī)分析和高通量測(cè)序技術(shù)，研究長(zhǎng)期種植和施肥條件下土壤養(yǎng)分、酶活性和細(xì)菌的種群結(jié)構(gòu)，為土地資源的可持續(xù)利用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1. 1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于貴州省遵義市播州區(qū)中心科技園（東經(jīng)106°56′，北緯27°32′），海拔900 m，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫14.9 ℃，年均降水量1035 mm。長(zhǎng)期定位試驗(yàn)點(diǎn)建于2004年，土壤類型為黃壤。初始土壤理化性質(zhì)：pH 7.49、有機(jī)質(zhì)21.24 g/kg、全氮1.16 g/kg、全磷1.08 g/kg、全鉀16.81 g/kg、堿解氮94.76 mg/kg、有效磷19.10 mg/kg、速效鉀196.82 mg/kg。

1. 2 試驗(yàn)材料

供試烤煙品種為K326和紅花大金元;玉米品種為遵玉和黔單等試驗(yàn)當(dāng)年大面積種植的品種;黑麥草品種為美國(guó)四倍體特高。

1. 3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)始于2004年，設(shè)烤煙—烤煙—黑麥草連作+單施化肥（C-CF）、烤煙—烤煙—黑麥草連作+有機(jī)肥化肥配施（C-CFM）、烤煙—玉米—黑麥草輪作+單施化肥（R-CF）和烤煙—玉米—黑麥草輪作+有機(jī)肥化肥配施（R-CFM）4種種植施肥模式處理。重復(fù)3次，隨機(jī)排列。奇數(shù)年各小區(qū)種植烤煙，偶數(shù)年輪作小區(qū)種植玉米，冬季種植黑麥草。小區(qū)面積16 m2。

烤煙株行距1.1 m×0.6 m，基肥施用N 100 kg/ha、P2O5 75 kg/ha、K2O 200 kg/ha，基追比7∶3，追肥在移栽后第10 d和第40 d平均施用，基肥和追肥均為烤煙專用基肥（10-10-25）和追肥（15-0-30）;有機(jī)肥化肥配施處理中，有機(jī)肥為商品有機(jī)肥（N、P2O5、K2O含量分別為2.5%、0.75%和1.5%），有機(jī)肥氮∶化肥氮=1∶1，有機(jī)肥全作基肥，不足的養(yǎng)分由化肥補(bǔ)充。玉米株行距0.5 m×0.4 m，基肥施用N 100 kg/ha、P2O5 50 kg/ha、K2O 50 kg/ha，由復(fù)合肥（20-10-10）提供，在玉米拔節(jié)期和大喇叭口期分別追施化學(xué)氮肥N 10 kg/ha。冬季種植黑麥草，基施化學(xué)氮肥N 75 kg/ha。化學(xué)氮肥的氮、磷、鉀分別由尿素、過磷酸鈣和硫酸鉀提供。烤煙、玉米和黑麥草的田間管理及煙葉的采收、烘烤、分級(jí)等均同當(dāng)?shù)馗弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)技術(shù)規(guī)范。

1. 4 測(cè)定項(xiàng)目及方法

2017年烤煙栽種前收、獲后及成熟期，采集煙壟兩株煙中間0～20 cm 的土壤。采用常規(guī)分析方法測(cè)定土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效氮、磷、鉀養(yǎng)分等（楊劍虹等，2008）;采用靛酚藍(lán)比色法、3，5-二硝基水楊酸比色法、磷酸苯二鈉比色法和高錳酸鉀滴定法分別測(cè)定土壤脲酶、蔗糖酶、磷酸酶和過氧化氫酶活性（薛立等，2002）;參考吳金水（2006）的方法進(jìn)行微生物碳氮量測(cè)定，采用氯仿熏蒸—0.5 mol/L K2SO4提取，K2Cr2O7氧化法測(cè)定微生物量碳，腚酚藍(lán)比色法測(cè)定微生物量氮。

取新鮮土壤，用E.Z.N.A.? Soil Kit 試劑盒（美國(guó)OMEGA公司）提取總DNA，1%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)其完整性，NanoDrop 2000（賽默飛世爾科技有限公司）檢測(cè)DNA純度和濃度，GeneAmp?9700型（美國(guó)ABI公司）PCR儀擴(kuò)增16S rDNA基因的V3～V4區(qū)，引物為338F（5'-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3'）和806R（5'-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3'），2%瓊脂糖凝膠電泳PCR產(chǎn)物，AxyPrep DNA凝膠回收試劑盒（AXYGEN公司）切膠回收，Tris-HCl洗脫，QuantiFluor?-ST藍(lán)色熒光定量系統(tǒng)（Promega公司）定量。送至上海美吉生物醫(yī)藥科技有限公司利用Illumina高通量測(cè)序平臺(tái)進(jìn)行測(cè)序（田地等，2013）。

1. 5 統(tǒng)計(jì)分析

測(cè)序結(jié)束后，對(duì)有效序列進(jìn)行去雜、修剪、除嵌合體序列等過濾處理后得到優(yōu)化序列，通過聚類分析形成操作分類單元（Operational taxonomic units，OTU），采用BLAST程序?qū)Ρ菺enBank（http：//ncbi.nlm.nih.gov）中的已知序列，根據(jù)97%相似度確定16S rDNA基因序列對(duì)應(yīng)的細(xì)菌屬（種）名稱。利用Mothur計(jì)算豐富度指數(shù)（Chao1）、均勻度指數(shù)（Heip）、多樣性指數(shù)（Shannon）和優(yōu)勢(shì)度指數(shù)（Simpson）。利用Excel 2013進(jìn)行數(shù)據(jù)的整理和基本計(jì)算，利用SPSS 18.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2. 1 不同處理對(duì)土壤pH、有機(jī)質(zhì)及有效氮、有效磷、有效鉀含量的影響

由圖1可看出，與原始土壤相比，R-CFM處理的土壤pH和有機(jī)質(zhì)含量無(wú)顯著變化（P>0.05，下同），而C-CF、C-CFM和R-CF處理使土壤pH從7.49顯著下降至7.11～7.32（P<0.05，下同），有機(jī)質(zhì)顯著減少8.3%～19.0%，尤以單施化肥的降幅最明顯。種植施肥后，有效氮含量降低，以R-CFM處理降幅最大;有效磷和有效鉀含量增加，分別以R-CFM和C-CF處理最高。

2. 2 不同處理對(duì)土壤酶活性的影響

由表1可知，脲酶活性以R-CFM處理最高，輪作表現(xiàn)為R-CFM處理>R-CF處理，連作表現(xiàn)為C-CF處理>C-CFM處理;磷酸酶活性以C-CF處理最低，其余3個(gè)處理間無(wú)顯著差異;蔗糖酶活性表現(xiàn)為R-CFM處理最高，其次為C-CF處理，二者間無(wú)顯著差異，但均顯著高于R-CF和C-CFM處理;過氧化氫酶活性表現(xiàn)為R-CFM處理>C-CFM處理>R-CF處理>C-CF處理，其中前二者間無(wú)顯著差異。

2. 3 不同處理對(duì)土壤微生物生物量的影響

由圖2可看出，種植施肥顯著影響土壤微生物量碳、氮及其比值。微生物量碳：同一種植條件下，有機(jī)肥化肥配施處理顯著高于單施化肥處理;同一施肥條件下，輪作處理顯著高于連作處理。微生物量氮：輪作土壤顯著高于連作土壤，其中R-CF處理最高，R-CFM處理次之，二者無(wú)顯著差異，C-CF處理最低。微生物量碳氮比：C-CF處理>C-CFM處理>R-CFM處理>R-CF處理。

2. 4 不同處理對(duì)土壤細(xì)菌群落多樣性的影響

由表2可知，細(xì)菌群落的Chao1、Heip和Shannon指數(shù)均表現(xiàn)為C-CF處理<C-CFM處理<R-CF處理<R-CFM處理;Simpson指數(shù)表現(xiàn)為C-CF處理>C-CFM處理=R-CF處理>R-CFM處理。各項(xiàng)指數(shù)在R-CF和R-CFM處理間差異均不顯著，而二者與C-CF處理的差異均達(dá)顯著水平。

2. 5 不同處理對(duì)土壤細(xì)菌群落組成的影響

2. 5. 1 細(xì)菌門 如圖3所示，在供試土壤中，相對(duì)豐度≥1.00%的細(xì)菌種群包括變形菌門（Proteobacteria）、放線菌門（Actinobacteria）、綠彎菌門（Chloroflexi）、酸桿菌門（Acidobacteria）、擬桿菌門（Bacteroidetes）等9個(gè)門類，合計(jì)占總量的92.86%～96.56%。此外，相對(duì)豐度<1.00%的細(xì)菌類群有Saccharibacteria、藍(lán)藻門（Cyanobacteria）、浮霉菌門（Planctomycetes）和黏膠球形菌門（Latescibacteria）等。

在供試土壤中，相對(duì)豐度≥8.47%的優(yōu)勢(shì)菌株有變形菌門、放線菌門、綠彎菌門和酸桿菌門，合計(jì)占總量的79.76%～80.97%。在不同種植制度間，變形菌門和放線菌門的相對(duì)豐富度表現(xiàn)為連作高于輪作，綠彎菌門和酸桿菌門則相反;在同一種植制度不同施肥處理間，優(yōu)勢(shì)菌門的豐富度無(wú)顯著差異。

2. 5. 2 細(xì)菌屬 由圖4可知，在供試土壤中，相對(duì)豐富度>1.00%的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌共16個(gè)屬（種），合計(jì)占總量的39.97%～44.23%。其中，不可培養(yǎng)的厭氧繩菌屬（Uncultured Anaerolinea）、玫瑰彎菌屬（Roseiflexus）、酸桿菌亞群-6（Acidobacteria Subgroup-6）和鞘脂單胞菌屬（Sphingomonas）為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬。在連作土壤中，不可培養(yǎng)的厭氧繩菌屬、玫瑰彎菌屬、酸桿菌亞群-6、鞘脂單胞菌屬、不可培養(yǎng)的芽單胞菌屬（Uncultured Gemmatimonadaceae）、鏈霉菌屬（Streptomyces）、硝化螺旋菌屬（Nitrospira）、不可培養(yǎng)的酸微菌屬（Uncultured Acidimicrobiales）為共有細(xì)菌;在輪作土壤中，酸桿菌亞群-6、不可培養(yǎng)的厭氧繩菌屬、玫瑰彎菌屬、未分類的藍(lán)藻（Unclassified Cyanobacteria）、鞘脂單胞菌屬、綠彎菌KD4-96（Chloroflexi KD4-96）、不可培養(yǎng)的芽單胞菌屬、不可培養(yǎng)的酸微菌屬、酸桿菌RB41（Acidobacteria RB41）、未分類的放線菌-2（Unclassified Actinobacteria）、黏球菌BIrii41（Myxococcales BIrii41）、硝化螺旋菌屬、綠彎菌TK10（Chloroflexi TK10）為共有細(xì)菌。

在供試土壤中，C-CF處理的獨(dú)有菌株包括不可培養(yǎng)的亞硝化單胞菌屬（Uncultured Nitrosomonadaceae）、未分類的放線菌-1（Unclassified Gaiellales）、不可培養(yǎng)的擬桿菌屬（Uncultured Cytophagaceae）和酸桿菌ABS-19（Acidobacteria ABS-19）;C-CFM處理的獨(dú)有菌株包括不可培養(yǎng)的線桿菌屬（Uncultured Thermosporotrichaceae）、節(jié)桿菌屬（Arthrobacter）、慢生根瘤菌屬（Bradyrhizobium）;R-CF和R-CFM處理無(wú)獨(dú)有菌屬。

種植施肥模式對(duì)優(yōu)勢(shì)細(xì)菌相對(duì)豐度的影響因菌屬（種）不同而異，如連作土壤中，鞘脂單胞菌屬的相對(duì)豐度顯著高于輪作，有機(jī)肥化肥配施處理顯著高于單施化肥處理;輪作土壤中，施肥對(duì)酸桿菌亞群-6無(wú)顯著影響;但連作土壤中，有機(jī)肥化肥配施處理的相對(duì)豐度顯著高于單施化肥處理。

2. 6 不同處理的土壤細(xì)菌種水平Venn分析結(jié)果

Venn分析結(jié)果（圖5）表明，共有644種細(xì)菌普遍存在于各處理的土壤中，在C-CF、C-CFM、R-CF和R-CFM處理中還分別存在8、16、6和6種獨(dú)有細(xì)菌。從不同種植制度來看，在輪作土壤中共存729種細(xì)菌，連作土壤中共存690種細(xì)菌;從不同施肥方式來看，單施化肥的土壤共存689種細(xì)菌，而有機(jī)肥化肥配施的土壤中共存722種細(xì)菌。說明經(jīng)過多年種植施肥后，不同處理土壤中的細(xì)菌種群仍具有較高的相似性。

3 討論

土壤pH和有機(jī)質(zhì)與土壤理化生物學(xué)性質(zhì)密切相關(guān)，是土壤肥力和健康質(zhì)量的重要標(biāo)志（王清奎等，2005）。經(jīng)過13年的種植施肥，C-CF、C-CFM和R-CF處理的土壤pH和有機(jī)質(zhì)顯著降低，說明土壤發(fā)生酸化，土壤理化及生物學(xué)性質(zhì)惡化，與王連君和谷思玉（2004）的研究結(jié)果一致;而R-CFM處理的土壤pH無(wú)顯著變化，有機(jī)質(zhì)含量增加，說明其土壤理化生物學(xué)性質(zhì)有所改善，肥力提高。因此，在黔北烤煙種植區(qū)，提倡采用輪作及有機(jī)肥化肥配施的種植施肥模式，既有益于作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，又可促進(jìn)土地資源的可持續(xù)利用。此外，種植施肥后土壤的有效磷、有效鉀含量顯著增加，可能與栽種烤煙到收獲的過程中長(zhǎng)期大量施用磷、鉀肥料密切相關(guān)。

土壤酶參與土壤生物化學(xué)反應(yīng)，是土壤微生物活性的重要指標(biāo)之一（閆瑞瑞等，2017）。陳歡等（2014）研究表明，在砂姜黑土上采用化肥配施有機(jī)肥措施，可提高土壤的脲酶、磷酸酶、轉(zhuǎn)化酶和過氧化氫酶活性。鄧兆權(quán)等（2018）研究表明，微生物菌肥和水溶性肥料配施可改善植煙土壤的理化性質(zhì)，同時(shí)提高土壤的脲酶和蔗糖酶活性。過氧化氫酶可分解有害毒物，蔗糖酶與土壤有機(jī)質(zhì)降解密切相關(guān)，脲酶和磷酸酶參與氮磷轉(zhuǎn)化（隋宗明等，2017）。本研究中，土壤酶活性因種植施肥模式的不同而存在差異，過氧化氫酶、蔗糖酶、脲酶和磷酸酶活性總體上以R-CFM處理較高，說明在輪作和施用有機(jī)肥的土壤中，微生物活性較強(qiáng)，有益于改善有機(jī)質(zhì)循環(huán)，促進(jìn)氮磷轉(zhuǎn)化，提高養(yǎng)分生物有效性。

在輪作和施用有機(jī)肥處理中，多種作物殘?bào)w和有機(jī)質(zhì)進(jìn)入土壤，可滿足土壤微生物對(duì)能源、碳源、氮源和養(yǎng)分等多方面的需要，有益于微生物的生長(zhǎng)繁殖，增加其數(shù)量，與陳義等（2010）在設(shè)施菜地和普通農(nóng)地上的研究結(jié)果相似。此外，在不同種植施肥處理的土壤中，細(xì)菌群落明顯不同。按照C-CF、C-CFM、R-CF和R-CFM處理的順序，細(xì)菌群落的Chao1、Heip和Shannon指數(shù)逐漸增加，說明細(xì)菌種群增多，密度增大。多樣性指數(shù)指示生物群落中物種的多寡和密度，是生態(tài)環(huán)境量的表征（陳芙蓉等，2013）。土壤微生物量輪作高于連作，有機(jī)肥化肥配施高于單施化肥，說明輪作和施用有機(jī)肥可提高細(xì)菌群落多樣性指數(shù)，意味著土壤生態(tài)環(huán)境改善，土壤生物多樣性增加。但土壤中大量細(xì)菌的生物學(xué)特性和功能尚不清楚，今后有必要繼續(xù)開展相關(guān)研究。

微生物種群不同，其生理、生化及生態(tài)功能也存在差異（劉艷霞等，2017）。本研究通過高通量測(cè)序技術(shù)對(duì)具體細(xì)菌門、屬進(jìn)行深入分析，發(fā)現(xiàn)相對(duì)豐度≥8.47%的細(xì)菌包括變形菌門、放線菌門、綠彎菌門和酸桿菌門等4個(gè)門類，相對(duì)豐度合計(jì)為79.76%～80.97%，其相對(duì)豐度因種植模式而異。Venn分析結(jié)果進(jìn)一步表明，雖然經(jīng)過多年種植施肥，不同處理土壤中的細(xì)菌種群仍具有較高的相似性，但輪作和有機(jī)肥化肥配施能提高細(xì)菌的多樣性。在前16種優(yōu)勢(shì)細(xì)菌中，有6種（屬）共同存在于各處理土壤中。其中，厭氧繩菌屬、玫瑰彎菌屬、酸桿菌亞群-6和鞘脂單胞菌為絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬（種），種植和施肥影響其豐富度，說明土壤是決定細(xì)菌組成的基本要素，但因種植施肥而發(fā)生不同程度的變化。酸桿菌和放線菌是自然界分布最廣泛的微生物類群之一（Wise et al.，1997;Barns et al.，1999）;厭氧繩菌屬是綠彎菌門的代表菌群類，是厭氧降解有機(jī)物主要微生物之一（陸海飛等，2015）;酸桿菌屬參與土壤有機(jī)質(zhì)循環(huán)，故酸桿菌亞群-6可能對(duì)供試土壤的有機(jī)質(zhì)降解和腐殖質(zhì)合成有重要作用;玫瑰彎菌屬為綠彎菌門類，未見有關(guān)其生理、生化系生態(tài)功能的報(bào)道。在輪作的土壤中，3種絕對(duì)優(yōu)勢(shì)菌屬的相對(duì)豐度增加，有利于有機(jī)質(zhì)循環(huán)，提高土壤養(yǎng)分的生物有效性。此外，硝化螺旋菌屬為各處理土壤的共有優(yōu)勢(shì)細(xì)菌，參與土壤硝化反應(yīng)。旱生植物尤其是烤煙喜好硝態(tài)氮，需要適宜的硝化反應(yīng)。但C-CF處理的土壤硝化螺旋菌屬高出輪作近1倍，推測(cè)連作土壤的硝化強(qiáng)度劇烈，易發(fā)生氮素?fù)p失，降低氮肥利用率。

4 結(jié)論

采用輪作和有機(jī)肥化肥配施的種植施肥模式，土壤pH穩(wěn)定，有機(jī)質(zhì)、微生物生物量、土壤酶活性及細(xì)菌多樣性指數(shù)等較高，有益于作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)，并保持土壤健康質(zhì)量，是一種用養(yǎng)結(jié)合的種植施肥模式，值得在黔北煙區(qū)推廣應(yīng)用。

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（責(zé)任編輯 王 暉）