深耕对烤烟产量产值及根际土壤微环境的影响

作者：张汴泓; 雷涵; 李日坤; 杨铭榆; 潘睿欣; 潘美清; 王成己; 唐莉娜^*; 黄锦文^*

来源：南方农业学报, 2023, 54(08): 2195-2206.

• 深耕
• 烤烟
• 根际土壤
• 高通量测序
• 随机森林模型

【目的】探讨深耕栽培对烤烟产量产值及根际土壤特性和微生态系统的影响，以期为福建烟区构建合理耕层及建立烤烟优质高效栽培体系提供科学依据。【方法】以福建烟区自然耕深15 cm+中耕培土为对照（CK），设耕深20 cm+中耕培土（D1）、耕深25 cm+中耕培土（D2）和耕深25 cm+免中耕培土（D3）3个深耕处理，对比分析各处理的烤烟产量产值及土壤理化性质差异，并采用Illumina MiSeq高通量测序技术，系统分析深耕处理下根际细菌结构差异与功能多样性变化，运用Spearman相关系数与随机森林模型评估根际细菌群落与土壤养分及烤烟产量的相关性。【结果】深耕可显著提高烤烟产量产值（P<0.05，下同），以D2处理增产增效效果最好，但与D3处理间差异不显著（P>0.05，下同）。土壤性质方面，各深耕处理均可较CK显著改善土壤总孔隙度和毛管孔隙度；土壤碱解氮含量及脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性随着耕深的加深而提高。适当深耕可显著提高细菌α多样性；深耕处理下绿弯菌门（Chloroflexi）与伯克氏菌属（Burkholderia）相对丰度显著上升，而罗河杆菌属（Rhodanobacter）相对丰度显著下降。Bugbase表型预测结果表明，深耕处理可显著提高根际土壤好氧菌与革兰氏阴性菌丰度，D2和D3处理较CK和D1处理显著提高氧化胁迫耐受菌相对丰度。FAPROTAX功能预测结果显示，各深耕处理均可较CK显著提升固氮作用（Nitrogen fixation）、纤维素分解（Cellulolsis）等养分循环方面功能相对丰度。随机森林模型预测结果显示，固氮作用是影响烤烟产量形成的最主要因素。【结论】在福建烟区耕层普遍变浅现状下，适度深耕（25 cm）对改善烤烟根际微生态环境有积极作用，但适度深耕下烤烟旺长前是否进行中耕培土对烤烟产量产值无显著影响。

• 单位
  福建省农业科学院; 福建农林大学; 赣州市烟草公司