土壤微生物对不同种植方式的响应

作     者：李琼香 李志宏 张云贵 朱经伟 张恒 刘艳霞 李寒 陈曦 王新修 杨荣 刘青丽 

作者机构：中国农业科学院农业资源与农业区划研究所 贵州省烟草科学研究院 

出 版 物：《中国烟草学报》 (Acta Tabacaria Sinica)

年 卷 期：2025年

学科分类：07[理学] 0713[理学-生态学] 

基　　金：植烟土壤健康评价体系构建及应用(110202102037) 贵州典型植烟土壤健康评价指标体系构建与应用(2021XM17) 国家烟草专卖局科技项目(110200601014) 

主　　题：种植方式 连作 轮作 环境因子 长期定位试验 微生物群落 

摘      要：【目的】探究烤烟在长期连作与轮作状态下土壤中微生物的响应状态。【方法】采用宏基因组测序技术，借助贵州省长期定位试验，以撂荒（LH）为对照，研究烤烟轮作（TR）和烤烟连作（TC）土壤中微生物对不同种植方式的响应。【结果】（1）3种种植方式土壤中细菌类物种多样性和丰富度指数均最高。种植烤烟处理土壤微生物α多样性显著高于撂荒处理。轮作与连作相比，表现为轮作细菌的Shannon指数、Simpson指数均显著低于连作。（2）不同种植方式门水平上优势物种结构组成相似，优势细菌门为放线菌门 、酸杆菌门、假单胞菌门；优势真菌门为子囊菌门、毛霉菌门；优势古菌门为奇古菌门、广古菌门；不同种植方式优势细菌和古菌属水平结构差异显著，轮作比连作富集了更多的土壤红杆菌、类诺卡氏菌、鞘氨醇单胞菌、Gemmatirosa等有益细菌属和亚硝化球菌、厌氧甲烷氧化-噬甲烷菌属等有益古菌属，而连作显著富集了致病菌根霉菌属。结合LEfSe分析，轮作种植土壤微生物富集的优势类群显著高于连作，其数量是连作的4.4倍。（3）连作土壤中微生物代谢活动依次比撂荒和轮作活跃，与轮作的差异显著（P0.05），主要代谢功能基因丰度碳水化合物代谢、氨基酸代谢、能量代谢在连作中分别较轮作提高了3.02%、2.63%、4.42%。（4）土壤速效磷（AP）、全氮（TN）、全钾（TK）含量是影响土壤微生物多样性、微生物结构以及微生物代谢功能的主要的理化因子。【结论】不同类群微生物对种植方式的响应差异显著，以细菌最为敏感，土壤AP、TN、TK含量变化是引起微生物响应的主要理化因子，在后期的土壤改良工作中建议根据不同类群微生物的响应策略，制定差异化的改良措施。