司 军，徐 锐，吴文琪，陈剑晖，孙书斌，周汉红，王晓丽，郭 利，李梦狄*
(1.湖北中烟工业有限责任公司，湖北武汉 430040；
2.湖北省烟草公司襄阳市公司，湖北襄阳 441000)
湖北省襄阳市保康县植烟历史悠久，是湖北中烟重要的烟叶原料基地之一，种植区域以山区、半山区为主，轮作困难，连作现象突出。同时，大部分农户采用小型机械翻耕土壤，土壤耕层厚度变浅。在以上双层因素作用下，土壤理化性状发生变化，耕层结构恶化，土壤板结严重，病原积累，病害增加，从而造成烟株根系发育不良，生长发育失衡，产质量下降[1-5]。深耕是解决耕层变浅的主要措施，深耕可以改善土壤物理性状[6]，促进烤烟根际土壤真菌微生物群落结构的重建[7]，促进根系的生长发育[8]，深耕还可以促进烟株对土壤中养分的吸收和利用[9]，对烟叶农艺性状产生积极影响，在一定程度上提高烟叶经济性状[8-12]。增施生物有机肥是土壤保育的重要措施之一，研究表明，有机肥施用能改善植烟土壤的理化性状[13-14]，改善了植烟土壤的肥力[15]，为烟株生长发育创造良好土壤环境，提高烟株抗病性[16-17]，促进烟株根系及地上部分生长[18-19]，进而改善烟叶的外观质量、内在质量及感官质量，提高中上等烟叶比例，增加经济效益[20-23]。
目前，关于深耕、生物有机肥对植烟土壤及烤烟产质量的影响研究较多，但两者结合施用产生的效果还鲜见报道。因此，笔者基于田间试验，研究不同翻耕深度配施不同量生物有机肥对烤烟根际土壤细菌群落结构和烤烟生长发育及产量产值的影响，从而明确最适宜的组合方式，为高油分烟叶生产提供理论依据。
1.1 试验地点及材料试验于2020年在襄阳保康麻坪开展，供试品种为K326。试验田块土壤基本情况：海拔1 155 m，pH 6.73，有机质含量18.43 g/kg，碱解氮含量69.72 mg/kg，有效磷含量53.68 mg/kg，速效钾含量348 mg/kg。
1.2 试验设计试验设深耕和有机肥施用量2个因素，翻耕深度设置30～40、50～60、70～80 cm 3个水平，有机肥施用量设置施用有机肥2 250 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2、施用有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2、施用有机肥3 750 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm23个水平。共9个处理，具体见表1。每个处理面积不少于0.067 hm2，不设重复。试验田四周设置2行保护行。对照为正常耕地深度，正常施肥，其他栽培措施按照当地常规生产技术方案进行操作。
表1 试验设计
1.3 测定项目与方法
1.3.1农艺性状。①生育期记载内容。按YC/T 142—2010方法调查移栽时间、现蕾时间、打顶时间、第一炕烟采收时间、最后一次采收结束时间。②按GB/T 23222—2008方法调查病害发生情况。③平顶期农艺性状调查。各处理随机选取10株有代表性的烟株，按YC/T 142—2010方法，统计株高、节距、茎围、腰叶叶长、腰叶叶宽等指标。
1.3.2根际土壤细菌群落。取不同处理根际土，检测土壤细菌群落，评价深翻配施有机肥后土壤微生物多样性变化。
1.3.3经济性状。常规烘烤后按GB 2635—92标准进行分级，统计包括产量、产值、均价、上等烟比例等指标。
1.4 数据分析利用Excel 2010和SPSS 19.0软件进行描述性统计分析。
2.1 深翻配施有机肥对烤烟生育期的影响由表2可知，不同处理在现蕾期、平顶期、始采期、终采期上略有差异，生育期可以分为两类，A3-1、A3-2、A3-3属于较长生育期类为155～157 d，其他处理及对照属于较短生育期类为137～142 d。生育期的长短与烟株田间长势息息相关。
表2 不同处理烤烟生育期
2.2 深翻配施有机肥对烤烟农艺性状的影响由表3可知，在翻耕深度为30～40 cm时，各处理之间及对照在农艺性状上无明显差异，可能由于翻耕深度较浅，土壤营养未明显降低，通过增施有机肥后均可以满足烟株的生长发育。同时考虑到生产投入成本，所以翻耕30～40 cm时配施有机肥2 250 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2整体效果较好。在翻耕深度为50～60 cm时，A2-2、A2-3处理各农艺性状明显高于A2-1，且与对照差别不大，同时考虑生产投入成本，翻耕50～60 cm时配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2整体效果较好。在翻耕70～80 cm时，各处理农艺性状无明显差异，但株高、节距、茎围、腰叶叶长、腰叶叶宽均明显低于对照。其原因是翻耕深度较深，下部养分含量低的土壤翻至上层，虽增施有机肥，仍未有效改善土壤养分。因此，在翻耕70～80 cm时配施有机肥3 750 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2整体效果较好。
表3 不同处理烤烟农艺性状
2.3 深翻配施有机肥对植烟土壤细菌群落的影响
2.3.1深翻配施有机肥对植烟土壤中细菌群落OTUs数的影响。样品统一抽齐后检测到的OTUs 总数为17 221，从图1可以看出，所有样本中共有的OTUs 总数为443。对照土壤中所特有的OTUs 总数为3 520；
A2-2、A2-3处理土壤中所特有的OTUs 总数最高，分别为3 955、3 902；
A1-1处理土壤中所特有的OTUs总数最低为2 890；
其他处理土壤中所特有的OTUs总数与对照相比差异不大。说明深翻50～60 cm配施有机肥提高了烟株根际土壤中的细菌群落多样性。
注：Core 中数字代表所有样本中共有的 OTUs(即 Core OTUs)，花瓣上的数字代表各个样本总 OTUs 减去共有的 OTUs 数目。Note: The number in the core in the figure represents the total OTUs of all samples (i.e. core OTUs), and the number on the petals represents the total OTUs of all samples minus the number of common OTUs.图1 不同处理细菌群落OTUs 数Fig.1 OTUs of bacterial communities with various treatments
2.3.2深翻配施有机肥对植烟土壤中细菌群落α多样性的影响。Simpson 指数和Shannon 指数用来评价细菌群落的多样性，Chao1指数用来反映细菌群落的丰富度，Coverage 指数反映细菌群落覆盖度。由表4可知，Chao1指数A2-2、A2-3处理分别为5 395.534 6、5 379.971 7，显著高于对照，较对照分别提升了13.11%、12.78%，其他处理与对照未达显著差异；
Shannon指数仅A2-2处理与对照达显著差异，较对照提升了4.63%，其他处理与对照均未达显著差异。Simpson指数各处理与对照之间均未达显著差异。由此可知，合适的翻耕深度配施有机肥可提高根际土壤中细菌群落多样性和丰富度，翻耕50～60 cm配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2效果最显著。
表4 不同处理根际土壤细菌群落α多样性
2.4 深翻配施有机肥对烤烟经济性状的影响由表5可知，A1(深翻30～40 cm)、A3(深翻70～80 cm)处理经济性状低于对照。原因是A1(深翻30～40 cm)翻耕深度较浅，根茎病害发生较重，后期抢采，上部叶烘烤质量较差；
A3(深翻70～80 cm)翻耕深度过深，底层养分含量低的土壤翻至上层，肥效发挥较慢，烟株存在晚发现象，后期贪青晚熟，烘烤质量较差。A2(深翻50～60 cm)整体效果较好，其中A2-2(深翻50～60 cm配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2)、A2-3(深翻50～60 cm配施有机肥3 750 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2)经济性状高于对照。
表5 不同处理烤烟经济性状
深翻70～80 cm后烟株生育期延长，株高、节距、茎围、腰叶叶长、腰叶叶宽均明显低于对照，成熟落黄差，贪青晚熟，进而造成经济性状偏低。深翻50～60 cm同时配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2生育期适宜，促进地上部分生长，抗病性整齐提高，烟株发育更均衡，烤后烟叶产质量得到明显提升。深翻30～40 cm翻耕深度太浅，未有效降低土传性病害发病率，引起后期抢采。表明翻耕深度要适宜，并不是越深越好，也不是越浅越好。王娜等[8]研究表明，深耕到耕作层以下，心土层的生土就会被翻到表土层，不利于烟株的生长。同时，在确定适宜的翻耕深度情况下，要配施生物有机肥，才能达到更加明显的作用效果。
该研究结果表明，通过深翻配施有机肥后，根际土壤细菌群落发生明显变化，翻耕50～60 cm配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2处理土壤中所特有的细菌OTUs数量明显高于对照，通过细菌群落α多样性分析表明，翻耕50～60 cm配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2处理Chao1指数、Shannon指数显著高于对照。施河丽等[16]研究表明施用有机肥显著影响了土壤细菌的群落结构，促进了土壤中细菌的增殖。同时，施娴等[24]研究表明，施用有机肥可提高植烟土壤细菌物种丰富度，改变了土壤细菌菌群结构和土壤优势细菌种类和比例。这与该研究结果一致，由此可知，通过深翻配施生物有机肥可提高植烟土壤微生物多样性，这也是降低田间土传性病害原因之一。
因此，结合病害防控效果及生产投入成本情况，综合考虑在土层较厚的区域，实施翻耕50～60 cm配施有机肥3 000 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2整体效果较好。若土层较浅或土传病害发病率较低区域，实施翻耕30～40 cm配施有机肥2 250 kg/hm2+发酵饼肥750 kg/hm2整体效果较好。
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