【摘要】：煙草(Nicotiana tabacum L.)是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物,中藥材川明參(Chuanminshen violaceum Sheh et Sha)、玄參(Scrophularia ningpoensis Hemsley)是重要的藥用作物,三者在西南地區(qū)均廣泛種植,但栽培過程中均存在連作障礙。輪間作是消減連作障礙的有效措施,在種植時(shí)間上,川明參、玄參分別適與煙草輪作、間作。在煙區(qū)進(jìn)行中藥材和煙草的合理配置,將有利于煙藥協(xié)同發(fā)展和種植業(yè)增收增效。本文以烤煙和川明參、玄參為對(duì)象,通過大田試驗(yàn)進(jìn)行川明參與烤煙輪作(以烤煙連作為對(duì)照),玄參與烤煙間作(以單作為對(duì)照),利用高通量測序技術(shù)測定輪、間作土壤微生物變化,同時(shí)對(duì)烤煙的生長、品質(zhì)、產(chǎn)量等測定,通過對(duì)地下微生物和地上植株的綜合分析研究煙藥輪、間作效應(yīng),以期為煙藥輪間作種植提供科學(xué)依據(jù)。主要結(jié)果如下:1.川明參與烤煙輪作增加了煙地土壤細(xì)菌的生物多樣性,改變了細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)。門水平上,沒有改變細(xì)菌前三大優(yōu)勢菌門類,但含量上分別使Proteobacteria(變形菌)和Acidobacteria(酸桿菌)降低1.73%、1.4%,Actinobacteria(放線菌)增加0.65%。目水平上,優(yōu)勢目順序及豐度發(fā)生變化,且川明參輪作使Acidobacteriales等11目有往玉米地恢復(fù)的趨勢。屬水平上,多數(shù)細(xì)菌屬豐度在0.02~0.50%范圍內(nèi);前20優(yōu)勢屬中9屬為共有,各屬豐度發(fā)生了不同程度的增減,變化較大的屬如uncultured Acidobacteriaceae Subgroup-1、Gemmatimonas等;部分細(xì)菌屬表現(xiàn)出伴隨作物而出現(xiàn)或消失。川明參輪作使拮抗細(xì)菌及生理類群細(xì)菌豐度增加,病原菌減少。2.川明參與烤煙輪作增加了煙地土壤真菌的生物多樣性,改變了真菌群落結(jié)構(gòu)。門水平上,與烤煙-休閑相比,烤煙-川明參輪作中的Ascomycota減少27.99%成為次優(yōu)勢菌,而Basidiomycota增加23.69%成為第一優(yōu)勢門。目水平上,前10優(yōu)勢目順序及其豐度變化較大,且川明參輪作使Helotiales等5目有往玉米地土壤恢復(fù)的趨勢。屬水平上,多數(shù)真菌屬豐度在0.05~5.00%范圍內(nèi);前10優(yōu)勢屬中僅4屬為共同所有,norank Sordariales、norank Agaricomycetes、Phialophora等在各處理中變化較大;部分真菌屬也表現(xiàn)出伴隨作物而出現(xiàn)或消失。川明參輪作使部分病原真菌減少。3.川明參與烤煙輪作,對(duì)后續(xù)烤煙生長無不良影響,甚至較休閑-烤煙長勢更好。與休閑-烤煙相比,川明參-烤煙提高煙葉總糖、鉀含量,降低煙堿含量,協(xié)調(diào)煙葉各主要指標(biāo)比例。產(chǎn)量上,川明參-烤煙的鮮重和干重分別比休閑-烤煙增加9.81%和6.98%,上等煙占比多5.06個(gè)百分點(diǎn)�？緹熃�(jīng)濟(jì)效益上,川明參-烤煙比休閑-烤煙每畝多收益308元,從年化效益來看,川明參-烤煙遠(yuǎn)高于休閑-烤煙,每畝多收益8808元。4.玄參與煙草不同種植模式對(duì)土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響:作物和種植模式對(duì)細(xì)菌不同分類水平類群數(shù)量都有一定影響,但作物影響強(qiáng)于種植模式。玄參土壤細(xì)菌的豐富度和多樣性高于植煙土壤,但未達(dá)顯著水平;間作略增加了玄參土壤多樣性,窄行間作略降低了植煙土壤豐富度和多樣性,而寬行間作植煙土壤豐富度低多樣性高,但都未達(dá)顯著水平。作物和種植模式在門和屬水平上都影響著細(xì)菌豐度及優(yōu)勢菌排序,門水平上,植煙土壤中Saccharibacteria顯著高于玄參土壤,Gemmatimonadetes在玄參土壤中顯著高于植煙土壤,Bacteroidetes在不同種植模式間差異顯著;屬水平上,多數(shù)細(xì)菌屬豐度在0.01~0.25%范圍內(nèi)。較多細(xì)菌屬表現(xiàn)出明顯的的作物效應(yīng),如unclassified Xanthomonadaceae、norank Saccharibacteria、uncultured Gaiellales等植煙土壤中顯著高于玄參土壤,norank GR-WP33-30、norank JG30a-KF-32、Gemmatimonas等玄參土壤中顯著高于植煙土壤,而幾乎沒有菌屬受種植模式影響達(dá)顯著水平,但一些細(xì)菌屬如功能菌Sphingomonas在個(gè)別種植模式處理中異于其他處理,可能受種植模式和作物的雙重影響。主成分分析也表明作物較種植模式影響更大。因此,土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)均受作物和種植模式影響,但作物影響更大,存在明顯作物效應(yīng);間作土壤因作物而具有微生物群落二元結(jié)構(gòu)。5.玄參與煙草不同種植模式對(duì)土壤真菌群落結(jié)構(gòu)的影響:玄參土壤的真菌豐富度高于植煙土壤但不顯著;間作略增加了玄參土壤真菌多樣性;窄行間作略降低植煙土壤真菌豐富度和多樣性,寬行間作豐富度低多樣性高,但均未達(dá)顯著水平。作物和種植模式也影響著真菌各門及屬的豐度。少數(shù)真菌屬表現(xiàn)出作物效應(yīng),如unclassified Sordariomycetes、Hypocrea;更多的真菌屬如致病菌Cladosporium、Verticillium在個(gè)別種植模式處理中異于其他處理,可能受種植模式和作物的雙重影響。因此,作物和種植模式都影響了真菌多樣性和群落結(jié)構(gòu),但真菌的作物效應(yīng)弱于細(xì)菌。6.玄參與煙草間作,窄行間作的烤煙植株長勢劣于其他模式。不同部位和種植模式對(duì)煙葉品質(zhì)有很大影響。對(duì)于中部煙葉來說,不同品質(zhì)指標(biāo)間,窄行間作與單作差異較大,寬行間作、超寬行間作差別小。從產(chǎn)量上看,窄行間作的鮮重和干重均顯著小于單作顯著小于寬行和超寬行間作,且窄行間作下等煙占比大,上等煙占比小;從煙的效益來看,窄行間作煙最低,從年化效益看,單作煙最低。根據(jù)以上煙藥輪間作對(duì)土壤微生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)以及烤煙植株影響的分析可知,川明參與烤煙輪作,對(duì)煙地土壤微生物具有改善作用,且對(duì)烤煙植株無不良影響,甚至有促進(jìn)作用;玄參與煙草間作,作物和種植模式均對(duì)土壤微生物影響深遠(yuǎn),且作物對(duì)細(xì)菌影響強(qiáng)于真菌,間作土壤因作物而具有微生物群落二元結(jié)構(gòu),不同間作模式對(duì)烤煙植株影響差別大,寬行間作模式優(yōu)于單作,但仍需探索更適宜的間作模式。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：S572;S154.3
【圖文】：

第 3 章 川明參輪作對(duì)煙地土壤細(xì)菌多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響水平群落結(jié)構(gòu)0、K1、K2 分別所含細(xì)菌 285、249、269 屬，各處理細(xì)菌分布頻率圖見圖 3.2。豐度小屬，K0 有 11 屬，占 3.86%，K1 有 9 屬，占 3.61%，K2 有 9 屬，占 3.35%。豐度在 0.屬，K0 有 50 屬，占 17.54%，K1 有 34 屬，占 13.65%，K2 有 58 屬，占 21.56%。豐度在 屬，K0有107屬，占37.54%，K1有83屬，占33.33%，K2有90屬，占33.46%。豐度在屬，K0 有 73 屬，占 25.61 %，K1 有 76 屬，占 30.52%，K2 有 58 屬，占 21.56%。豐度在 屬，K0 有 35 屬，占 12.28 %，K1 有 40 屬，占 16.06%，K2 有 45 屬，占 16.73%。細(xì)菌屬，K0 有 9 屬，占 3.16%，K1 有 7 屬，占 2.81%，K2 有 9 屬，占 3.35%。菌屬豐度在 0.02~0.50%范圍內(nèi)，少數(shù)細(xì)菌屬豐度小于 0.004%或大于 2.5%，符合正

西南大學(xué)碩士學(xué)位論文落結(jié)構(gòu)真菌群落結(jié)構(gòu)如圖 4.1。三處理的真菌門類為子囊菌 A合菌 Zygomycota、球囊菌 Glomeromycota、壺菌 Chytridiom GenBank 中沒有被明確的分類。與 K0 相比，Ascomycota 在次優(yōu)勢菌 Zygomycota 在 K1 中降低了 16.61%，而 Basidiom，Glomeromycota 在 K1 中減少了 5.59%，Chytridiomycota 變ota 減少 27.99%成為次優(yōu)勢菌，而 Basidiomycota 增加 23.69%

圖 4.2 各處理真菌屬豐度頻率圖Fig.4.2 Abundance frequency chart in different treatments豐度排序，真菌前 10 優(yōu)勢屬豐度之和占 52.86～80.23%，優(yōu)勢屬順序及豐度（見三優(yōu)勢屬及其豐度分別為：K0：norank Sordariales（20.77%）、norank Agaricomycetphora（4.68%）；K1：norank Sordariales（34.70%）、unclassified Agaricomycetessified Sordariomycetes （ 10.44% ） ； K2 ： uncultured Hydnodontaceae （ 21.17%omycetes（19.08%）、unclassified Agaricomycetes（9.42%）。共 16 屬出現(xiàn)在各三處理共有 4 屬：norank Sordariales、norank Agaricomycetes、Cladosporium、omycetes；僅 K0 和 K1 共有 1 屬：unclassified Hypocreales；僅 K0 和 K2 共有 2 屬orales、unclassified Fungi；僅 K1 和 K2 共有 3 屬：uncultured Hydnodontaceae、ales、unclassified Microascales；僅 K0 獨(dú)有 3 屬：Phialophora、unclassified Chaetothyllales；僅 K1 獨(dú)有 2 屬：unclassifie Sordariomycetes、Cryptococcus；僅 K2 獨(dú)有 1 屬：T 4 屬在三處理豐度變化較大的有：norank Sordariales 為 K0 的第 1 優(yōu)勢屬（20.77 1 優(yōu)勢屬（34.70%），在 K2 中降至第 4 屬（8.13%）；norank Agaricomycetes （10.12%），在 K1 中降至第 5 屬（4.35%），川明參種植后升至第 2 屬（19.08hialophora 為 K0 的第 3 優(yōu)勢屬（4.68%），均未出現(xiàn)在 K1 和 K2 的前 10 屬；未

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2784363