不同轮作模式对烟草团棵期根系代谢及根际微生物群落结构的影响

廖仁涛; 耿少武; 刘正杰; 董陈文华; 周绍松; 林春; 李军营; 毛自朝; 《西南农业学报 》 2025 北大核心 CSCD

摘要：[目的]为了解不同轮作模式对烟草团棵期根系代谢及根际微生物群落的影响,探寻土壤—烟草—微生物三者间的互作关系并优化云南烟草的水旱轮作模式。[方法]分别采用烟草→藜麦—烟草(NCN)、烟草→大麦—烟草(NHN)、烟草→蚕豆—烟草(NVN)、水稻→藜麦—烟草(OCN)、水稻→大麦—烟草(OHN)、水稻→蚕豆—烟草(OVN) 6种轮作模式,测量团棵期烟草土壤主要化学物质,并利用代谢组和宏基因组策略,初步揭示不同轮作模式下土壤—烟草—微生物三者间的内在联系。[结果]水旱轮作模式能显著改善土壤的化学性质,提高拟杆菌门、广古菌门微生物的丰度,并通过拮抗或竞争机制抑制好氧微生物的生长。而旱旱轮作模式中好氧病原性微生物种群增加,显著激活了烟草抗逆相关通路,进而产生大量的苯酚类和萜类化合物。基于典型相关分析,发现速效钾和有效磷主要影响了植烟土壤微生物群落结构,尤其是拟杆菌门的Kaistella daneshvariae和Nibribacter ruber,并且发现pH和水溶性氯可能是旱旱轮作中好氧病原性微生物种群生长的关键驱动因子。[结论]水旱轮作后的烟草主要通过和微生物的互作抑制根际好氧病原性微生物的生长进而维持/促进正常生长发育,所揭示的土壤—烟草—根际微生物存在的动态内部相关性,可为云南省核心烟区的绿色、可持续生产提供理论基础。

关键词： 轮作模式 水旱轮作 烟草 微生物群落结构 根系代谢物