張云偉，徐智，湯利，李艷紅，宋建群，殷紅慧

1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201；

2云南省文山州煙草公司，文山 663000

生物有機肥對烤煙黑脛病及根際微生物代謝功能多樣性的影響

張云偉1，徐智1，湯利1，李艷紅1，宋建群1，殷紅慧2

1云南農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境學(xué)院，昆明 650201；

2云南省文山州煙草公司，文山 663000

通過田間小區(qū)試驗，比較了施肥處理對烤煙產(chǎn)質(zhì)量、黑脛病以及根際微生物代謝功能多樣性的影響。結(jié)果表明：在化肥減量的條件下，配施生物有機肥能獲得與常規(guī)化肥處理(T1)相近或更高的產(chǎn)量和產(chǎn)值，并顯著提高了烤煙的上等煙比例，減輕黑脛病的危害。其中，以化肥減量20%配施0.3 kg/m2生物有機肥（T3）處理表現(xiàn)最好。隨著生物有機肥施用量的增加，烤煙根際細菌、放線菌數(shù)量、微生物碳源利用強度、Shannon指數(shù)和McIntosh指數(shù)均呈現(xiàn)增加的趨勢。與T1相比，T3處理的根際放線菌數(shù)量和碳源利用強度分別增加了112.6%、24.3%，并且McIntosh均勻度指數(shù)增加了17.5%。主成分分析表明，施用生物有機肥明顯改變了烤煙根際微生物的群落功能，相對于糖類和酚類，氨基酸類、羧酸類、聚合物類、胺類的代謝對生物有機肥的施入更為敏感。與其他兩個處理相比，T3處理明顯提高了烤煙根際微生物對氨基酸類、酚類碳源的利用能力。

生物有機肥；烤煙黑脛??；根際微生物代謝功能多樣性；碳源利用

土傳病害是影響煙葉品質(zhì)最重要的因素之一。土傳病害發(fā)生的根本原因是土壤微生物區(qū)系和多樣性失調(diào)，導(dǎo)致土壤中病原菌激增而引發(fā)土傳病害嚴重發(fā)生[1]。長期施用化肥可導(dǎo)致土壤肥力下降，同時又使土壤微生態(tài)系統(tǒng)失衡，致使土傳病害泛濫，大量使用農(nóng)藥等化學(xué)藥劑又增加了農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)失衡的風(fēng)險[2-3]。近20多年來，有機肥與化肥協(xié)同施用一直是肥料研究的熱門領(lǐng)域。生物有機肥以其調(diào)控微生物區(qū)系降低土傳病害受到國內(nèi)外肥料研究者的關(guān)注[4-5]。研究證實生物有機肥對番茄[6-7]、香蕉[8]、棉花[9]等作物能改善土壤微生物區(qū)系，提高其代謝活性，防治土傳病害，并提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和品質(zhì)。

烤煙是我國重要的經(jīng)濟作物。煙草黑脛病是常見的土傳真菌性病害。前期研究表明，在田間條件下，與有機肥相比，生物有機肥能提高烤煙煙葉的產(chǎn)量和上中等煙比例，提高烤煙根際微生物的代謝活性，并有效降低青枯病的危害程度[10-11]。然而通過田間小區(qū)試驗研究不同比例生物有機肥與減量化肥配施對烤煙黑脛病及根際微生物代謝功能多樣性的影響尚未見報道。本試驗擬通過田間小區(qū)試驗，研究不同比例生物有機肥對烤煙黑脛病以及根際微生物代謝功能多樣性的影響，探討生物有機肥的控病機制，確定生物有機肥與化肥配施的合理比例，以期為生物有機肥在綠色烤煙生產(chǎn)上的應(yīng)用及減肥增效提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗于2012年5～9月在云南省文山市麻栗坡縣大坪鎮(zhèn)煙葉收購站試驗田（23°07’ 18.1″ N 104°37’ 01.0″ E）進行。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試品種與土壤

供試烤煙品種為云煙87，供試土壤基本理化性狀見表1。

表1 供試土壤基本理化性質(zhì)Tab.1 Properties of the sampled soil

1.2.2 供試肥料

供試化肥為煙草專用肥，其中基肥總養(yǎng)分比例為氮(N)8%、磷(P2O5)15%、鉀(K2O)22%，追肥為氮(N)15%、磷(P2O5)0%、鉀(K2O)33%；生物有機肥為“爸愛我”煙草專用抗土傳病害生物有機肥，由江蘇新天地生物肥料工程中心有限公司提供(生物有機肥含有機質(zhì)≥25%?氮(N)3.2%、磷(P2O5)1.4%、鉀(K2O)1.4%?抗病菌種多粘類芽孢桿菌(Paenibacillus polymyxa)有效活菌數(shù)≥0.5億/g)。

1.3 試驗設(shè)計

試驗共設(shè)置3個處理:T1:當?shù)爻Ｒ?guī)施肥(100%NPK化肥)；T2:90%NPK化肥+0.15 kg/m2生物有機肥；T3:80%NPK化肥+0.3 kg/m2生物有機肥。3次重復(fù)，共計9個小區(qū)。每個小區(qū)5壟，每壟植煙8株，每個小區(qū)種煙40株，株行距為55 cm×120 cm，小區(qū)面積29.7 m2，隨機區(qū)組排列。

當?shù)爻Ｒ?guī)化肥處理(T1)氮肥用量按105kg N/hm2施入，其中基肥60kg N/hm2，追肥45kg N/hm2，總養(yǎng)分比例為(m(N)∶m(P2O5)∶m(K2O)=1:1:2.5，生物有機肥處理的化肥基、追肥在常規(guī)化肥(T1)的基礎(chǔ)上按相應(yīng)比例減量施入。生物有機肥做基肥在移栽前一次性施入，環(huán)施覆土。

試驗中不使用防治烤煙土傳病害的農(nóng)藥，其他技術(shù)措施按優(yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)要求操作和管理。

1.4 取樣與分析方法

1.4.1 烤煙分級

分別將各小區(qū)煙葉于適烤期掛牌采烤，計算各處理小區(qū)的產(chǎn)量，并按當?shù)厥召弮r格計算各處理產(chǎn)值。依據(jù)國家煙葉標準[12]分級后計算上等煙比例。

1.4.2 病害調(diào)查

根據(jù)文獻[13]在腳葉成熟期對烤煙黑脛病進行病害調(diào)查并分級，并計算病情指數(shù)。

病情指數(shù)=∑(各級病株數(shù)×該病級值)/(調(diào)查總株數(shù)×最高級值)×100

1.4.3 土壤取樣

于烤煙最后一次采烤結(jié)束后采用棋盤采樣法選取采樣點，利用抖土法采集根際土樣，混勻，用無菌自封袋包裝，立即帶回實驗室，放入4℃冰箱保鮮，用于微生物數(shù)量的平板培養(yǎng)和微生物功能多樣性分析。

1.4.4 可培養(yǎng)微生物數(shù)量的測定

可培養(yǎng)微生物數(shù)量分析采用稀釋平板計數(shù)法進行。細菌采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基?真菌采用馬丁式培養(yǎng)基?放線菌采用改良高氏一號培養(yǎng)基進行培養(yǎng)[14]。

1.4.5 微生物代謝功能多樣性分析

采用BIOLOG ECO 碳素利用法研究不同處理對烤煙根際土壤微生物代謝功能多樣性的影響。具體方法參照文獻[15]。

1.4.6 統(tǒng)計方法

采用Microsoft Excel 2007整理后，用SPSS11.5軟件進行方差分析(Duncan 檢驗法)和主成分分析(PCA)，差異顯著性水平設(shè)為α= 0.05。

2 結(jié)果

2.1 生物有機肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

從表2可以看出，在田間條件下，與常規(guī)化肥(T1)相比，在化肥減量的條件下配施生物有機肥能顯著提高烤煙上等煙比例。產(chǎn)量和產(chǎn)值均呈現(xiàn)出化肥減量20%配施0.3 kg/m2生物有機肥(T3)＞化肥減量10%配施0.15 kg/m2生物有機肥(T2)＞常規(guī)化肥(T1)的趨勢，但處理間差異均沒有達到統(tǒng)計學(xué)意義水平(P＞0.05)。與T1相比，T3處理的上等煙比例顯著增加了12.4%(P=0.027)，與T2的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義。

表2 不同施肥處理對烤煙經(jīng)濟指標的影響Tab.2 Effects of different fertillizer treatment on flue-cured tobacco

2.2 生物有機肥對烤煙黑脛病病情指數(shù)的影響

與常規(guī)化肥(T1)相比，在化肥減量的條件下，配施生物有機肥均能顯著降低黑脛病病情指數(shù)。與T1相比，T2和T3處理的黑脛病病情指數(shù)分別下降了7.9%(P＜0.05)和10.7%(P=0.001)。T2與T3處理間差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

2.3 生物有機肥對烤煙根際可培養(yǎng)微生物數(shù)量的影響

從表3可以看出，施用生物有機肥的根際細菌數(shù)量呈現(xiàn)出T3＞T2＞T1的趨勢，但處理間未達顯著差異水平(P＞0.05)。

施用生物有機肥顯著提高了烤煙根際放線菌的數(shù)量。與T1相比，T3處理的烤煙根際放線菌數(shù)量顯著增加了112.6%(P=0.01)，與T2處理的差異沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

施用生物有機肥的烤煙根際真菌數(shù)量變化不大，T2處理根際真菌數(shù)量較T1有一定增加的趨勢，T3處理與T1處理真菌數(shù)量基本一致，處理間沒有統(tǒng)計學(xué)意義(P＞0.05)。

圖1 不同施肥處理對烤煙黑脛病影響Fig.1 Effects of different fertilizer treatment on black shank

表3 不同處理對烤煙根際土壤細菌?放線菌?真菌的影響Tab.3 Effects of different treatment on rhizospheric bacterium,actinomycetes and fungus

2.4 生物有機肥對烤煙根際微生物代謝功能多樣性的影響

2.4.1 生物有機肥對烤煙根際微生物總的碳源利用強度的影響

圖2是以ECO微平板培養(yǎng)120h的碳源利用強度評價了不同處理的烤煙根際微生物的代謝活性。從圖2可以看出，生物有機肥對烤煙根際微生物碳源利用活性有顯著影響。與常規(guī)化肥(T1)相比，T3處理的碳源利用強度提高了24.3%(P=0.01)。T2處理(P＞0.05)。

圖2 不同施肥處理下的碳源利用強度Fig.2 Carbon source utilization under different fertilizer treatment

2.4.2 生物有機肥對烤煙根際微生物6類碳源利用能力的影響

從不同處理碳源利用強度百分比(圖3)來看，不同處理的烤煙根際微生物碳源利用強度中以糖類、氨基酸類、羧酸類、聚合物類的利用比例較高，以酚類和胺類的利用比例較低。與常規(guī)化肥處理(T1)相比，配施生物有機肥處理根際微生物的糖類碳源的利用強度百分比均下降了4.4%。與T1相比，化肥減量20%配施0.3kg/m2生物有機肥處理(T3)的氨基酸類和酚類碳源的利用強度百分比分別增加了2.1%和1.3%。

圖3 不同施肥處理在Biolog-ECO板上的碳源利用強度百分比Fig.3 The percentage of carbon source utilization intensity on Biolog-ECO under different fertilizer treatment

圖4是以不同類型碳源的AWCD值評價了不同施肥處理烤煙根際微生物對糖類?羧酸類?氨基酸類?胺類?聚合物類和酚類6類碳源利用能力的差異。總體來說，除糖類和聚合物無顯著差異外，施用生物有機肥的烤煙根際微生物對其他類碳源的利用能力均呈現(xiàn)增加的趨勢。施用生物有機肥顯著提高了烤煙根際微生物對羧酸類、胺類碳源的利用能力。與常規(guī)化肥(T1)相比，T3處理的羧酸和胺類碳源的利用能力分別增加了30.1%(P=0.01)和54.7%(P=0.001)，與T2之間沒有統(tǒng)計學(xué)意義。與常規(guī)化肥(T1)相比，在化肥減量20%的條件下配施0.3 kg/m2生物有機肥(T3)還顯著提高了烤煙根際微生物對氨基酸類、酚類碳源的利用能力，增幅分別達39.6%(P＜0.05)和77.2%(P=0.001)。

圖4 不同施肥處理下烤煙根際微生物的不同類型碳源利用率Fig.4 Carbon source utilization rate of rhizospheric microbial under different fertilizer treatment

2.4.3 烤煙根際微生物群落多樣性指數(shù)比較

圖5是以Shannon多樣性指數(shù)和McIntosh均勻度指數(shù)比較了不同施肥處理的微生物群落結(jié)構(gòu)變化。在減量化肥條件下，配施生物有機肥顯著提高了植煙土壤根際微生物多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)。與常規(guī)化肥(T1)相比，T3處理的多樣性指數(shù)和均勻度指數(shù)分別增加了 2.9%(P＜0.05)和 17.5%(P＜0.05)。

圖5 不同處理土壤微生物群落功能多樣性指數(shù)Fig.5 Functional diversity index of soil microbial group under different treatment

2.4.4 不同處理烤煙根際微生物碳源利用主成分分析

應(yīng)用主成分分析是根據(jù)各種碳源的因子權(quán)重值，可清晰地看出各處理在碳源利用上的具體差異，評價引起各處理間土壤微生物群落差異的主要碳源。通過主成分分析可以在降維后的主元向量空間中，用點的位置直觀地反映出不同土壤微生物群落功能多樣性變化[22]。應(yīng)用主成分分析( PCA)從31個變量中提取2個主成分因子，第1主成分(PC1)和第2主成分(PC2)分別可以解釋所有變量的62.38%和37.62%，2個主成分累計方差貢獻率達到100%，可以以2個主成分表征原來31個變量的特征。因此，取2個主成分（PC1和PC2）得分作圖來表征微生物群落碳源代謝特征（圖6）。

從圖6可以看出，各處理間的碳源利用得分差異明顯，分別位于不同的三個象限。施用生物有機肥(T2,T3)處理在PC1上的得分較高，即位于第1,4象限；常規(guī)化肥處理(T1)在PC1和PC2上的得分均較低，位于第2象限。T3處理在PC1和PC2上的得分均較高，位于第1象限，表明T3處理對PC1和PC2上的主要碳源均影響較大。此外，T2和T3處理在PC1上的得分均為正值，而T1處理在PC1上的得分為負值，表明PC1上的碳源是區(qū)分施用生物有機肥的敏感碳源；T1處理在PC2上的得分近似為“0”，T2在PC2上的得分為負值，而T3在PC2上的得分為正值，表明PC2上的碳源是區(qū)分生物有機肥施用量的敏感碳源。

主成分得分系數(shù)與單一碳源光密度值的相關(guān)分析結(jié)果(表4)表明，糖類在PC1和PC2上的相關(guān)性均較高(系數(shù)＞0.8)，且PC1和PC2上的碳源均為3個；氨基酸類、羧酸類、聚合物類、胺類在PC1上相關(guān)性較高的碳源均多于與PC2相關(guān)性較高的碳源個數(shù)；酚類在PC1上相關(guān)性較高的碳源與PC2相等。表明氨基酸類、羧酸類、聚合物類、胺類這4類碳源是區(qū)分施用生物有機肥的敏感碳源，而糖類、酚類這2類碳源是區(qū)分生物有機肥施用量的敏感碳源。

圖6 不同施肥處理對烤煙根際微生物群落功能主成分分析Fig.6 Analysis of main content of rhizospheric microbial group under different fertilizer treatment

表4 ECO 微孔板中與PC1 和 PC2 上相關(guān)性較高的主要碳源Tab.4 Carbon source highly related to PC1 and PC2 on ECO microplate

3 結(jié)論與討論

3.1 生物有機肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

作物的產(chǎn)量與品質(zhì)與土壤中的有效營養(yǎng)元素密切相關(guān)[16-17]。由于有機(類)肥料原料來源豐富，不同有機肥料的養(yǎng)分含量也各不相同，因此有機(類)肥料替代部分化肥需要確定合適的替代比例[5,18]。有研究表明，有機肥替代50%化肥能獲得與單施化肥相當甚至更高的水稻產(chǎn)量[19-20]。也有研究表明，隨著有機肥替代無機肥純氮比例(20%～40%)的增加，烤煙產(chǎn)量反而有所下降[21]。本研究結(jié)果表明，在化肥減量20%的條件下，配施生物有機肥能提高烤煙的上等煙比例，且降低烤煙黑脛病的危害程度，以減量20%的化肥配施0.3kg/m2生物有機肥表現(xiàn)最好。有機(類)肥料替代化肥的最適比例因作物種類與品種、土壤類型和肥料種類的差異而有所不同，要確定一個最適比例是很困難的。尤其是這一比例是否能適應(yīng)長期定位試驗，還有待進一步驗證。

3.2 生物有機肥對烤煙根際微生物數(shù)量及碳源利用能力的影響

本研究結(jié)果表明，隨著生物有機肥施用量的增加，烤煙根際細菌和放線菌數(shù)量都呈現(xiàn)明顯增加的趨勢，且真菌的數(shù)量能維持在一個低的水平。作物對土傳病害的抗性與根際土壤微生物關(guān)系密切。目前很多學(xué)者認為，對土傳病害的抑制在一定程度上是土壤微生物群體的作用[22]，根際土壤中的細菌及放線菌是生物防治的貢獻者，通過它們對病原菌的拮抗作用抑制或直接殺死病原菌的菌絲及孢子[1,23]。土壤中細菌和放線菌密度是土壤的生物活性的重要指標，而土壤真菌密度上升是地力衰竭的標志之一[23-24]。隨著生物有機肥替代化肥比例的增加，有利于促進細菌、放線菌成為土壤微生物群落中的優(yōu)勢群體，又穩(wěn)定真菌數(shù)量，這可能是生物有機肥控制烤煙土傳病害的重要機制之一。

很多研究表明，土壤微生物群落的代謝活性與作物發(fā)病情況有較好的一致性[6,23]。隨著生物有機肥替代化肥比例的增加，烤煙根際微生物群落的代謝活性也呈現(xiàn)出增加的趨勢，這與烤煙黑脛病病情指數(shù)下降的趨勢相吻合。其原因可能是生物有機肥的施用使得有益微生物的碳源利用強度增加，與土傳病原菌形成“營養(yǎng)競爭”，從而使病原菌得不到足夠的營養(yǎng)物質(zhì)進而不能大量繁殖[24]。在化肥減量的條件下，配施生物有機肥降低了糖類碳源在烤煙根際微生物總的碳源利用強度中的百分比，董艷[25]等研究認為糖類碳源的利用強度降低是施氮增加蠶豆枯萎病抗性的機制之一。因此，這也可能是生物有機肥控制黑脛病的重要機制之一。生物有機肥施用量的增加還顯著提高了烤煙根際微生物的Shannon指數(shù)和McIntosh均勻度，促進了烤煙根際微生物區(qū)系向健康的方向轉(zhuǎn)變。這對于增加烤煙對黑脛病的抗性有著重要意義。

BIOLOG主成分分析表明，施用生物有機肥的敏感碳源是氨基酸類、羧酸類、聚合物類、胺類，說明施用生物有機肥能夠提高烤煙根際微生物對這4類碳源的利用能力。有研究認為，天冬酰胺、苯丙氨酸、蘇氨酸、精氨酸能夠促進尖孢鐮刀菌孢子萌發(fā)和菌絲生長[1]。因此，施用生物有機肥提高了根際微生物對氨基酸類碳源的利用能力可能對降低黑脛病病情指數(shù)有一定作用。而糖類、酚類這2類碳源是區(qū)分生物有機肥施用量的敏感碳源，即隨著生物有機肥施用量的增加，烤煙根際微生物利用酚類的能力也呈現(xiàn)顯著增加的趨勢。煙草土壤酚類物質(zhì)的積累可能是導(dǎo)致煙草連作障礙的原因之一，而施用生物有機肥可促進土壤中以酚類為碳源的微生物類群的繁殖，可在一定程度上減輕煙草連作障礙[23]，這可能是生物有機肥施用量增加能減輕烤煙黑脛病危害程度的重要機制之一。

[1]Ren L X,Su S M,Yang X M,et al.Intercropping with aerobic rice suppressed Fusarium wilt in watermelon.Soil Biology and Biochemistry,2008,40:834-844.

[2]Ling N,Xue C,Huang Q W,et al.Development of a mode of application of bioorganic fertilizer for improving the biocontrol efficacy to Fusarium[J].BioControl ,2010,55:673-683.

[3]胡可,李華興,盧維盛,等.生物有機肥對土壤微生物活性的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報.2010,18(2):303-306.

[4]楊興明,徐陽春,黃啟為,等.有機(類)肥料與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境保護[J].土壤學(xué)報,2008,45(5):925-932.

[5]何萍,金繼運,等.集約化農(nóng)田節(jié)肥增效理論與實踐[M].北京:科學(xué)出版社,2012:239-241.

[6]李勝華,谷麗萍,劉可星.有機肥配施對番茄土傳病害的防治及土壤微生物多樣性的調(diào)控[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2009,15(4):965-969.

[7]袁英英,李敏清,胡偉,等.生物有機肥對番茄青枯病的防效及對土壤微生物的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報.2011,30(7):1344-1350.

[8]張志紅,馮宏,肖相政,等.生物肥防治香蕉枯萎病及對土壤微生物多樣性的影響[J].果樹學(xué)報.2010,27(4):575-579.

[9]Luo J,Ran W,Hu J,et al.Application of Bio-Organic Fertilizer Significantly Affected Fungal Diversity of Soils[J].Soil Biology and Biochemistry.2010,74(6):2039-2048.

[10]徐健欽,徐智,宋建群,等.不同有機肥對烤煙生長發(fā)育、產(chǎn)質(zhì)量及青枯病的影響[J].云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報.2013,28(1):133-138.

[][]

[11]張云偉,徐智,湯利,等.不同有機肥對烤煙根際微生物的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報.2013,24(9):2551-2556.

[12]國家煙草專賣局.烤煙國家標準GB2635-1992[S].北京:中國標準出版社,2004.

[13]中國國家標準化管理委員會.煙草病蟲害分級及調(diào)查方法GB/T 23222-2008[S].北京:中國標準出版社,2009.

[14]林先貴.土壤微生物研究原理與方法[M].北京:高等教育出版社,2010:362-364.

[15]姚槐應(yīng),黃昌勇.土壤微生物生態(tài)學(xué)及其試驗技術(shù)[M].北京:科學(xué)出版社,2006:166-169.

[16]Garland J L.Analysis and interpretation of communitylevel physiological profiles in microbial ecology.FEMS Microbiology Ecology,1997,24:289-300.

[17]Marschner H,Mineral Nutrition of Higher Plants[M].London:Academic Press,ed.2,1995:483-503.

[18]任小利,王麗萍,徐大兵,等.菜粕堆肥與無機肥配施對烤煙產(chǎn)量和品質(zhì)以及土壤微生物的影響[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,35(2):92-98.

[19]管建新,王伯仁,李東初.化肥有機肥配合對水稻產(chǎn)量和氮素利用的影響[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2009,25:88-92.

[20]李菊梅,徐明崗,秦道珠,等.有機肥無機肥配施對稻田氨揮發(fā)和水稻產(chǎn)量的影響[J].植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報,2005,11(1):51-56.

[21]張新要,姜占省,李天福,等.不同餅肥用量和氮素形態(tài)配比對烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響[J].土壤通報,2006,37(1):867-870.

[22]張瑞福,沈其榮.抑病型土壤的微生物區(qū)系特征及調(diào)控[J].南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2012,35(5):125-132.

[23]楊宇虹,陳冬梅,晉艷,等.不同肥料種類對連作煙草根際土壤微生物功能多樣性的影響[J].作物學(xué)報,2011,37(1):105-111.

[24]Irikiin Y,Nishiyama M,Otsuka S,et al.Rhizobacterial community-level sole carbon source utilization pattern affects the delay in the bacterial wilt of tomato grown in rhizobacterial community model system.Applied Soil Ecology,2006,34:27-32.

[25]董艷,楊智仙,董坤,等.施氮水平對蠶豆枯萎病和根際微生物代謝功能多樣性的影響[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報,2013,24(4):1101-1108.

Effects of bio-organic fertilizer on flue-cured tobacco black shank and diversity of rhizospheric microbial metabolic function

ZHANG Yunwei1,XU Zhi1,TANG Li1,LI Yanhong1,SONG Jianqun1,YIN Honghui2
1 College of Resources and Environmental Science,Yunnan Agricultural University,Kunming 650201,China；
2 Yunnan Wenshan Tobacco company,Wenshan 663000,China

Field experiment was carried out to compare effects of applying different fertilizers on tobacco yield and quality,black shank and rhizospheric microbial functional diversity.Results showed that applying bio-organic fertilizer with reduced chemicals had a higher or approximately the same yield and quality of tobacco than conventional chemical fertilization(T1).It also increased proportions of high grade tobacco leaves and reduced hazards of black shank significantly.The best effect was found when applying 0.3 kg/m2 bio-organic fertilizer with 20% reduction of chemical fertilization(T3).With the rise of application rate of bio-organic fertilizer,the number of bacteria,actinomyces,carbon utilization intensity,Shannon and McIntosh index increased.As compared with T1,the actinomyces numbers and carbon utilization intensity of T3 treatment were significantly increased by 112.6% and 24.3% and the McIntosh index was increased by 17.5%.Principal component analysis demonstrated that applying bio-organic fertilizer changed the rhizospheric microbial metabolic function,and metabolism of amino acids,carboxylic acids,polymers and amines was more sensitive to bio-organic fertilizers compared with carbohydrates and phenols.T3 increased capacity of microbes in using carbon source of amino acids and phenols significantly as compared with T1 and T2.

bio-organic fertilizer; tobacco black shank; rhizospheric microbial metabolic functional diversity; carbon source utilization

10.3969/j.issn.1004-5708.2014.05.010

S144.1 文獻標志碼：A 文章編號：1004-5708（2014）05-0059-07

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項基金項目(201103004、201103003); 國家科技支撐計劃項目(2012BAD14B01)

張云偉(1989—)，在讀碩士研究生，從事植物營養(yǎng)與土壤微生物研究，Email:zyw525448326@126.com

湯利(1964—)，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事植物營養(yǎng)與病害控制研究，Email:ltang@ynau.edu.cn

2013-08-23