Investigation and Analysis of Continuous Cropping of Flue-cured Tobacco in Henan Province

The continuous cropping of flue-cured tobacco in the major producing areas of Henan Province by designing questionnaire, fieldwork, enquiry and phone calls, mails, and other forms, the data were obtained then classified and analyzed. The results showed that the main planting areas of flue-cured tobacco were in Nanyang, Xuchang, Luoyang, Sanmenxia, Pingdingshan, and Luohe where were the major producing areas of succession cropping of flue-cured tobacco with percentage of 20%-40% for three years and over three years, and a few places up to 50%. Morbidity was common with wide distribution, and the main diseases were black shank, viral disease, and black rot. It proved that tobacco was not suitable for continuous cropping. Both of tobacco disease and pest rate and mortality significantly increased by more than 40% under continuous cropping for three years and over three years, and the yield and quality of flue-cured tobacco also decreased after continuous cropping. For many places, the tobacco yield started to decrease in the second year of continuous cropping, and after three-year cropping, the yield decreased in the range of 9%-24%. Continuous cropping for a long time would make a serious decline in the quality of tobacco, resulting in non-economic benefits. Therefore, in order to reduce the occurrence of diseases and economic loss in tobacco production, it is recommended to avoid continuous cropping, or to adopt appropriate measures to control tobacco continuous cropping obstacles in the unavoidable case.

Effects of Green Manure Mixed Cropping Patterns on Physical and Chemical Properties of Soil and Economic Characters of Flue-cured Tobacco

[Objective] The aim was to clear the suitable green manure cropping pat- terns in Xiangxi tobacco-planting areas. [Method] 8 treatments were set to study the effects of the monoculture and mixed cropping of common vetch （Vicia gigantea Bge.）, perennial ryegrass （Lofium） and rapeseed （Brassica campestris L.） on physi- cal and chemical properties of soil and economic characters of flue-cured tobacco. [Result] （1） Green manure turnover can reduce soil bulk density by 1.08%-8.62%, and the effect of green manure mixed cropping pattern was the best. （2） Green manure turnover also can increase the soil nutrient, soil organic matter, total nitro- gen （N）, total phosphorus （P）, total potassium （K）, alkali-hydrolyzale N, rapidly available P and rapidly available K by 1.44%-6.10%, 0.01-0.12 g/kg, 1.89%- 11.32%, 0.12%-3.56%, 1.06%-11.76%, 0.04%-18.93% and 0.98%-23.12%, respec- tively, and the effect of the monoculture of common vetch was the best.（3） The overall change of soil pH was not obvious.（4）Green manure turnover can increase the yield and output of flue-cured tobacco, and the effect of the monoculture of common vetch was the best. [Conclusion] The monoculture of common vetch can be generalized in the dry land of Xiangxi tobacco-planting areas.

Changes in Soil Enzyme Activity and Nutrient Content in Different Years of Continuous Cropping Tobacco Fields

In order to find out changes in the main fertility indicators of continuous cropping tobacco fields in Henan Province with years of continuous cropping,5 typical tobacco fields( Jia County,Shaoling District,Fangcheng County,Xiangcheng County,and Song County) were studied. Indicators in question included activity of main enzymes( sucrase,urease,catalase,and acid phosphatase),p H value,organic matters,total nitrogen,available phosphorus and available potassium. The results indicate that in most tobacco fields,the activity of sucrase and urease increased in two years of continuous cropping,later,it showed a declining trend with increase in years of continuous cropping; in some fields,it directly declined with increase in years of continuous cropping; the activity of catalase increased in two years of continuous cropping,later,it showed a declining trend with increase in years of continuous cropping,and it became stable after three years of continuous cropping;generally,the activity of acid phosphatase declined with increase in the years of continuous cropping within 3 years continuous cropping,later,it became stable. Except Fangcheng County,the soil p H value of other districts( counties) generally declined with increase in years of continuous cropping,and it was in the range of 5. 6-6. 8. With the increase in continuous cropping,the soil organic matters( SOM) in tobacco fields of Jia County and Song County declined,changes of SOM in tobacco fields of Fangcheng County and Xiangcheng County were not obvious,and SOM showed the trend of first decline then rise in Shaoling District. In most tobacco fields( Jia County,Xiangcheng County,and Song County),the total nitrogen showed a declining trend; in Shaoling District,it showed a trend of first decline then rise; in Fangcheng County,it showed a rising trend. The available phosphorus firstly slightly declined then rose in tobacco fields of Shaoling District and Song County; it showed a trend of first rise then decline in Jia County; there were no obvious changes in Fangcheng County and Xiangcheng County. Changes in the available potassium were different in tobacco fields. In sum,there are certain rules for changes in soil enzyme activity and nutrient content in tobacco fields in Henan Province,but changes are not completely the same. It is concluded that the site conditions and farming activities exert a certain influence on soil enzyme activity,p H value,organic matters,and nitrogen,phosphorus and potassium content. Therefore,to solve obstacles in continuous cropping of tobacco fields,different regions should take different measures.

连作烟草根系分泌物鉴定及潜在化感物质的筛选研究

为探索长期连作状态下烟草根系分泌物内含有的化感物质组成成分,设置石英砂栽培和连作土壤栽培2种烟草培养处理,对2种烟草不同生长时期的根系分泌物进行提取,利用超高效液相色谱串联质谱(ultra-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry,UHPLC-MS/MS)对提取的根系分泌物进行分析,通过数据库比对、差异分析和时间聚类分析等方法筛选连作烟草根系分泌物中潜在的化感物质。结果表明,共筛选出11类潜在化感物质,分别为生物碱、萜类、胺类、有机酸、苯酸及其衍生物、脂肪酸、酚类、氨基酸和多肽、香豆素、肉桂酸及其衍生物和其他。生物碱、萜类、胺类和有机酸4类化合物相对含量占所有化合物的73.3%。L-烟碱、熊果酸、β-氨基丙腈、5-羟基吲哚乙酸、早熟素Ⅱ、单乙基己基邻苯二甲酸、己内酰胺、姜酚、L-乳酸、邻苯二甲酸二乙酯和2,3-二氢-3,5-二羟基-2-氧代-3-吲哚乙酸甲酯是连作烟草根系分泌物中相对含量较高的潜在化感物质。研究结果为烟草根系化感物质的化感作用研究及缓解烟草连作障碍方法研究提供理论基础。

施用不同有益菌剂对长期连作烤烟根际土壤微生态的影响

【目的】探究不同有益菌剂对长期连作烤烟根际土壤微生态环境的影响,为连作土壤改良及连作障碍消减提供参考依据。【方法】采用盆栽试验和高通量测序技术,分析长期连作烤烟后添加有益菌哈茨木霉菌剂T-22(T1处理)、枯草芽孢杆菌剂(T2处理)、哈茨木霉菌剂T-22+枯草芽孢杆菌剂(T3处理)的烤烟根际土壤理化性质、酶活性及微生物群落结构和功能。【结果】相较于不施有益菌(对照,CK),施用有益菌剂可提高长期连作烤烟根际土壤的速效养分含量和酶活性,其中,在10个环境因子中,速效磷(AP)含量对烤烟根际土壤细菌群落分布的贡献度(4.97%)最高,碱解氮(AN)含量对烤烟根际土壤真菌群落分布的贡献度(6.91%)最高,蔗糖酶(SC)活性对烤烟根际土壤真菌群落分布的贡献度(6.75%)次之;施用有益菌剂可提高长期连作烤烟根际土壤微生物群落丰度、多样性指数和细菌特有OTUs数;施用有益菌剂可改变长期连作烤烟根际土壤的指示物种丰度,其中,细菌假单胞菌属(Pseudomonas)为T1处理的指示物种,鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)和被孢霉属(Mortierella)为T1处理的优势菌属,丰度分别为12.2%和25.0%,Minimedusa属为T3处理的指示物种。单施细菌有益菌剂可降低长期连作烤烟根际土壤细菌群落主要代谢途径的丰度,单施真菌有益菌剂则相反;单施真菌、细菌与真菌有益菌剂混施可提高烤烟根际土壤真菌代谢途径的丰度。【结论】施用有益菌剂对长期连作烤烟根际土壤微生态环境具有一定的改良效应,其中,哈茨木霉T-22的施用效果较好,可用于烤烟连作障碍防控。

连作对植烟土壤微生物群落与环境因子的影响及相关性分析

为探究连作对植烟土壤微生物群落和土壤环境因子的影响及其相互作用,对连作和轮作植烟土壤进行16S rRNA高通量测序,并对土壤理化性质、酶活性、酚酸类物质等环境因子进行测定。结果表明,连作植烟土壤中鞘氨醇单胞菌属(Sphingomonas)、水恒杆菌属(Mizugakiibacter)、橙色出芽单胞菌属(Gemmatimonas)、人参土黄菌属(Flavisolibacter)相对丰度增加,细菌生态网络复杂度降低;速效钾、有效磷含量增加,水解性氮、硝态氮含量降低,转化酶活性降低,酚酸物质积累。Pearson相关性分析表明,土壤速效钾、有效磷、水解性氮、硝态氮和转化酶以及酚酸等环境因子与鞘氨醇单胞菌属、水恒杆菌属、橙色出芽单胞菌属、人参土黄菌属呈显著相关。可见,连作导致植烟土壤养分失衡,影响土壤微生物群落结构,此结论可为烤烟连作障碍研究提供理论依据。

优化施肥调控对连作烤烟农艺性状和产质量的影响

为探索昭阳烟区不同连作年限烟地施肥对烤烟生长发育和产质量的影响,通过小面积同田对比优化施肥调控试验,分别对连作3、6、9年及轮作烟田,处理采取移栽时30%复合肥+氯化钾穴施,70%复合肥环施,团棵追施硝酸钾、硫酸钾、硫酸镁的施肥方式;同田对照采取移栽时复合肥环施+团棵追施硝酸钾、硫酸钾的施肥方式。结果表明:优化施肥调控处理可以改善连作烟地烟株农艺性状,增强烤烟抗逆性,降低病害发生,提高烤烟产量、产值、均价和上等烟比例,改善初烤烟叶化学成分协调性。

不同年限烤烟连作对土壤养分和微生物变化的影响

为探究烤烟连作障碍的关键影响因素及规律,对汉中地区种植5种不同年份处理:连作0 a(CK)、连作2 a(T1)、连作4 a(T2)、连作6 a(T3)和连作8 a(T4)的烤烟土壤进行了土壤理化性质、微生物多样性及群落结构变化的分析。结果显示:烤烟土壤有机质、土壤pH和总碳含量随着种植年限的增加而降低;T4处理相比于CK处理,土壤有机质、土壤pH和总碳含量分别减少8.34%、25.39%和25.20%;土壤中细菌和真菌多样性及丰富度均呈现先增加后减少的趋势,其中细菌优势菌门为放线菌门、变形菌门、酸杆菌门、绿弯菌门和厚壁菌门;真菌优势菌门为子囊菌门、担子菌门和毛霉菌门,相比于CK处理,T3处理下微生物相对丰度变化较大,其中放线菌门、厚壁菌门和担子菌门变化幅度分别为4.04%、6.24%和28.86%。结果表明,连作降低了土壤有机质含量、土壤pH和全碳含量,影响土壤微生物群落组成。

酚酸降解菌的分离、鉴定及其减轻烟草连作障碍的效果研究

烟草根系分泌物中的酚酸类成分在土壤中过度积累是导致烟草连作障碍出现的重要原因.为减轻烟草连作障碍,以云南省昆明市连作烟田的土壤为材料,筛选出对烟草具有促生效果的酚酸降解菌N8.通过形态学和分子生物学方法确定该菌为短波单胞菌(Brevundimonas naejangsanensis).该菌株可降解烟草连作土壤中73.4%的阿魏酸和83%的苯甲酸.连作土盆栽烟草经该菌株处理后,其株高、茎围、叶长指标相比于对照组,分别增长了17.22%、16.86%、5.05%.在田间小区试验中,N8菌株处理组烟草的株高、干重指标均高于对照组,分别提高2.13%与23.33%.研究筛选出的菌株N8为消除烟草连作障碍提供了有益的菌株储备.

施用烟杆炭对三七连作土壤酶活性和微生物群落结构的影响

采用室内培养法研究了烟杆炭对土壤脲酶、蛋白酶、酸性磷酸酶活性和微生物群落结构(磷脂脂肪酸,PLFA)的影响.结果表明:施烟杆炭可显著提高三七连作土壤脲酶、蛋白酶活性和土壤微生物量,缓解连作障碍.

连作烤烟土壤特征及连作障碍防控技术研究进展

为深入阐明烤烟连作障碍的发生机制和科学选择综合防控措施,以期最大限度消减烤烟连作障碍,实现我国烤烟种植业的绿色、高效和可持续发展。从连作烤烟土壤理化性状特征、连作烤烟土壤酶活性特征、连作烤烟土壤化感物质变化特征、连作烤烟土壤微生物群落结构和多样性变化特征等方面综述了连作烤烟土壤的特征。从培育耐连作烤烟抗性品种、优化种植制度、合理施用不同种类肥料制剂、连作土壤消毒和生物防治等方面,总结了当前我国烤烟连作障碍的防控措施,并对今后烤烟连作障碍的研究方向及防控技术最新发展方向进行了展望。

石灰与绿肥对连作雪茄烟田土壤理化性质与真菌群落的影响

【目的】明确石灰与绿肥对连作烟田土壤理化性状、土壤微生物量及真菌群落的影响差异,为科学改良连作土壤提供依据。【方法】在湖北来凤县选择连作12年、土壤类型为黄棕壤的雪茄烟田为研究对象,设置施石灰(L)、施石灰+绿肥还田(LGM)、绿肥还田(GM) 3种土壤改良措施和不施石灰+不种绿肥处理(CK),用5点取样法采集耕层(0—20 cm)土样,分析不同措施对土壤理化性状与不同区系微生物数量的差异影响。采用Illumina NovaSeq高通量测序技术和FUNGuild平台分析烟田土壤真菌群落多样性、组成结构、营养型组成及功能类群变化,并比较了不同处理的雪茄烟经济效益。【结果】3种土壤改良措施均不同程度地增加了土壤全氮、有机质、速效钾含量,且以LGM效果最佳,但改善土壤酸化现象则以L效果最佳。L、LGM、GM处理均显著增加细菌与微生物总量,细菌数量分别较CK增加23.22%、68.07%、46.70%,微生物总量分别增加22.06%、62.12%、42.42%,但仅GM处理显著增加土壤中真菌数量,增幅12.25%。3种土壤改良措施均显著影响土壤真菌群落结构,其中GM处理显著增加真菌群落丰富度,相比对照增加15.01%。L处理增加毛霉属(Mucor)的相对丰度,GM处理增加木霉属(Trichoderma)的相对丰度。L、LGM和GM处理均降低病原菌镰刀菌属(Fusarium)在土壤中的相对丰度,降幅分别为19.32%、13.78%和9.71%。LEfSe分析结果显示,相比对照3种土壤改良措施均显著提高土壤中毛壳菌科(Chaetomiaceae)的相对丰度,LGM和GM处理显著提高腐质霉属(Humicola)的相对丰度,L和LGM处理显著提高短梗蠕孢属(Trichocladium)的相对丰度。FUNGuild分析结果表明,3种土壤改良措施均不同程度降低土壤中植物病原真菌的相对丰度,优化真菌的营养型组成结构。L、LGM和GM处理均显著提高雪茄烟的均价、产量与产值,其中产值分别提高14.56%、27.45%、21.47%,且LGM处理的产值显著高于L处理。【结论】3种土壤改良措施均不同程度地提高土壤质量,在增加真菌群落丰富度、提高有益菌属相对丰度、改善真菌营养型组成结构、优化真菌功能类群方面,绿肥还田处理的效果最好,施石灰+绿肥还田或绿肥单独还田提高土壤肥力、增加雪茄烟经济效益的效果要优于单施石灰。

水杨酸和微生物菌剂对连作障碍烟田烤烟促生效果比较

为探索解决烤烟连作障碍的有效方法,选用水杨酸和3种微生物菌剂在连作障碍烟田开展田间区组试验.结果表明:施用水杨酸的株高、茎围、最大腰叶长、最大腰叶宽和最大腰叶面积均最高,施用壮观链霉菌69-1的叶片数最多,茎围、最大腰叶宽和最大腰叶面积仅次于水杨酸;施用水杨酸的百叶质量、单位面积产量和单位面积产值均为最高,施用壮观链霉菌69-1的中上等烟比例和均价均为最高;水杨酸与3种微生物菌剂联用,未出现促进生长和提高产质量的叠加效果.水杨酸和壮观链霉菌69-1均能显著促进烟株生长,提高烟叶产质量,建议在具有连作障碍的烟区进一步扩大面积推广应用.

烤烟连作对烟叶产量和质量的影响研究初报

通过 3年定位点试验研究 ,结果表明 :烤烟连作后烟株的田间长势 ,烟叶的产量、产值、均价、上中等烟比例均明显下降。连作对烟叶内在质量也产生影响 ,但对内在质量的影响滞后于对烟株生长、产量、产值的影响。

连作烟草根际土壤化感潜力评价及化感物质鉴定

以不同植烟年限的烟草根际土壤为材料,设置6个不同浓度的土壤水浸提液处理,分别对莴苣和烟草进行生物测试,同时用2g.mL–1的正已烷、乙酸乙酯、氯仿、丙酮和甲醇5种不同极性有机溶剂根际土壤浸提液进行化感潜力评价;采用气相色谱和质谱联用技术(GC-MS)鉴定烟草根际土壤甲醇浸提液所含的有机化合物。结果表明:(1)烟草根际土壤水浸提液对莴苣和烟草胚根生长的影响表现为低促高抑的双重浓度效应,并且随着种植年限的增加抑制作用增强。(2)浓度为2 g.mL–1的烟草根际土壤甲醇浸提液对莴苣和烟草胚根的生长抑制作用最强,正已烷、氯仿、乙酸乙酯土壤浸提液基本上无抑制现象。(3)鉴定了不同种植年限烟草根际土壤甲醇浸提液中所含的有机化合物,其中种植1年、种植3年的烟草根际土壤甲醇浸提液中存在烷烃、醇、酮、酸、酯、酚、萜烯类以及多环芳烃等有机化合物。

烤烟连作对耕层土壤酶活性及微生物区系的影响

以烤烟品种＂龙江911＂为材料,在大田试验条件下分别测定了连作1年和5年的烤烟耕层土壤酶活性及微生物区系变化。结果表明：烤烟连作1年的耕层土壤酸性磷酸酶与脲酶活性高于正茬（大豆-小麦-烤烟）,而烤烟连作5年的土壤酸性磷酸酶与脲酶活性低于连作1年。在0－10 cm土层内,烤烟连作1年和连作5年的土壤过氧化氢酶活性均比正茬低,且连作5年土壤比连作1年土壤降低了35.47%。10－20 cm土层内,烤烟连作1年和5年的土壤蔗糖酶活性分别比正茬降低了30.27%和52.14%。烤烟连作减少了土壤细菌和放线菌数量,增加了真菌数量,细菌主要以土壤氨化细菌、好气性自生固氮菌和好气性纤维素分解菌降低为主。因此,烤烟连作破坏了微生物种群的平衡及降低土壤酶活性可能是引起烤烟连作障碍的主要原因之一。

烟草连作障碍研究进展

烟草因连作种植导致产量和品质的下降已成为当前烟叶生产中面临的全国性难题。本文以连作对烟草的危害为切入点,从烟田土壤营养失调、根系中化感自毒物质积累、土壤生物学环境恶化等角度阐述了烟草连作障碍的产生机理,介绍了当前消除烟草连作障碍的主要调控措施,并对烟草连作障碍领域的研究及技术发展方向进行了展望。

烟草化感自毒作用与其连作障碍研究的启示

介绍了植物化感自毒作用的概念、产生机理和作用特点,对烟草连作导致其产量和品质下降,土壤营养失衡和病虫害的发生进行了综述,认为烟草的品质成分与化感自毒物质的同质性是烟草栽培中连作障碍与化感自毒作用更强烈的根本原因。提出了深化烟草化感自毒作用研究,强化栽培技术的"地域性",构建现代烟草农业的生态格局等实现烟叶生产可持续发展的措施。

烟草青枯病发病烟株根际土壤营养状况分析

为探究烟株根际土壤营养状况与青枯病发生的关系,摸清影响烟草青枯病发生最关键的土壤养分因子,以从重庆市烟草青枯病发生十分典型的黔江植烟区采集的177份根际土壤样品为供试材料,测定并采用t检验、因子分析、判别分析等方法分析了土壤pH、有机质、碱解氮、速效磷、速效钾、交换性钙和镁、有效铁、有效锰、有效铜、有效锌、有效硼、有效钼13项指标。结果表明:土壤pH、有机质、速效钾、交换性钙、有效硼、有效钼含量偏低以及土壤碱解氮、交换性镁、有效锰含量偏高均有可能降低土壤的抑病效果,导致青枯病严重发生;烟草青枯病发病烟株根际土壤的钙镁比(4.04)明显低于健康烟株根际土壤的钙镁比(9.86);因子分析结果显示,土壤中低水平的有效钼、交换性钙可能是导致青枯病发生流行最主要的因子;通过判别分析可知,烟株根际土壤中速效钾、交换性钙、有效钼、有机质、有效硼5个成分的含量情况可能是判别青枯病发病与否的关键因子。

烟草连作障碍的症状·机理及防治措施

从土壤养分、土壤酶活性、土壤微生物和根系分泌物等的变化探讨了连作障碍的产生机理,综述了国内外对烟草连作障碍的研究进展,并在此基础上提出了一些解决烟草连作障碍问题的措施,展望了后续研究方向。