【摘要】：煙草(Nicotiana tabacum L.)是我國重要的經濟作物,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,在種植時間上,川明參、玄參分別適與煙草輪作、間作。在煙區(qū)進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、玄參為對象,通過大田試驗進行川明參與烤煙輪作(以烤煙連作為對照),玄參與烤煙間作(以單作為對照),利用高通量測序技術測定輪、間作土壤微生物變化,同時對烤煙的生長、品質、產量等測定,通過對地下微生物和地上植株的綜合分析研究煙藥輪、間作效應,以期為煙藥輪間作種植提供科學依據(jù)。主要結果如下:1.川明參與烤煙輪作增加了煙地土壤細菌的生物多樣性,改變了細菌群落結構。門水平上,沒有改變細菌前三大優(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目有往玉米地恢復的趨勢。屬水平上,多數(shù)細菌屬豐度在0.02~0.50%范圍內;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菌及生理類群細菌豐度增加,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,改變了真菌群落結構。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的趨勢。屬水平上,多數(shù)真菌屬豐度在0.05~5.00%范圍內;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)調煙葉各主要指標比例。產量上,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個百分點�？緹熃洕б嫔�,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土壤細菌群落結構的影響:作物和種植模式對細菌不同分類水平類群數(shù)量都有一定影響,但作物影響強于種植模式。玄參土壤細菌的豐富度和多樣性高于植煙土壤,但未達顯著水平;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,但都未達顯著水平。作物和種植模式在門和屬水平上都影響著細菌豐度及優(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)細菌屬豐度在0.01~0.25%范圍內。較多細菌屬表現(xiàn)出明顯的的作物效應,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顯著水平,但一些細菌屬如功能菌Sphingomonas在個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,土壤細菌群落結構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;間作土壤因作物而具有微生物群落二元結構。5.玄參與煙草不同種植模式對土壤真菌群落結構的影響: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,如unclassified Sordariomycetes、Hypocrea;更多的真菌屬如致病菌Cladosporium、Verticillium在個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構,但真菌的作物效應弱于細菌。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煙葉品質有很大影響。對于中部煙葉來說,不同品質指標間,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)以上煙藥輪間作對土壤微生物多樣性和群落結構以及烤煙植株影響的分析可知,川明參與烤煙輪作,對煙地土壤微生物具有改善作用,且對烤煙植株無不良影響,甚至有促進作用;玄參與煙草間作,作物和種植模式均對土壤微生物影響深遠,且作物對細菌影響強于真菌,間作土壤因作物而具有微生物群落二元結構,不同間作模式對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。
【學位授予單位】：西南大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：S572;S154.3
【圖文】：

第 3 章 川明參輪作對煙地土壤細菌多樣性和群落結構的影響水平群落結構0、K1、K2 分別所含細菌 285、249、269 屬，各處理細菌分布頻率圖見圖 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，少數(shù)細菌屬豐度小于 0.004%或大于 2.5%，符合正

西南大學碩士學位論文落結構真菌群落結構如圖 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 獨有 3 屬：Phialophora、unclassified Chaetothyllales；僅 K1 獨有 2 屬：unclassifie Sordariomycetes、Cryptococcus；僅 K2 獨有 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】

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本文編號：2784363