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贺州烤烟的主要种植地区以烟-薯轮作为主要种植模式,此模式操作简单,经济效益好。但此模式连作两年后烤烟的生长就会受到抑制,出现严重的生长障碍现象。本研究针对此问题对烤烟生长障碍机理做了探索,并针对障碍机理探索了在不改变轮作模式的前提下较为有效的消减措施。主要结果如下: 1、土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记为i15:0、10Me18:0、18:1ω11、20:ω11、20:3ω8、18:1ω9、22:0、24:0、18:1ω13t的土壤微生物在烤烟和红薯根区土壤中大量存在而水稻土中没有,经淹水处理后在烟田中大量减少,而烤烟生长得到改善,说明它们可能是烟—薯轮作模式中不利烤烟生长有害微生物。 2、在土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记总量上烟—薯轮作模式中烤烟(T3)与红薯(T4)及单薯连作(T5)分别是烟—稻轮作模式中水稻土(T1)的3.0倍、1.8倍与3.3倍。说明红薯的生长活动可能使土壤存在较多不利后茬烤烟生长的微生物,从而造成了后茬烤烟的生长障碍。 3、烟—薯轮作模式下的烤烟(T3)根区土壤与红薯(T4)根区土壤及单薯连作土壤(T5)中酚酸含量显著高于烟—稻轮作模式下水稻根区土壤(T1),说明烤烟与红薯的生长活动使土壤累积较多的酚酸。香草酸与反式阿魏酸的累积量较大。 4、淹水处理后烟田的绝大部分土壤微生物磷脂脂肪酸标记量都比淹水前明显降低。淹水处理显著减少土壤中微生物数量,其中真菌减少幅度最大达86％,细菌达到80%,放线菌达到84%。 5、淹水处理能显著减少烟田土壤中酚酸含量,其中反式阿魏酸减少幅度最大。 6、淹水处理烟田后施用生物有机肥料能显著改善烤烟的农艺性状,说明烟田淹水后施用生物有机肥料可消减烟—薯轮作模式中后茬烤烟的生长障碍。淹水处理后烤烟根区土壤微生物总量减少,而施用生物有机肥料后微生物总量明显增加,说明烟田淹水后施用生物有机肥料对烟—薯轮作模式下烤烟生长障碍的消减机理可能是,淹水处理可消除烟田中部分有害微生物,而生物有机肥料施用使土壤有益微生物增加。 综上所述,烟—薯轮作模式下烤烟的生长障碍机理可能是土壤中大量不利烤烟生长的微生物及土壤酚酸富集所致。不利微生物可能是磷脂脂肪酸生物标记为 i15:0、10Me18:0、18:1ω11、20:1ω11、20:3ω8、18:1ω9、22:0、24:0、18:1ω13t的微生物;土壤酚酸中阿魏酸对烤烟的毒害作用最强。淹水处理可大量减少土壤中微生物及酚酸类物质含量,障碍烟田经淹水处理后施用生物有机肥料对消减烤烟的生长障碍效果显著。