试验于2015-2016年在河南农业大学郑州科教园区（毛庄）进行,以不同烤烟品种ND202、K326、NC89为试验材料,研究了不同烤烟品种成熟期的钾积累和分配状况、钾相关吸收转运基因表达差异、根系分泌物的分泌情况以及其根际土壤的理化性质、酶活性、微生物多样性,旨在探索烤烟钾积累差异与其根际微生物多样性之间的相互关系。主要研究结果如下:（1）对成熟期烤烟植株对钾的积累能力差异分析发现,ND202对钾素的积累能力最强,全株钾积累量达到10.18 g株^-1,显著高于K326(5.35 g株^-1)和NC89(4.85 g株^-1)。成熟期ND202上部叶、中部叶、下部叶和茎秆中的钾含量显著高于K326和NC89,且在中部叶和下部叶干物质积累较多。对三个品种成熟期的根系分泌物检测发现共有的根系分泌物有19种,其中有机酸有11种。NC89、K326、ND202已检测出的根系分泌物中有机酸的相对含量分别是68.94%、65.82%、81.80%。对不同品种生长发育过程中根际土壤理化性质、土壤酶活性的变化和成熟期的根系生理研究发现,ND202具有较高的根鲜重、根干重、根体积和根系活力。在烤烟生长发育的全过程,NC89、K326根际土壤的速效钾含量呈现出逐渐升高的趋势,而ND202根际土壤的速效钾含量在旺长期达到最大,在成熟期低于非根际土壤、极显著低于其他品种。（2）对不同烤烟品种成熟期钾通道和转运基因的相对表达量分析表明,钾通道基因NtKC1、NTORK1、NKT1在烤烟根部的相对表达量要高于叶片,且在ND202根部的相对表达量最大;钾通道基因NtTPK1主要在叶片中表达,在根部的表达量较少,就相同部位来说,ND202表达量最高,K326表达量最低;钾转运体基因NtHAK1基因在烤烟叶片和根部均有表达,同一部位品种间差异极显著;钾转运体基因NtKT12基因在烤烟叶片和根部均有表达,在根部表达较弱。不同烤烟品种不同部位钾相关基因的表达有差异。（3）采用I11umina高通量测序技术对成熟期烤烟根际土壤微生物多样性进行分析发现,在门水平上,烤烟根际土壤中酸杆菌门、厚壁菌门相对丰度低于非根际土,而变形菌门、放线菌门、绿弯菌门、TM7、OD1、BHI80-139、WPS-2、拟杆菌门、硝化螺旋菌门、芽单胞菌门的相对丰度高于非根际土;在门水平上,根际微生物的多样性在品种之间也有差异,ND202根际土中放线菌门、变形菌门的相对丰度较高,而酸杆菌门则较低。在属水平上,不同烤烟品种根际土壤中的芽孢杆菌属、乳酸乳球属、铜绿假单胞菌属、环丝菌属、节杆菌属等五个属的相对丰度低于非根际土壤,而根际土壤中的链霉菌属、伦茨氏菌属、鞘脂单胞菌属、气微菌属等四个属的相对丰度高于非根际土壤;在属水平上,根际微生物多样性在品种之间也存在差异,ND202根际土壤中的Kaistobacter属、鞘脂单胞菌属等属相对丰度高于其他品种,Steroidobacter属相对丰度显著低于其他品种;在非根际土壤中,ND202的硝化螺菌属、Steroidobacter属等属细菌相对丰度显著低于其他品种,Flavisolibacter属细菌相对丰度显著高于其他品种。（4）对烤烟根际土壤部分细菌的相对丰度与根际营养、根系钾吸收相关指标的相关性分析结果表明,根系分泌物中有机酸相对含量与全株钾积累量呈显著正相关;根际土壤速效钾含量与根系分泌物中有机酸相对含量呈显著负相关。根系分泌物中有机酸相对含量与Kaistobacter属、鞘脂单胞菌属的相对丰度呈极显著正相关,与Iamia属、气微菌属的相对丰度呈显著正相关。全株钾积累量与鞘脂单胞菌属的相对丰度呈显著正相关,与Iamia属、气微菌属的相对丰度呈极显著正相关。成熟期烤烟的钾积累量不仅与不同品种对钾的吸收和转运有关,还受烟株根际土壤的钾素营养状况、根系分泌物中有机酸的相对含量、根际微生物的相对丰度以及烟株根系状况和钾素分配差异的影响。根系分泌物中有机酸的相对含量、根际微生物的相对丰度和根际土壤有效钾含量间的相互作用影响成熟期烤烟对钾素的吸收。