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Difference of rhizosphere microbe quantity and functional diversity among three flue-cured tobacco cultivars with different resistance.

抗性烤烟品种根际微生物数量及功能多样性差异


以青枯病和黑胫病不同抗性烤烟品种‘红花大金元’、‘云烟-87’和‘K326’为材料(对青枯病和黑胫病的抗性均表现为K326>云烟87>红大),在石林和寻甸两个不同生态区进行田间试验,采用平板稀释计数法和Biolog技术研究不同抗性品种不同生育期根际微生物群落动态及功能多样性的差异.结果表明: 烤烟根际土壤细菌、放线菌和微生物总量与品种抗性均呈正相关,而真菌数量与品种抗性呈负相关;两地移栽后35、55和75 d均有一致规律.不同品种根际微生物对6类碳源的利用和碳源利用率(AWCD)存在一定差异,其中寻甸点移栽后55和75 d抗病烤烟品种对糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类和胺类的利用程度比感病品种高,而移栽后75 d对酚酸类的利用刚好相反;移栽后55和75 d抗病品种的AWCD值显著大于感病品种.而石林点移栽后35、55和75 d根际微生物对6类碳源的利用能力和AWCD值虽与品种抗性无明显相关关系,但3个品种之间有显著差异.主成分分析表明,两地不同品种根际微生物碳源利用特征均存在差异,且在PC1和PC2上有较好的体现,以移栽后55和75 d差异最显著.表明不同抗性品种间根际微生物的群落结构和功能多样性存在差异,且同一品种因栽培环境的不同,其根际微生物的群落结构和功能多样性也有所变化.

Field experiments were conducted in Shilin and Xundian respectively to study the difference of rhizosphere microbe quantity and functional diversity with plate culture method and Biolog technique among Hongda (high susceptibility, S), Yun87 (middle resistance, MR) and K326 (high resistance, R), three flue-cured tobacco cultivars with different resistance to bacterial wilt and black shank. The results indicated that the amounts of bacteria, actinomycetes and the total number of microbes in tobacco plants’ rhizosphere were positively correlated with the cultivar’s resistance, while it was opposite for the fungi. The consistent tendency was obtained not only at 35 d, 55 d and 75 d after transplanting, but also at two experimental sites. Cultivar and experimental conditions  greatly affected the utilization of six types of carbon source by rhizospheric microbes, as well as the AWCD value. In Xundian site, rhizospheric microbes’ utilization of carbohydrates, amino acids, carboxylic acids, polymers, amines and the AWCD value were all higher at 55 d and 75 d after transplanting for the resistant cultivar than the susceptible one, but it was opposite at 75 d after transplanting for the phenolic acids. In Shilin, significant differences existed among the three cultivars at 35 d, 55 d and 75 d after transplanting for the indices mentioned above, although they were not consistent with cultivars’ resistance. Principal component (PC) analysis even showed that utilization of carbon sources by rhizosphere microorganisms differed significantly among the three cultivars at the two sites, and it was better reflected by PC1 and PC2 at 55 d and 75 d after transplanting, respectively. In conclusion, rhizosphere microbial community structure and functional diversity were greatly affected not only by the cultivars’ difference in resistance, but also by experimental conditions.


全 文 :抗性烤烟品种根际微生物数量及功能多样性差异∗
蔡秋华1  左进香1  李忠环2   张亚萍3   赵永刚1   邓  巧2   欧阳进2   黄俊杰1  
喻  路1  邹  健1  赵正雄∗∗
( 1云南农业大学烟草学院, 昆明 650201; 2云南省烟草公司昆明市公司, 昆明 650051; 3云南省烟草公司大理州公司, 云南大
理 671000)
摘  要  以青枯病和黑胫病不同抗性烤烟品种‘红花大金元’、‘云烟⁃87’和‘K326’为材料
(对青枯病和黑胫病的抗性均表现为 K326>云烟 87>红大),在石林和寻甸两个不同生态区进
行田间试验,采用平板稀释计数法和 Biolog技术研究不同抗性品种不同生育期根际微生物群
落动态及功能多样性的差异.结果表明: 烤烟根际土壤细菌、放线菌和微生物总量与品种抗性
均呈正相关,而真菌数量与品种抗性呈负相关;两地移栽后 35、55和 75 d 均有一致规律.不同
品种根际微生物对 6类碳源的利用和碳源利用率(AWCD)存在一定差异,其中寻甸点移栽后
55和 75 d 抗病烤烟品种对糖类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类和胺类的利用程度比感病品种
高,而移栽后 75 d对酚酸类的利用刚好相反;移栽后 55 和 75 d 抗病品种的 AWCD值显著大
于感病品种.而石林点移栽后 35、55和 75 d根际微生物对 6类碳源的利用能力和 AWCD值虽
与品种抗性无明显相关关系,但 3个品种之间有显著差异.主成分分析表明,两地不同品种根
际微生物碳源利用特征均存在差异,且在 PC1 和 PC2 上有较好的体现,以移栽后 55 和 75 d
差异最显著.表明不同抗性品种间根际微生物的群落结构和功能多样性存在差异,且同一品
种因栽培环境的不同,其根际微生物的群落结构和功能多样性也有所变化.
关键词  烤烟; 品种; 根际微生物; 功能多样性
∗云南省烟草公司科技计划项目(07A30,09A30,2012YN12)和云南中烟工业公司科技计划项目资助.
∗∗通讯作者. E⁃mail: zhaozx0801@ 163.com
2015⁃01⁃22收稿,2015⁃09⁃14接受.
文章编号  1001-9332(2015)12-3766-07  中图分类号  S152.7, S512.1  文献标识码  A
Difference of rhizosphere microbe quantity and functional diversity among three flue⁃cured
tobacco cultivars with different resistance. CAI Qiu⁃hua1, ZUO Jin⁃xiang1, LI Zhong⁃huan2,
ZHANG Ya⁃ping3, ZHAO Yong⁃gang1, DENG Qiao2, OUYANG Jin2, HUANG Jun⁃jie1, YU Lu1,
ZOU Jian1, ZHAO Zheng⁃xiong1 ( 1 College of Tobacco Science, Yunnan Agricultural University,
Kunming 650201, China; 2Kunming Tobacco Company, Yunnan Tobacco Company, Kunming
650051, China; 3Dali Tobacco Company, Yunnan Tobacco Company, Dali 671000, Yunan, Chi⁃
na) . ⁃Chin. J. Appl. Ecol., 2015, 26(12): 3766-3772.
Abstract: Field experiments were conducted in Shilin and Xundian respectively to study the diffe⁃
rence of rhizosphere microbe quantity and functional diversity with plate culture method and Biolog
technique among Hongda ( high susceptibility, S), Yun87 (middle resistance, MR) and K326
(high resistance, R), three flue⁃cured tobacco cultivars with different resistance to bacterial wilt
and black shank. The results indicated that the amounts of bacteria, actinomycetes and the total
number of microbes in tobacco plants’ rhizosphere were positively correlated with the cultivar’s re⁃
sistance, while it was opposite for the fungi. The consistent tendency was obtained not only at 35 d,
55 d and 75 d after transplanting, but also at two experimental sites. Cultivar and experimental con⁃
ditions greatly affected the utilization of six types of carbon source by rhizospheric microbes, as well
as the AWCD value. In Xundian site, rhizospheric microbes’ utilization of carbohydrates, amino
acids, carboxylic acids, polymers, amines and the AWCD value were all higher at 55 d and 75 d
after transplanting for the resistant cultivar than the susceptible one, but it was opposite at 75 d after
transplanting for the phenolic acids. In Shilin, significant differences existed among the three culti⁃
应 用 生 态 学 报  2015年 12月  第 26卷  第 12期                                                           
Chinese Journal of Applied Ecology, Dec. 2015, 26(12): 3766-3772
vars at 35 d, 55 d and 75 d after transplanting for the indices mentioned above, although they were
not consistent with cultivars’ resistance. Principal component (PC) analysis even showed that utili⁃
zation of carbon sources by rhizosphere microorganisms differed significantly among the three culti⁃
vars at the two sites, and it was better reflected by PC1 and PC2 at 55 d and 75 d after transplan⁃
ting, respectively. In conclusion, rhizosphere microbial community structure and functional diversity
were greatly affected not only by the cultivars’ difference in resistance, but also by experimental
conditions.
Key words: flue⁃cured tobacco; variety; rhizosphere microorganism; functional diversity.
    微生物是土壤的重要组成之一.一方面微生物
群落对土壤生态系统中的营养元素循环、有机物质
的合成和分解、土壤肥力的保持和提高、生态环境的
改善、作物生长发育的调节、植物病虫害防治等方面
有着极其重要的作用[1],另一方面微生物也会对植
物生长产生不利影响,如植物病原物的侵害,某些微
生物的代谢产物抑制植物的生长等[2] .许多研究发
现,农业生产中土传病害的发生与作物根际微生物
的数量、区系组成和群落结构密切相关,植物土传病
害的发生在一定程度上是根际土壤微生物群体相互
作用的结果[3-4] .丰富而稳定的土壤微生物多样性有
利于保持土壤肥力、防控土传病害、促进农业增产和
提高产品质量.当微生物群落结构越丰富、物种越均
匀、多样性越高时,对抗病原菌的综合能力就越强,
越有助于土传病原菌的抑制,达到间接防治的效
果[5-6] .因此,在农业生产中客观分析土壤微生物多
样性变化以及微生物群落结构特征对研究和控制土
传病害有很好的帮助.以往对小麦[7]、水稻[8]、大
豆[9-10]、棉花[11-12]、西瓜[2]、黄瓜[13]等作物根际微
生物与土传病害发生关系的研究也说明了这一点.
上述作物抗感品种间根际微生物群落结构存在差
异,且抗性品种根际土壤微生物多样性总体优于感
病品种.
烟草青枯病和黑胫病是烟草生产中经常发生且
危害较大的两种土传病害.其中,青枯病是由青枯劳
尔氏菌 (Ralatonia solanacearum)引起的细菌性病
害;而黑胫病则是由鞭毛菌亚门疫霉属 Phytophthora
nicotianae真菌侵染引起[14] . ‘K326’、‘云烟 87’和
‘红花大金元’(简称‘红大’)是我国当前烤烟生产
中的主要栽培品种,但其对青枯病和黑胫病的抗性
有很大差异,普遍认为 K326>云烟 87>红大[15-17] .这
种差异与根际土壤微生物数量及多样性之间有何关
系目前还不太清楚.基于此,本试验以上述 3 个烤烟
品种为材料,在寻甸和石林两个生态区进行田间试
验,采用平板稀释计数和Biolog方法研究不同品种、
不同生育期根际微生物的群落结构特征和功能多样
性,初步探索根际微生物与品种抗性、生育期以及生
态环境之间的关系,从而为烤烟土传病害的防治提
供一定的理论依据.
1  材料与方法
1􀆰 1  试验地概况
于 2013年 4—9月在云南省昆明市寻甸科技试
验基地 ( 23° 32′ N、 103° 13′ E)和石林县路星村
(24°97′ N、103°40′ E)分别进行试验,两地海拔为
1953.5和 1674 m.烤烟大田生长期间,月均气温分别
为 16.6 ~ 21 ℃和 18. 10 ~ 21. 70 ℃,降雨量分别为
522.5和 588.7 mm,土壤质地分别为壤土和砂壤土.
两试验地的土壤理化性状分别为:有机质 28. 58、
30􀆰 19 g·kg-1,碱解氮 107.81、208.97 mg·kg-1, 速
效磷 44.69、50. 72 mg·kg-1,速效钾 210. 58、94. 11
mg·kg-1,pH 7.21、6.04.
1􀆰 2  试验设计
设 K326、云烟 87、红大 3个品种处理,每处理 3
次重复,小区采用随机区组设计.
两地烤烟的种植、管理和收获均按当地习惯种
植方式进行. 寻甸试验点红大品种施 N 52􀆰 5
kg·hm-2、P2O5 105 kg·hm
-2和 K2O 157.5 kg·hm
-2,
采用专用复合肥作为基肥一次施入;而云烟 87 和
K326两品种均施 N 112. 50 kg·hm-2、P2 O5 30􀆰 75
kg·hm-2和K2O 223.55 kg·hm
-2,其中除氮肥的 18%
按当地追肥习惯于移栽后 15 d 采用硝酸钾兑水浇施
外,其余氮、钾肥和全部的磷肥均于移栽前以塘施形
式基施.石林试验点红大品种施 N 48 kg·hm-2、P2O5
72 kg·hm-2和 K2O 265.55 kg·hm
-2,其中除氮肥的
25%按当地追肥习惯于移栽后 15 d 采用复合肥兑
水浇施外,其余氮、钾肥和全部的磷肥均于移栽前以
塘施形式基施;云烟 87 和 K326 两品种施 N 99
kg·hm-2、P2O5 165 kg·hm
-2和 K2O 319􀆰 55 kg·hm
-2,
其中除氮肥的 35%按当地追肥习惯于移栽后 15 d
采用复合肥兑水浇施外,其余氮、钾肥和全部的磷肥
均于移栽前以塘施形式基施.
767312期                        蔡秋华等: 抗性烤烟品种根际微生物数量及功能多样性差异           
寻甸试验点每小区植烟 66 株,株行距为
50 cm×120 cm,小区面积 39.6 m2;石林试验点每小
区植烟 72 株,株行距为 55 cm×120 cm,小区面积
47.52 m2 .烤烟生长期间不打杀菌剂,常规管理.
1􀆰 3  土样采集
于移栽后 35、55 和 75 d,按小区五点取样法选
取采样点,采用抖根法采集根际土样,混匀后放入无
菌自封袋中,用冰盒带回实验室,放入 4 ℃冰箱保
存,用于根际土壤可培养微生物数量及功能多样性
的测定.
1􀆰 4  微生物数量和功能多样性分析
细菌、真菌、放线菌数量分析采用稀释平板法,
细菌采用牛肉膏蛋白胨培养基、真菌采用马丁氏培
养基、放线菌采用高氏一号培养基[18]培养.采用
Biolog⁃Eco微平板法研究烤烟根际土壤微生物功能
多样性,具体操作如下:称取 10.0 g 土壤加入 90 mL
无菌的 0. 85%的 NaC1 溶液中,在摇床上振荡 30
min,将土壤样品稀释至 10-3,吸取 150 μL稀释液至
ECO板的微孔中,接种好的板置于 25 ℃恒温培养,
每隔 24 h在 Biolog EmaxTM自动读盘机上用 Biolog
Reader 4.2软件(Biolog,Hayward,CA,USA)读取 590
nm波长的光密度值,培养时间为 192 h.以 31 个孔
的平均光密度(AWCD)作为整体活性的有效指数.
采用培养 120 h的数据进行土壤微生物碳源利用分
析和主成分分析[19] .
平均光密度(AWCD):
AWCD =∑(Ai - Ai 1) / 31
6类碳源利用率的平均吸光值:
AWCD′ =∑(Ai - Ai 1) / n
式中:Ai为第 i 孔的相对吸光度;Ai 1为 ECO 板空白
微孔的相对吸光度;n为所选的碳源总数.
Biolog微平板中具有 6 类碳源,共 31 种,各孔
碳源包括糖类 10种,氨基酸类 6种,羧酸类 7 种,多
聚物类 4种,酚酸类 2种,胺类化合物 2种.
1􀆰 5  数据处理
采用 Microsoft Excel 2010 和 SPSS 19.0 软件进
行数据统计检验,采用邓肯法对不同品种处理间的
差异显著性进行检验(α= 0.05).
2  结果与分析
2􀆰 1  不同品种大田根际土壤可培养微生物数量
从图 1 可以看出,烤烟根际土壤的可培养微生
物数量因品种和生育期的不同而存在差异.K326、云
烟 87和红大 3个品种烤烟根际可培养细菌数量均
随生育进程呈先增加后减少的趋势,并在移栽后 55
d达到最大.不同品种间,以 K326 根际细菌数量最
多,云烟 87次之,红大最低;寻甸和石林两个试验点
在移栽后 35、55 和 75 d 变化规律基本一致.其中,
K326在移栽后 35和 55 d 时与红大之间差异显著,
在移栽 35 d时与云烟 87 差异明显;两个试验点规
律一致.而云烟 87 移栽后 35 和 55 d 时在寻甸试验
点与红大之间差异显著,但在石林点差异不明显.
不同品种间根际可培养放线菌数量差异与细菌
情况类似,总体以 K326 最高,云烟 87 次之,红大最
低;两地 3个时间段变化趋势一致.其中,寻甸移栽后
75 d、石林移栽后 55 d时 3个品种间总体差异显著.
就根际可培养真菌数量而言,3 个品种移栽后
35和 55 d时的差异较小,至移栽后 75 d 时差异趋
于明显,此时红大根际土壤可培养真菌数量最高,云
烟 87次之,K326最低;寻甸和石林两地结果一致.
不同品种间根际土壤微生物总量差异与根际细菌
情况相似,3个时间段总体以 K326 >云烟 87 >红大,其
中 K326与红大间移栽后 35和 55 d差异均显著.
2􀆰 2  不同品种根际土壤微生物对碳源总利用能力
的变化
平均颜色变化率(AWCD)反映了土壤微生物的
代谢活性,是土壤微生物群落利用单一碳源的重要
指标[20] .试验中寻甸和石林两试验点各品种根际微
生物 AWCD值随生育进程均呈先增加后减小的趋
势(表 1).寻甸点移栽后 35 d时无明显差异,但移栽
后 55和 75 d时皆以 K326>云烟 87>红大,3 个品种
间差异显著.而在石林点,烤烟整个生育期的根际微
生物 AWCD 值均表现为红大>K326>云烟 87,三者
间有明显差异.
2􀆰 3  不同品种根际土壤微生物对不同类型碳源利
用能力的差异
研究土壤微生物对不同碳源利用能力的差异,
表 1  不同抗性品种根际土壤微生物 AWCD值 (120 h)
Table 1  AWCD value of rhizosphere microbial community
of different resistant cultivars (120 h)
移栽后天数
Days after
transplanting
寻甸 Xundian
红大
Hongda
云烟⁃87
Yun⁃87
K326
石林 Shilin
红大
Hongda
云烟⁃87
Yun⁃87
K326
35 0.764a 0.692a 0.666a 0.384a 0.180c 0.245b
55 0.914c 1.000b 1.178a 0.621a 0.243c 0.354b
75 0.529c 0.738b 0.903a 0.470a 0.150c 0.297b
同行不同字母表示同一试验点品种间差异显著(P<0.05) Different
letters in the same row meant significant difference among varieties for the
same site at 0.05 level.
8673                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
图 1  不同抗性品种不同生育期根际土壤可培养微生物数量
Fig.1  Cultured microbe quantity in rhizosphere soil of different resistant cultivars at different growth stages.
XD: 寻甸 Xundian; SL: 石林 Shilin; H: 红大 Hongda; Y: 云烟 87 Yun87; K: K326. 下同 The same below. 不同字母表示品种间差异显著(P
<0􀆰 05) Different letters meant significant difference among varieties at 0.05 level.
有助于全面了解微生物群落代谢功能特性[21] .从表
2可以看出,3 个品种根际土壤微生物对碳水化合
物、氨基酸类、羧酸类的利用随生育期呈先增加后减
小的趋势,而对聚合物、胺类和酚酸类的利用则无明
显规律.
烟株根际土壤微生物对 Biolog ECO 板中每一
种碳源的利用能力因品种和试验所在环境不同而有
一定差异.就碳水化合物、氨基酸类、羧酸类、聚合物
和胺类等 5类碳源利用情况而言,寻甸试验点总体
表现为 K326>云烟 87>红大,其中 K326与红大两品
种间总体差异显著;而在石林试验点则以红大 >
K326>云烟 87,红大与云烟 87 间有明显差异.从酚
酸利用情况来看,寻甸点移栽后 35 和 55 d 以 K326
明显最高,云烟 87 次之,红大最低;而移栽后 75 d
则相反.石林点移栽后 55 和 75 d 均以云烟 87 明显
高于其余两品种.
967312期                        蔡秋华等: 抗性烤烟品种根际微生物数量及功能多样性差异           
表 2  不同抗性品种根际土壤微生物对 6 类碳源的利用强度(120 h)
Table 2  Utilization intensity on six types of carbon source by rhizosphere microorganisms of different resistant cultivars
(120 h)
试验点
Test
site
移栽后天数
Days after
transplanting
品种
Cultivar
碳源类型 Carbon source type
碳水化合物
Carbohydrate
氨基酸类
Amino acids
羧酸类
Carboxylic acids
聚合物
Polymers
胺类
Amines
酚酸类
Phenolic acids
寻甸 35 红大 Hongda 1.050a 1.157a 0.717a 0.142c 0.177c 0.158c
Xundian 云烟 87 Yun87 0.674b 0.907b 0.793a 0.490b 0.389b 0.487b
K326 0.720b 0.779b 0.437b 0.614a 0.668a 0.952a
55 红大 Hongda 1.209b 1.270b 0.627b 0.805b 0.318c 0.189c
云烟 87 Yun87 1.225b 1.219b 0.863a 0.832b 0.566b 0.463b
K326 1.391a 1.524a 0.866a 1.075 a 0.673a 0.874a
75 红大 Hongda 0.648b 0.617b 0.555b 0.262c 0.244b 0.393a
云烟 87 Yun87 0.802ab 1.073a 0.731b 0.407b 0.527a 0.318ab
K326 0.981a 1.234a 1.008a 0.490a 0.602a 0.286b
石林 35 红大 Hongda 0.347a 0.384a 0.264a 0.584a 0.512a 0.465a
Shilin 云烟 87 Yun87 0.217a 0.146b 0.085b 0.321b 0.187b 0.142c
K326 0.304a 0.185b 0.122b 0.391a 0.184b 0.327b
55 红大 Hongda 0.868a 0.776a 0.467a 0.373a 0.355a 0.220b
云烟 87 Yun87 0.255c 0.171c 0.238c 0.333a 0.177c 0.302a
K326 0.392b 0.389b 0.329b 0.362a 0.256b 0.229b
75 红大 Hongda 0.584a 0.512a 0.442a 0.442a 0.385a 0.143b
云烟 87 Yun87 0.160c 0.078c 0.197b 0.197c 0.051b 0.195a
K326 0.308b 0.322b 0.286a 0.286b 0.073b 0.101b
同列不同字母表示同一试验点品种间差异显著(P<0.05) Different letters in the same column meant significant difference among varieties for the same
site at 0.05 level.
2􀆰 4  不同品种根际土壤微生物碳源利用的主成分
分析
应用主成分分析(PCA),从 31个变量中提取第
1主成分(PC1)和第 2 主成分(PC2)来表征变量的
特征.通过 PC1和 PC2的得分图来表征微生物群落
碳源代谢特征,并根据微生物对各种碳源利用的因
子权重值,比较各处理在碳源利用上的差异,可以直
观地反映出不同处理土壤微生物群落功能多样性的
变化[22] .从图 2 可以看出,随生育期的推进,不同时
间段 PC1和 PC2 对微生物群落结构差异的累积方
差贡献率分别达 45.7%(移栽后 35 d)、62.8%(移栽
后 55 d)和 50.4%(移栽后 75 d).移栽后 35、55和 75
d,寻甸点种植的 3 个品种(XH、XK、XY)在 PC1 和
PC2上皆有较好分离,其中以 PC2 上的分离较大,
即 K326和云烟 87、云烟 87和红大、红大和 K326均
被 PC2较好分离.而在石林点,3个品种(SH、SK、SY)
移栽后 35 d无明显分离,后期(移栽后 55和 75 d)分
离逐渐增大,其中 K326和云烟 87两品种移栽后 55 d
在 PC2上、移栽后 75 d在 PC1上体现了较好的分离;
红大与 K326、云烟 87间移栽后 55 d 在 PC1上、移栽
后 75 d在 PC2上有较好分离.3个时期两地烤烟品种
均在 PC1上体现了很好的分离,说明烤烟生长越旺
盛则 PC1和 PC2 的累积方差贡献率越高;不同品种
烤烟根际微生物对碳源的利用特征存在差异,且在生
育后期较为明显.而对同一烤烟品种来说,两地对碳
源利用的差异在 PC1上有较好的体现.
图 2  两地不同品种烟株根际微生物的碳源利用特征主成分分析
Fig.2  Principal component analysis of carbon utilization by rhizosphere microbe of different resistant cultivars in two sites.
0773                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷
3  讨    论
试验结果表明,不同抗性烤烟品种根际土壤微
生物数量及其群落结构和功能多样性皆存在差异.
试验中尽管两地的细菌数量均随生育期进程呈先增
加后减少,真菌数量随生育期进程呈先减少后增加,
放线菌数量在寻甸试验区随生育期逐渐增加,而石
林试验区随生育期先增加后减少,但两地移栽后
35、55和 75 d时烤烟根际可培养细菌、放线菌数量
和微生物总量皆与品种抗性呈正相关,而真菌数量
与品种抗性基本呈负相关.这与前人研究结果一
致[14,23] .研究表明,土壤中细菌数量的增加有利于土
壤养分的转化,能为植物的生长提供良好的环境,并
且为有机、无机物的转化提供了理想的条件;而土壤
中放线菌数量的增加不仅能促进土壤有机质转化,
还能产生抗生素,对其他有害微生物起到一定的拮
抗作用.同时,细菌和放线菌的增加成为烤烟根际土
壤的优势菌群,一定程度上能有效地降低根际真菌
数量,且与病原微生物竞争养分,间接达到抑制有害
微生物的生长,使根际微生物区系向健康的方向发
展[24-25] .
根际土壤微生物对糖类、氨基酸类、羧酸类、多
聚物类、酚酸类和胺类 6 类碳源的利用能力及其
AWCD值在一定程度上反映着微生物的群落结构
和功能多样性[26] .一般认为,根际土壤微生物对糖
类、氨基酸类、羧酸类、多聚物类、胺类和酚酸类的利
用程度愈高,土传病害发生愈轻[20];而 AWCD 值则
与土传病害发生呈负相关关系[27-28] .从本试验来
看,不同抗性品种间上述指标有明显差异.试验中,
寻甸点烤烟移栽后 55 和 75 d,抗病品种对糖类、羧
酸类、氨基酸类、聚合物和胺类的利用及其 AWCD
值均比感病品种高,而移栽后 75 d 酚酸类则相反.
石林点根际土壤微生物对上述碳源的利用及其
AWCD值虽与品种抗性无明显相关关系,但 3 个品
种间也有显著差异.主成分分析进一步表明,寻甸点
3个品种移栽后 35、55和 75 d根际微生物的碳源利
用特征均出现显著差异;石林点 3 个品种移栽后 35
d差异较小,但移栽后 55和 75 d时差异逐渐明显.
试验中同一烤烟品种在不同区域种植,其根际
微生物数量及群落结构和功能多样性存在差异.分
析发现,根际微生物数量主要与品种抗性和生育期
有关,而代谢功能多样性受生态环境的影响较大,进
一步证实烟株根际土壤微生物除因品种不同而有所
差异外,也受栽培环境等因素的影响.这为生产中如
何更好地防控土传病害提供了思路.因此,种植烤烟
时应根据当地情况因地制宜选择栽培品种,并结合
施肥、土壤改良以及优化栽培技术等手段调节土壤
微生物区系,以实现减少病害发生和降低农药使用
的目的.
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作者简介  蔡秋华,女,1989年生,硕士研究生. 主要从事烟
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责任编辑  肖  红
2773                                       应  用  生  态  学  报                                      26卷