不同生物炭对烟草连作障碍土壤微生物群落结构的影响机理研究文献综述

 2022-11-25 03:11

文 献 综 述

1. 烟草连作障碍土壤的危害与原因

1.1 烟草连作障碍土壤的危害

烟草在我国应用历史悠久,从诸多历史文献中了解到中医盛赞烟草为包治百病的灵丹妙药。到当代,应用更加广泛,以致烟草已经是中国农田里重要的农业经济作物之一[1]。然而,随着烟草种植年限的增加,会出现明显的连作障碍现象[2]。即在同一块地里连续种植同一种作物或同一科作物,同一作物或同科作物连作后,即使在正常管理的情况下,也会造成病虫害加重、土壤性质下降、植株生育受阻、产量质量都减少的现象。烟草连作障碍土壤的危害主要表现为烟草农艺参数下降、烤烟品质变坏、抗病害、抗虫害能力变差[2]。如连作3年烟田相比轮作烟田不仅667 m2减产10公斤左右,品质还下降了一个等级。有调查结果显示,烟草连作2年产量下降了8.6%,连作3年产量下降了29.8%。烟草连作障碍对我国烟草行业带来的经济损失多达每年40亿元[3,4]

1.2 烟草连作障碍土壤的成因

造成危害的原因一般为土壤理化环境的恶化与微生物群落结构的失衡。有研究表明土壤容重下降、土壤pH值下降、酶活性降低、土壤养分剧烈变化等理化环境的恶化导致连作烟草植株生长发育受到迫害[5]。高林等发现烟草连作障碍土壤中的微生物群落结构组成会出现巨大变化,细菌比例下降,真菌比例有一定上升[6],同时,结合植株的一些微生物群落与病虫害发病率联系紧密,很大程度上影响着烟草植株生长发育。因此微生物群落失衡同样是造成烟草连作障碍危害的一大原因。面对烟草连作障碍,对连作障碍土壤进行修复将会是今后烟草行业研究的重要方向。

2. 连作障碍土壤修复技术现状

目前修复连作障碍土壤的技术主要分为耕作模式改变、土壤施肥、施加土壤修复剂几类。

2.1 耕作模式改变

两种作物间作,会使连作土壤的微生物群落结构得到明显改善,会抑制病原菌的生长、从而降低病虫害率[7]。同时,植株体内的一些酶活性会提高,微生物细胞结构会发生有益的变化,在生理上提高连作作物本身的抵抗能力。改善了作物连作障碍,达到修复的目的。作物轮作,也可改善连作导致的微生物群落失衡,可以使土壤中许多促进植株生长发育的细菌回归连作作物根系,根系土壤中的病原真菌OTUs会得到明显的抑制,有益真菌OTUs丰度得到提升,从而达到修复的目的[8]。综上所述,改变耕作模式,修复效果良好,但是,这种技术修复了连作障碍土壤,后期也会出现其他耕作模式带来的问题。如间作管理不方便,轮作对农业基础设施的破坏较大,以及在多种作物的农业废弃物影响下,土壤性质将会变得更加复杂。

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