发酵菜籽饼混合贝莱斯芽孢杆菌对烟草K326品种细菌群落结构及栽培的影响

本研究针对烟草种植中过度依赖化学肥料导致的土壤微生态失衡问题，通过施用含贝莱斯芽孢杆菌(Bacillus velezensis)的生物有机肥(BOF)，系统探究了其对烟草K326根际/内生菌群结构及叶片化学成分的影响。研究发现BOF处理显著提升土壤速效养分(AN、AP、AK)含量，优化叶片总糖(TS)、烟碱(NT)等关键成分至标准水平，并通过富集Marmoricola、Sphingomonas等有益菌属实现土壤-植物协同调控，为烟草产业可持续发展提供了微生物干预新策略。

　　

烟草作为全球重要的经济作物，其品质直接影响卷烟工业和生物燃料等领域的经济价值。然而传统种植中大量使用化学肥料和农药，不仅造成土壤污染和微生物环境破坏，还导致烟草病害易发、品质下降。如何通过生态友好的方式改善土壤微环境、提升烟草品质，成为当前研究的焦点。中国烟草广西工业有限责任公司与湖南省蔬菜研究所的研究团队创新性地将发酵菜籽饼与贝莱斯芽孢杆菌复合制成生物有机肥(BOF)，在湖南新宁烟区开展田间试验，相关成果发表在《Scientific Reports》上。

研究人员采用Illumina MiSeq高通量测序技术分析根际/内生菌群结构，结合土壤速效养分(AN、AP、AK)和叶片化学成分(TN、TS、NT等)检测，通过FAPROTAX功能预测和PICRUSt代谢通路分析，构建微生物共现网络揭示关键功能模块。研究设置30/60/90 kg/亩(B30/B60/B90)三个BOF梯度，以常规化肥组(B0)为对照，在移植后45天(旺长期)和90天(成熟期)采样分析。

土壤和烟叶养分分析
BOF处理显著提升土壤速效养分，其中B90组使AK含量达到342.01 mg/kg(45d)和438.24 mg/kg(90d)。叶片化学成分在打顶后(60d)呈现明显积累，B60/B90组使TS、NT、TN、TK含量均达到优质烟叶标准。

微生物多样性及群落组成
BOF处理显著改变根际(p<0.001)、根系(p<0.05)和叶际(p<0.05)菌群结构。根际土壤中Marmoricola、Sphingomonas等有益菌属随BOF用量增加而富集；叶际Pseudomonas在B90组相对丰度达28.21%。

微生物共现模式
共现网络显示BOF处理增强菌群互作，根际/叶际网络正相关边分别占73%和93%。模块分析发现M#3(含Paenibacillus等22个连接者)与土壤AK显著正相关，M#0(含Nocardioides等12个连接者)与AN含量正相关。

细菌功能预测
BOF处理促进氮循环功能菌群(几丁质分解、尿素水解等)增殖，叶际内生菌的氨基酸代谢和碳水化合物代谢通路显著增强。Spearman分析显示Pseudomonas、Bacillus与叶片TN、TK含量呈正相关。

该研究证实BOF通过重塑微生态实现"土壤改良-养分调控-品质提升"的级联效应：菜籽饼提供有机质载体，贝莱斯芽孢杆菌作为功能引擎，协同富集Nocardioides(参与氮循环)、Paenibacillus(解钾菌)等有益菌群，形成"BOF-功能菌群-土壤养分-烟叶成分"四元互作网络。推荐60 kg/亩的中等施用量，在保证经济效益的同时实现土壤微生物群落优化与烟草品质提升的双重目标，为绿色烟草种植提供可推广的技术方案。