皖南烟田施肥方式与揭膜时期对土壤养分及微生物群落结构的协同调控效应

本研究通过田间试验探究了穴施（H）与条施结合不同揭膜时期（移栽后30天T1、60天T2、不揭膜T3）对皖南烟田的影响。结果表明，穴施+T2处理显著提升烟株农艺性状（株高增加0.62%-5.01%，中上部叶面积扩大4.71%-9.85%），优化根系参数（根体积增加36.55%-39.40%），同时改善土壤化学性质（pH提升0.26-0.35单位，有机质SOM增加9.09%-16.44%）并促进功能微生物（如p_Nitrospirota、p_Desulfobacterota）富集，为烟草优质高产提供科学栽培方案。

　　

1 引言

皖南作为中国特色烟叶产区，其独特风味与连作障碍、施肥不当导致的土壤肥力下降形成矛盾。塑料薄膜覆盖虽能抗旱防涝，但揭膜时机不当易引发早衰或营养失衡。研究聚焦穴施与条施两种施肥方式，结合三个揭膜时期（T1-T3），系统解析其对烟草生长-土壤环境-微生物互作的级联效应，为区域烟草精准栽培提供理论支撑。

2 材料与方法

试验在安徽泾县（北纬30°56′）稻田土开展，设置6种处理组合（2施肥方式×3揭膜时期），测定烟草三个生长阶段（RS团棵期、RGS旺长期、MS成熟期）的农艺性状、根系参数（WinRHIZO Pro分析）、土壤养分（AP有效磷、AN碱解氮、AK速效钾）及微生物群落（16S rRNA/ITS测序）。采用方差分析（SPSS 22.0）和R语言vegan包进行多维度统计。

3 结果

3.1 农艺性状与根系发育

穴施使株高、中叶面积、上部叶面积较条施分别提升5.01%、9.85%、9.67%，SPAD值增幅达24.72%。T2处理下穴施的根体积（+39.40%）和交叉数（+89.56%）显著优于T1，印证"深肥促根"假说。

3.2 营养吸收动态

成熟期穴施处理的烟株钾积累量突出：根、茎、叶部K含量较条施提高15.65%、8.87%、8.88%，T2处理在各部位均呈现营养吸收峰值。

3.3 土壤微生态响应

穴施+T2组合使成熟期SOM提升16.44%，细菌OTUs数增加43.25%。β多样性分析显示真菌群落对处理更敏感（PCOA应力值0.021），而pH与SOM是驱动微生物结构的核心因子（RDA解释度68.7%）。

3.4 环境-微生物互作

Mantel检验揭示细菌α多样性与AP/AK显著正相关（r=0.532）。网络分析发现p_Desulfobacterota与pH强关联（r=0.81），p_Nitrospirota在低AP环境中富集，印证硫循环微生物的生态位分化。

4 讨论

4.1 栽培措施的协同效应

穴施通过靶向供肥减少NH₃挥发（较条施氮损失降低23%），而T2揭膜规避了皖南雨季（6月）的养分淋失。根系扫描显示次级根分支增加74.99%，印证"根冠协调"理论。

4.2 微生物功能群调控

pH升高激活了p_Actinobacteriota（放线菌门）的木质素降解功能，其与SOM的Spearman相关系数达0.73。真菌p_Glomeromycota（球囊菌门）在T2处理中丰度提升33.81%，可能促进磷素活化。

4.3 技术推广价值

该方案使皖南烟区每公顷增产12.8%，且减少追肥次数2次，符合"双减"政策导向。但p_Bdellovibrionota（捕食性细菌）的减少提示需关注长期生态平衡。

5 结论

穴施+T2模式通过三重机制提升系统生产力：①优化根区微域pH（6.8→7.1）促进养分活化；②塑造以p_Latescibacterota（4.7%→6.3%）为核心的功能菌群；③实现光合同化物向叶片的优先分配（上部叶鲜重+18%）。该成果为类似生态区作物栽培提供范式参考。