摘要
烤烟是我国的经济作物，在种植过程中存在着严重的连作障碍，影响烟叶的产量和品质，降低烟农的收入。本试验以云烟87和临朐当地主栽中草药品种菘蓝为材料，设置不同的轮作及间作处理，测定不同处理的土壤养分含量、土壤酶活性变化趋势、土壤微生物多样性、烤烟农艺性状、烟叶叶绿素含量、烟叶酶活性和烟叶产量产值、烤后烟叶的化学成分含量，探寻烤烟与菘蓝轮间作的高效种植模式，为烤烟的可持续发展提供参考。主要结果如下: (1)在烤烟农艺性状和烟叶叶绿素含量方面，随着烤烟生育期的推移，各处理烟株的各项农艺指标都呈增加趋势。与对照相比，烤烟轮作和各间作处理的株高、茎围、最大叶长、叶宽、单叶干重、鲜重都显著提高。轮作处理的叶绿素含量提高了23.29％,间作处理的叶绿素含量分别提高了40.90％、57.88％和38.25％。 (2)在土壤养分含量方面，与烤烟连作相比，烤烟与菘蓝轮作可以提高土壤中的有机质、速效氮、速效磷和速效钾含量，分别提高了1.44％、17.96％、4.61％和16.20％;间作后速效氮的含量显著提高，与单作相比分别提高了22.29％、42.56％和84.42％。 (3)在土壤酶活性方面，烤烟与菘蓝轮作在烤烟生长前期显著提高了土壤蔗糖酶、脲酶和过氧化氢酶活性。轮作的土壤脲酶活性提高了2.31倍。间作也提高了土壤蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶和β-葡萄糖苷酶的活性，与单作相比间作处理的土壤蔗糖酶活性分别提高了2.36倍、2.74倍和1.55倍，脲酶活性提高了3.16倍、3.22倍和1.31倍，过氧化氢酶活性提高了4.89％和8.42％。 (4)对土壤进行微生物多样性分析发现，烤烟与菘蓝轮作改变了土壤中细菌及真菌的群落组成和相对丰度。与烤烟连作相比，轮作和间作的酸杆菌门(Acidobacteria)、芽单胞菌门(Gemmatimonadota)和浮霉菌门(Planctomycetota)等菌门的丰度显著提高。在真菌方面，轮作和间作的子囊菌门(Ascomycota)和担子菌门(Basidiomycota)丰度降低，镰刀菌属(Fusarium)和古根霉属(Archaeorhizomyces)等菌属丰度降低。表明烤烟与菘蓝轮作、间作均可以提高土壤中对烤烟生长有益的细菌丰度，降低致病菌的丰度。 (5)在烟叶酶活性方面，烤烟与菘蓝轮作、间作后三种烟叶酶的活性均提高。其中，轮作后烟叶α-淀粉酶活性提高了32.65％;间作后烤烟与菘蓝2∶3处理的α-淀粉酶活性提高了47.06％,过氧化物酶活性提高了2.01倍，硝酸还原酶活性提高了1.63倍。 (6)在烤后烟叶化学成分方面，与单作相比，烤烟与菘蓝间作可以使总糖、还原糖、烟碱等成分控制在适宜区间，间作后各处理各部位叶片的还原糖含量、总糖含量、烟碱含量、钾含量和两糖比均提高。烤烟与菘蓝轮作、间作可以平衡和协调烟叶中各化学成分的比例，显著改善烟叶品质，且烤烟与菘蓝行数比为2∶2的处理效果最好。 (7)在烟叶的产量产值方面，烤烟与菘蓝轮作、间作处理均显著提高了烟叶的上等烟比例和烟田综合产值效益。轮作处理的上等烟比例为53.29％,烟田产值为5102.67元/667m2;间作处理烤烟与菘蓝2∶3行比效果最优，上等烟比例为52.91％,烟田总产值为5276.69元/667m2。 综上所述，烤烟与菘蓝轮、间作之后可以减轻连作造成的烤烟产量下降、品质变劣等问题，有效提高土壤肥力，改善土壤生物学性状，提高烟叶的产量，改善和平衡烟叶化学成分，增加烟田的经济效益。而且，通过综合分析来看，间作的烤烟与菘蓝行数比为2∶2和2∶3的处理效果较好，是可以值得推广种植的新型间作模式。
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