有機(jī)肥長期定位施用對(duì)煙田土壤養(yǎng)分和煙株根際土壤細(xì)菌群落的影響

蔣雨洲，陳順輝，李文卿*，劉青麗，李志宏，張?jiān)瀑F

1 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所，北京 100081；

2 福建省煙草專賣局煙草科學(xué)研究所，福州 350013

土壤微生物是土壤生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，在有機(jī)質(zhì)分解、營養(yǎng)循環(huán)、植物生長的促進(jìn)或抑制等方面均發(fā)揮著重要的作用[1]。施肥年限、施肥類型和土壤本質(zhì)等因素，都會(huì)對(duì)土壤微生物活性、基因表達(dá)、生物量和群落結(jié)構(gòu)產(chǎn)生不同影響，最終表現(xiàn)為對(duì)農(nóng)田有害、有益和無影響的結(jié)果[2]。因此，研究施肥對(duì)農(nóng)田土壤微生物群落的影響有著重要意義。

施肥作為最為廣泛的管理方式，可改變土壤養(yǎng)分狀況和土壤微生物群落結(jié)構(gòu)，從而影響土壤質(zhì)量、生物肥力、生產(chǎn)力以及農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的穩(wěn)定性[3-4]。土壤養(yǎng)分與微生物處于動(dòng)態(tài)的相互作用中：一方面，土壤養(yǎng)分作用于微生物影響土壤微生物種群關(guān)系[5-6]。吳迪等[7]研究認(rèn)為，施肥會(huì)提高根際土壤細(xì)菌、真菌和放線菌數(shù)量；Xun等[8]研究發(fā)現(xiàn)長期施用有機(jī)肥或有機(jī)無機(jī)配施能夠維持土壤細(xì)菌的多樣性，而長期施用無機(jī)肥能夠顯著降低土壤細(xì)菌多樣性；Lovell等[9]研究認(rèn)為，長期施用無機(jī)氮肥會(huì)降低土壤微生物活性。另一方面，微生物也能作用于土壤養(yǎng)分[10-11]，微生物量在養(yǎng)分循環(huán)及釋放方面具有重要地位，能直接反映土壤的肥力狀況[12]。呂衛(wèi)光等[13]通過盆栽和田間研究表明，長期黃瓜連作使土壤微生物群落結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，造成土壤養(yǎng)分不平衡，促使土壤磷過剩，鉀消耗過多。目前，有關(guān)化學(xué)肥料對(duì)土壤微生物量和微生物群落結(jié)構(gòu)和功能多樣性的影響較為復(fù)雜，研究結(jié)果不盡一致。土壤微生物對(duì)化肥的反應(yīng)，依賴于養(yǎng)分是否抑制微生物的生長和活性[14]，不當(dāng)施用化肥不利于改善土壤整體的生物性質(zhì)[15]。

稻草還田和餅肥施用是南方煙－稻輪作體系下重要的煙田有機(jī)質(zhì)補(bǔ)充措施。賈海江[16]研究表明，覆蓋還田和翻壓還田能夠提高烤煙干物質(zhì)積累量和質(zhì)量。黃平娜等[17]通過3年連續(xù)田間試驗(yàn)表明，稻草還田不僅能提高煙葉產(chǎn)量，還有利于提高烤煙的產(chǎn)值，促使上、中等煙葉比例達(dá)到90%。有研究指出餅肥配施對(duì)烤煙煙葉品質(zhì)形成具有重要作用[18-19]。韓錦峰[20]研究結(jié)果表明餅肥氮和化肥氮各占50%的配比效果最好。張煥菊[21]研究證明30%有機(jī)肥+70%復(fù)合肥時(shí)為佳,其他減肥比例會(huì)對(duì)烤煙生產(chǎn)帶來不同程度的不良影響。已有研究主要針對(duì)當(dāng)季稻草還田或餅肥施用對(duì)烤煙生產(chǎn)的影響研究，而關(guān)于8年的長期定位施肥條件下稻草還田或餅肥施用對(duì)煙田土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)和豐度的影響尚未見報(bào)道。本文主要探討長期定位稻草還田和餅肥施用對(duì)煙田土壤細(xì)菌群落的影響，旨在為煙田施肥和耕作制度優(yōu)化，提高土壤可持續(xù)生產(chǎn)力提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)和品種

試驗(yàn)在福州市晉安區(qū)宦溪鎮(zhèn)福建省煙草科學(xué)研究所科研基地進(jìn)行，2009年開始進(jìn)行定位施肥處理。2008年水稻收割后試驗(yàn)田0～20 cm耕層土壤基本養(yǎng)分含量分別為：有機(jī)質(zhì)28.96 g/kg，堿解氮144.66 mg/kg，速效磷 5.85 mg/kg，速效鉀 142.43 mg/kg，pH 5.76。土壤類型為沙壤土。微生物取樣于2017年6月15日進(jìn)行。供試烤煙品種為翠碧1號(hào)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與管理

從2009年烤煙生產(chǎn)季開始，將田塊分成3個(gè)小區(qū)，每個(gè)小區(qū)350 m2，分別設(shè)置3個(gè)處理，不設(shè)重復(fù)。T1：常規(guī)施用化肥對(duì)照處理，每年水稻收割后所有稻稈清除出田；T2：常規(guī)施用化肥+稻草回田處理，在T1處理施肥的基礎(chǔ)上，水稻收割后所有稻稈粉碎回田處理；T3：常規(guī)施用化肥+稻草回田+餅肥處理，在T2處理的基礎(chǔ)上移栽前施條溝肥時(shí)增加施用餅肥300 kg/hm2。各處理每年晚稻收割后均進(jìn)行溶田。每個(gè)處理2009—2013年烤煙生產(chǎn)季施用90 kg/hm2?；?氮，N：P2O5：K2O ＝ 1：0.75：2.63；2014-2017年烤煙生產(chǎn)季施用97.5 kg/hm2化肥氮，N：P2O5：K2O＝1：0.75：2.63；（肥料分別為煙草專用肥N：P2O5：K2O＝12：8：22，復(fù)合肥N：P2O5：K2O＝15：15：15；硝酸鉀N：P2O5：K2O＝13：0：38和硫酸鉀含K2O 51%）；基肥：追肥=60：40。2017年度餅肥全氮含量3.91%，全磷含量10.7 g/kg，全鉀含量11.92 g/kg。每年水稻季施用96.3 kg/hm2氮肥，70.5 kg/hm2的 P2O5和 26.25 kg/hm2的 K2O， 肥 料種類分別為碳銨、過鈣（有效磷≥12%）、復(fù)合肥（N：P2O5：K2O＝15：15：15）和水稻專用肥（N：P2O5：K2O ＝ 12：6：7）。

1.3 樣品采集

1.3.1 土壤理化性質(zhì)測(cè)定樣品采集

在2017年烤煙施肥移栽前，各小區(qū)按梅花5點(diǎn)取0～20 cm耕層土壤混合樣，剔除雜質(zhì)后，并過5 mm篩，風(fēng)干待測(cè)定土壤常規(guī)理化性質(zhì)。6月30日煙葉采收結(jié)束后每處理距離煙株15 cm處取3個(gè)煙畦縱切面土壤（2 cm厚度）混合樣，風(fēng)干后測(cè)定其化學(xué)成分。

1.3.2 土壤細(xì)菌多樣性測(cè)定樣品采集

在2017年6月15日，烤煙收獲季取植煙根際土壤，每個(gè)處理小區(qū)各取樣3次重復(fù)，剔除雜質(zhì)后并過2 mm篩，裝于封口袋冷凍保存，進(jìn)行功能基因多樣性分析。

1.4 樣品的測(cè)定

土壤理化性質(zhì)測(cè)定采用常規(guī)分析的方法。有機(jī)質(zhì)采用硫酸-重鉻酸鉀法，pH采用電位法，全氮采用半微量凱氏法，全磷采用氫氟酸-高氯酸消化法-鉬藍(lán)比色法，全鉀采用氫氟酸-高氯酸消化-火焰光度法，堿解氮采用擴(kuò)散皿法，速效磷采用磷碳酸氫鈉法或鹽酸-氟化銨法，速效鉀采用乙酸銨提取-火焰光度法，陽離子交換量（CEC）采用1 mol/L乙酸銨交換法。

土壤樣品由北京奧維森基因科技有限公司進(jìn)行高通量測(cè)序，準(zhǔn)確稱取0.25 g土壤樣品，使用MOBIO公司的試劑盒（PowerSoil?DNA Isolation Kit）提取土壤DNA。每個(gè)樣本3個(gè)重復(fù)，將同一樣本的PCR產(chǎn)物混合后用2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，使用AxyPrepDNA凝膠回收試劑盒（AXYGEN公司）切膠回收PCR產(chǎn)物，Tris-HCl洗脫；2%瓊脂糖電泳檢測(cè)。將PCR產(chǎn)物采用Caliper LabChip儀器，用熒光定量試劑HT DNA 1K Reagent Kit，PerkinElme進(jìn)行檢測(cè)定量。獲得純化的DNA后對(duì)細(xì)菌的16SrRNA基因V3～V4區(qū)通過Illumina平臺(tái)的MiSeq進(jìn)行高通量測(cè)序，測(cè)序試劑盒為Miseq?Reagent Kit v3（600 cycle）（PE 300）；引物為336F/808R（GTACTCCTACGGAGGCAGCA，GTGGACTACHVGGGTWTCTAAT）。

1.5 計(jì)算方法和數(shù)據(jù)分析

Miseq測(cè)序得到雙端序列數(shù)據(jù)，根據(jù)不同測(cè)序數(shù)據(jù)類型選用不同的參考數(shù)據(jù)庫用usearch軟件去除嵌合體，通過mothur去掉長度較小的tags。對(duì)優(yōu)化序列提取非重復(fù)序列，去除沒有重復(fù)的單序列。采用RDP classifier 貝葉斯算法對(duì)97%相似水平的OTU代表序列進(jìn)行分類學(xué)分析，并分別在各個(gè)分類水平統(tǒng)計(jì)各樣本的群落組成。所用軟件為：Trimmomatic、FLASH、Pear、usearch。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)經(jīng)EXCEL 2010整理后作圖，并用SPSS 11.5軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 有機(jī)肥長期定位施用對(duì)土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

由表1可見，經(jīng)過連續(xù)8年的定位施肥，3個(gè)處理水稻收割后土壤有機(jī)質(zhì)和pH值均較明顯下降；堿解氮、速效磷含量和T1（常規(guī)施用化肥）對(duì)照處理的速效鉀含量均明顯上升。與T1處理相比，T2（化肥+稻草回田）和T3（化肥+稻草回田+餅肥）處理對(duì)有機(jī)質(zhì)、堿解氮和速效鉀有著影響，但使pH值明顯下降， T2處理速效磷含量下降，T3處理速效磷含量上升。說明在稻草還田基礎(chǔ)上并添加餅肥后，能夠改善煙田土壤化學(xué)性質(zhì)綜合指標(biāo)，而單獨(dú)采用稻草還田，更有利于改善烤煙土壤化學(xué)性質(zhì)綜合指標(biāo)。

表1 不同施肥處理田煙土壤化學(xué)性質(zhì)的影響Tab.1 Chemical properties of flue-cured tobacco soil under different fertilizer treatments

2.2 有機(jī)肥長期定位施用對(duì)煙田土壤微生物α多樣性的影響

如圖1所示，與長期單一施化肥的T1處理相比，稻草還田T2處理能夠提高煙田土壤中chao1指數(shù)，而再增加餅肥的T3處理則降低煙田土壤中chao1指數(shù)，但3個(gè)處理間無顯著性差異。說明，在試驗(yàn)時(shí)間范圍內(nèi)不同處理對(duì)土壤細(xì)菌α多樣性影響較小。

圖1 不同施肥處理煙田土壤中細(xì)菌α多樣性chao1指數(shù)分析Fig.1 α-diversity chao1 index of microorganisms in tobacco field soil treated with different fertilizers

2.3 有機(jī)肥長期定位施用對(duì)煙田土壤中微生物群落結(jié)構(gòu)的影響

如圖2可知，3個(gè)處理共測(cè)得1871個(gè)OTU。T1和T2處理的共有OTU個(gè)數(shù)最多，為63個(gè)；而T1和T3處理的共有OTU個(gè)數(shù)與T2和T3處理相等，均為58個(gè)。T1處理獨(dú)有OTU個(gè)數(shù)最少，為11個(gè)；而T2和T3處理的獨(dú)有OTU個(gè)數(shù)相等，均為13個(gè)。說明煙-稻輪作體系下，長期稻草回田或長期稻草回田后加施餅肥均對(duì)煙田獨(dú)有細(xì)菌種類的影響較小。

圖2 不同施肥處理煙田土壤中微生物OTU數(shù)的Venn圖Fig.2 Venn of microbial OTUs in tobacco field soil treated by different fertilizers

2.4 有機(jī)肥長期定位施用對(duì)煙田土壤中微生物組成的影響

試驗(yàn)的3個(gè)處理共鑒定出12個(gè)門、19個(gè)綱、33個(gè)目、51個(gè)科、63個(gè)屬。從表2可見，細(xì)菌所占比例較高（相對(duì)豐度＞5%）的主要4個(gè)菌門，依次分別為Proteobacteria＞Acidobacteria＞Chloroflexi＞ Actinobacteria，分別介于29.82%～33.41%、15.34%～19.61%、13.26%～13.47% 和 11.56%～13.10%之間。T1處理Proteobacteria的相對(duì)豐度為29.82%，T2和T3處理分別比T1處理增加了6.80%和12.02%；T1處理Acidobacteria的相對(duì)豐度為19.61%，T2和T3處理分別比T1處理減少了9.57%和21.79%；Chloroflexi的相對(duì)豐度T1處理為13.26%，T2處理比T1處理增加了1.56%，T3處理比T1處理減少了0.26%；Actinobacteria的相對(duì)豐度T1處理為11.56%，T2和T3處理分別比T1處理增加了5.73%和13.36%。

細(xì)菌所占比例較高（相對(duì)豐度＞5%）的主要5個(gè)菌綱，依次分別為Acidobacteria＞Alphaproteobacteria＞Actinobacteria ＞Gammaproteobacteria ＞Ktedonobacteria，分別介于14.45%～18.96%、15.57%～16.06%、7.66%～9.48%、5.90%～9.92%和6.18%～6.55%之間，Acidobacteria的相對(duì)豐度T1處理為18.96%，T2和T3處理分別比T1處理減少了11.01%和23.79%；Alphaproteobacteria的相對(duì)豐度T1處理為16.06%，T2和T3處理分別比T1處理減少了0.89%和3.06%；Actinobacteria的相對(duì)豐度T1處理為7.66%，T2和T3處理分別比T1處理增加了7.83%和23.88%；Gammaproteobacteria的相對(duì)豐度T1處理為5.90%，T2和T3處理分別比T1處理增加了34.43%和68.30%；Ktedonobacteria的相對(duì)豐度T1處理為6.18%，T2和T3處理分別比T1處理增加了6.05%和3.93%。

細(xì)菌所占比例較高（相對(duì)豐度＞5%）的主要3個(gè)菌目，依次分別為Rhizobiales＞Acidobacteriales＞Xa nthomonadales，分別介于9.30%～9.67、7.49%～9.80%和5.44%～9.52%之間。Rhizobiales的相對(duì)豐度T1處理為9.67%，T2和T3處理分別比T1處理減少了3.81%和1.04%；Acidobacteriales的相對(duì)豐度T1處理為9.80%，T2和T3處理分別比T1處理減少了6.77%和23.61%；Xanthomonadales的相對(duì)豐度T1處理為5.44%，T2和T3處理分別比T1處理增加了38.30%和74.86%。

細(xì)菌所占比例較高（相對(duì)豐度＞5%）的主要3個(gè)菌科，依次分別為Acidobacteriaceae_Subgroup_1＞Unknown_Family＞ Xanthomonadaceae，分別介于7.49%～9.80、4.98%～6.43%和3.33%～6.97%之間。科水平的細(xì)菌豐度在1%以上的有12個(gè)，分別為Xanthomonadaceae、Gemmatimonadaceae、Rhizobiales（Incertae_Sedis）、Anaerolineaceae、Planctomycetaceae、Bradyrhizobiaceae、Xanthobacteraceae、Chitinophagaceae、Acidothermaceae、Sphingomonadaceae、Xanthomonadales（Incertae_Sedis）和Acetobacteraceae。Acidobacteriaceae_Subgroup_1的相對(duì)豐度T1處理為9.80%，T2和T3處理分別比T1處理減少了6.77%和23.61%。Unknown_Family的相對(duì)豐度T1處理為6.43%，T2和T3處理分別比T1處理減少了12.57%和22.53%。Xanthomonadaceae的相對(duì)豐度T1處理為3.33%，T2和T3處理分別比T1處理增加了46.44%和109.74%。

細(xì)菌所占比例較高（相對(duì)豐度＞5%）的主要1個(gè)菌屬，為Rhodanobacter，介于2.69%～5.33%之間。T1處理Rhodanobacter的相對(duì)豐度為2.69%，T2和T3處理分別比T1處理增加了44.34%和98.15%。屬水平的細(xì)菌豐度在1%以上的有9個(gè)，分 別 為 Rhodanobacter、Candidatus_Solibacter、Rhizomicrobium、Bradyrhizobium、Bryobacter、Acidothermus、Telmatobacter、Candidatus_Koribacter和Isosphaera。

表2 不同施肥處理對(duì)煙田土壤中微生物的組成Tab.2 Composition and relative abundance of soil microorganisms in tobacco planting soil under different fertilizer treatments

續(xù)表2

續(xù)表2

2.5 不同施肥處理的聚類分析

如圖3可知，不同施肥處理的聚類分析，具有相似β多樣性的供試樣品聚類在一起，本研究各處理的結(jié)果主要聚類成兩大分支，T1和T2處理的幾個(gè)平行先行相聚，再依次與T3聚類。這說明稻草回田與單施化肥處理的細(xì)菌種類較接近，煙田再增施餅肥后土壤微生物多樣性表現(xiàn)出較明顯差異。

圖3 不同施肥處理煙田土壤微生物的β多樣性分析Fig.3 β diversity analysis of soil microorganisms in tobacco planting soil under different fertilizer treatments

2.6 不同施肥處理的細(xì)菌進(jìn)化分支圖

如圖4可知，不同施肥處理對(duì)煙田土壤細(xì)菌進(jìn)化分支有著不同的影響，從門至屬的分類級(jí)別由輻射的圓圈內(nèi)至外，著色為黃色的無顯著差異物種所占比例較高，與之相比各處理中體現(xiàn)各自差異的微生物類群較少。各處理中起重要作用的微生物從門來看，T1處理起重要作用的細(xì)菌在門水平包括Elusimicrobia和Verrucomicrobia，在綱水平包括Acidobacteria、Elusimicrobia和Opitutae等；在目水平包括Nitrosomonadales、Subgroup_6和Subgroup_12等；在科水平包括Opitutales、Opitutaceae和SJA_28等。T2處理起重要作用的細(xì)菌在門水平未出現(xiàn)；在綱水平包括Elev_1554等；在目水平未出現(xiàn)；在科水平包括Methylocystaceae等。T3處理起重要作用的細(xì)菌在門未出現(xiàn)；在綱水平包括Flavobacteriia、Sphingobacteriia和Gammaproteobacteria等；在目水平包括Holophagaceae、DB1_14和Micrococcales等；在科水平包括Holophagales、Microbacteriaceae和Cryomorphaceae等。從而說明，單施化肥的煙田起重要作用的細(xì)菌主要是Elusimicrobia和Verrucomicrobia兩個(gè)門及其門下的細(xì)菌種群；化肥＋稻草回田處理煙田土壤表現(xiàn)的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌種群較少；而化肥＋稻草還田＋增施餅肥處理的煙田細(xì)菌在門水平未出現(xiàn)顯著的優(yōu)勢(shì)種群，而在綱、目、科屬水平均有較多的優(yōu)勢(shì)種群。

圖4 不同施肥處理的土壤微生物L(fēng)Ef Se進(jìn)化分支圖Fig.4 LEf Se of soil microorganisms in tobacco soil under different fertilizer treatments

3 討論

土壤微生物在土壤中參與有機(jī)質(zhì)和各種養(yǎng)分的分解與轉(zhuǎn)化，與土壤質(zhì)量或肥力高低密切相關(guān)，而土壤細(xì)菌是土壤微生物的主要組成部分[22,23]。長期施用餅肥并覆蓋稻草，可有效增加土壤有機(jī)碳和氮含量，為土壤微生物活動(dòng)提供足夠的碳源、氮源，并使土壤微生物數(shù)量持續(xù)增加，最終提高土壤養(yǎng)分有效性[24]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，長期施用餅肥并覆蓋稻草有利于提高烤煙土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和有效磷。

土壤微生物作為農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，能夠?qū)﹂L期肥料累積作用產(chǎn)生敏感而快速的響應(yīng)，是評(píng)價(jià)土壤質(zhì)量和土壤肥力的重要指標(biāo)。丁建莉等[25]研究結(jié)果表明在東北黑土的長期定位試驗(yàn)條件下，土壤微生物多樣性受施肥類型的影響，與施加有機(jī)肥處理相比，單施化肥處理的土壤微生物多樣性略低。從本研究的各處理獨(dú)有OTU個(gè)數(shù)看，T1處理最少，為11個(gè)，而T2和T3處理均為13個(gè)，相對(duì)增加。由于土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)易受有機(jī)肥料的影響，煙田施入有機(jī)肥導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)和微生物活性改變，從而改變了微生物群落多樣性[26,27]。從細(xì)菌α多樣性chao1指數(shù)看，與單施化肥相比，T2處理細(xì)菌多樣性有增加的趨勢(shì)，而增加餅肥施用的T3處理細(xì)菌多樣性表現(xiàn)下降。說明與單施化肥處理相比，由于有機(jī)物料還田為微生物代謝提供更多可供分解的植物殘?bào)w，進(jìn)而促進(jìn)了土壤微生物活性；另一方面，有機(jī)肥物料本身也帶入大量活的微生物，進(jìn)而增加了土壤微生物的豐富性[28]，這與TIAN等[29]研究結(jié)果較為一致。有研究指出肥料的施用可以改變土壤微生物總量及菌群豐度[30]，單一施肥會(huì)導(dǎo)致微生物多樣性降低[31]，Zhou等[32]研究長期單施化肥對(duì)細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)的影響指出，單施化肥會(huì)減少細(xì)菌種群的豐度，而化肥與有機(jī)肥或綠肥秸稈長期配合施用，可改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤微生物的數(shù)量[33]；并且土壤微生物的組成、多樣性受到土壤其他各項(xiàng)因子（包括土壤pH、養(yǎng)分、碳組分含量等）的影響[34]。王光華等[35]和周嵐等[36]研究顯示，隨施氮水平的增加，氮肥減少了土壤中細(xì)菌群落多樣性及豐富度，與本研究結(jié)果一致。

Roesch等[37]研究指出農(nóng)田土壤細(xì)菌微生物多樣性主要為豐度最高的Proteobacteria菌屬，而本研究結(jié)果表明，從細(xì)菌所占比例較高的相對(duì)豐度來看，主要的4個(gè)菌門依次分別為Proteobacteria＞Acidobacteria＞ Chloroflexi＞ Actinobacteria， 與 前人研究結(jié)果一致。Gammaproteobacteria的相對(duì)豐度在單施化肥處理較低（5.90%），與單施化肥處理相比，稻草還田處理和稻草還田并配施餅肥處理分別增加了34.43%和68.30%，與ZHAO J等[38]研究結(jié)果一致。Ktedonobacteria的相對(duì)豐度單施化肥處理較低（6.18%），稻草還田處理（6.55%）和稻草還田并配施餅肥處理（6.42%）的相對(duì)豐度在菌綱中也比較高，與康林玉等[39]的研究結(jié)果較為一致。主要原因可能是秸稈腐解過程中產(chǎn)生的產(chǎn)物（如蛋白質(zhì)、糖類及維生素等）給微生物提供了豐富的營養(yǎng)，從而有利于Gammaproteobacteria等微生物生長。

微生物組成中，不同的菌種與土壤化學(xué)性質(zhì)有著密切的關(guān)系，土壤中細(xì)菌豐富度受有機(jī)質(zhì)含量的影響[40]，Proteobacteria（變形菌門）與土壤速效養(yǎng)分關(guān)系密切[41]，Actinobacteria（放線菌門）放線菌門菌群是土壤養(yǎng)分供給的主要來源[42]。與單施化肥處理相比，Proteobacteria和Actinobacteria的相對(duì)豐度在稻草還田處理和稻草還田并配施餅肥處理均有增加，而速效養(yǎng)分中堿解氮和速效磷含量也表現(xiàn)出稻草還田處理和稻草還田并配施餅肥處理均高于單施化肥處理，與前人研究結(jié)果較為一致，僅速效鉀含量表現(xiàn)為單施化肥處理最高。由于Chloroflexi（綠彎菌門）是礦區(qū)土壤生境生態(tài)循環(huán)的重要組成，與速效鉀有關(guān)[43]。而本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，Chloroflexi的相對(duì)豐度在單施化肥處理中要高于稻草還田并配施餅肥處理，這一研究結(jié)果與薛銀剛等的研究結(jié)果并不一致[44]，還需進(jìn)一步證明。與單施化肥處理相比，Acidobacteria的相對(duì)豐度和土壤pH在稻草還田處理和稻草還田并配施餅肥處理的Acidobacteria相對(duì)豐度和土壤pH均有所降低，這與林耀奔等[45]在堿性土壤條件下研究在門水平中Acidobacteria（酸酐菌門）適宜在酸性環(huán)境中生存的結(jié)果并不一致；這可能與土壤性質(zhì)有關(guān)，也可能是Acidobacteria對(duì)pH的適應(yīng)有一定的范圍，太低的pH反而不利于其種群的增加。

本研究通過LEf Se進(jìn)化分支圖還發(fā)現(xiàn)，在煙田微生物門水平組間差異相比，單施化肥比稻草還田和增施餅肥的Elusimicrobia（迷蹤菌門）和Verrucomicrobia（疣微菌門）兩個(gè)門物種較高。由于Elusimicrobia與水體溶解氧有關(guān)[46]，有機(jī)物質(zhì)的微生物降解需要消耗溶解氧，農(nóng)田施用稻草或餅肥增加了農(nóng)田有機(jī)物質(zhì)，但是在微生物降解過程中這些有機(jī)物質(zhì)已經(jīng)將水中的氧氣提前消耗，致使溶解氧用量不夠，而復(fù)氧就是為了及時(shí)補(bǔ)償這種不平衡的溶解氧虧損，從而抑制了Elusimicrobia生長[47]。胡中華等[48]認(rèn)為化肥污染是面源污染的一個(gè)重要方面，而Verrucomicrobia與土壤環(huán)境因素有關(guān)，本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，單施化肥的煙田有顯著物種Verrucomicrobia，與前人研究結(jié)果一致。雖然稻草回田再增加餅肥施用降低了chao1指數(shù)，土壤細(xì)菌多樣性有所下降，但其在綱、目、科屬水平均有較多的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌種群出現(xiàn)。

4 結(jié)論

（1）不同施肥類型對(duì)植煙土壤化學(xué)性質(zhì)有著不同的影響，稻草還田和稻草還田并添加餅肥能夠改善植煙土壤化學(xué)性質(zhì)，稻草還田并添加餅肥最有利于提高土壤有機(jī)質(zhì)、堿解氮和速效鉀含量，降低土壤pH值。

（2）不同施肥方式對(duì)土壤細(xì)菌α多樣性影響較小，但與單施化肥相比，稻草回田或再增加餅肥有利于提高獨(dú)有OTU個(gè)數(shù)。

（3）不同施肥類型對(duì)植煙土壤微生物組成的影響，細(xì)菌所占比例較高的主要4個(gè)菌門，Proteobacteria、Acidobacteria、Chloroflexi 和Actinobacteria，而Proteobacteria菌門和菌門下物種的相對(duì)豐度最高，其中與單施化肥相比，稻草回田或再增加餅肥的植煙土壤Proteobacteria菌門相對(duì)豐度高，尤其是稻草還田并添加餅肥的煙田最高。

（4）不同施肥方式對(duì)植煙土壤微生物L(fēng)Ef Se進(jìn)化分支圖有明顯影響，單施化肥的煙田土壤細(xì)菌表現(xiàn)優(yōu)勢(shì)的細(xì)菌種群主要是Elusimicrobia和Verrucomicrobia兩個(gè)門及其門下的細(xì)菌種群；化肥＋稻草還田處理土壤獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)種群較少；化肥＋稻草還田＋餅肥處理的煙田土壤在綱、目、科屬水平表現(xiàn)較多的優(yōu)勢(shì)細(xì)菌種群。