4 种轮作模式下长期连作烟田土壤微生态的响应特征

周旭东 韩天华 申云鑫 施竹凤 贺彪 杨明英 裴卫华 何永宏 杨佩文

摘要：为探究烤烟与不同作物轮作对长期连作植烟土壤质量调控的效果，以连作10年以上的植烟田块为对照（CK），设置大麦-烤烟（YCDM）、大蒜-烤烟（YCDS）、油菜-烤烟（YCYC）和蚕豆-烤烟（YCCD）共4种不同作物与烤烟轮作，分析不同轮作处理下土壤的理化性质、酶活性及微生物群落结构。基于相关性分析和冗余分析，解析土壤理化性质和酶活性与微生物群落结构间的关系。结果表明，轮作处理的土壤容重较CK降低26.58%～30.29%，总孔隙度增加21.13%～48.26%；其中烤烟-蚕豆（YCCD）轮作模式下土壤的pH、水解氮（available nitrogen，AN）、有效磷（available phosphorus，AP）和速效钾（ available potassium，AK）含量较CK显著提高11.84%、30.57%、6.42%和41.5 1%。轮作处理的土壤过氧化氢酶（catalase，CAT）、蔗糖酶（invertase，INV）、脲酶（urease，URE）和酸性磷酸酶（acid phosphatase，ACP）的活性较CK 分别提高16.81%～42.35%、38.09%～51.48%、7.69%～64.29%和5.82%～76.33%，蚕豆-烤烟（YCCD）轮作模式的提升效果最为显著。高通量测序结果表明，轮作处理下细菌的OTUs数量显著高于CK。α多样性显示，不同轮作处理间的细菌群落丰富度和多样性差异显著；真菌群落的丰富度差异显著，而多样性差异不显著。β多样性分析显示，不同轮作处理之间土壤真菌群落差异较小，细菌群落差异较大。其中，蚕豆-烤烟（YCCD）轮作处理的细菌、真菌群落与CK差异较大。在门水平，烤烟-蚕豆（YCCD）轮作使酸杆菌门（Acidobacteria）和放线菌门（Actinobacteria）的相对丰度增加，子囊菌门（Ascomycota）的相对丰度减少。相关性分析和冗余分析表明，URE、AN、AK和pH是影响土壤微生物群落结构的关键因子。综上所述，烤烟与其他作物合理轮作可提高土壤速效养分含量和土壤酶活性，调节土壤微生物群落结构，消减烤烟连作障碍，最终达到烤烟稳产、增产的目的。

关键词：植烟土壤；轮作；土壤理化性质；土壤酶活性；微生物群落

doi：10.13304/j.nykjdb.2022.0743

中图分类号：S572 文献标志码：A 文章编号：1008‐0864（2024）03‐0174‐14

烟草（Nicotiana tabacum L.）是我国重要的经济作物之一[1]。据统计，云南是全国种植烤烟面积最大的省份，也是全球最大的优质烤烟产区，云南烟叶占全国总量的45%左右[2]。随着云南省农业产业结构调整和种植制度变革，烤烟种植业发展迅猛，随之而来的烤烟连作现象也日益突出。同一作物或其近缘种长期连续种植会造成土壤养分异常积累或过度消耗，病原微生物迅速繁衍，土壤微生物种群结构失衡，导致作物产量、品质降低及病虫害频发，严重影响烤烟产业的持续健康发展[3]。因此，如何合理有效地缓解云南烤烟连作障碍、均衡土壤地力水平以及改善土壤微生态环境，成为目前亟待解决的重要问题。

轮作可以在一些方面抑制连作障碍的产生，对作物生长起到一定的积极作用。轮作通过用地养地相互配合的方法，在提供正常设施农业生产的同时，利用不同作物对土壤养分吸收利用的差异，使用不同作物进行轮换栽培，有利于平衡土壤中的营养元素，促进土壤生态系统健康发展，以此达到土地资源转换和保持土壤健康的目的[4]。近年来，轮作的研究重点正在从宏观的土壤质量、作物产量和病虫害防治向微观的土壤微生态和土壤成分互作方面延伸，不同轮作作物的根系与根际土壤微生物的相互作用可能比地上部分的相互作用更为重要。轮作可以提高土壤微生物群落多样性，而微生物群落多样性又与作物生长发育息息相关[5]。国内外学者一直密切关注轮作对于作物生长、土壤质量以及土壤微生态等方面的影响。朱维伟等[6]研究发现，不同作物与黄瓜轮作有利于黄瓜幼苗生物量的积累，同时可以抑制土壤盐渍化，减缓土壤富营养化，均衡土壤养分，降低黄瓜病害，为黄瓜生长构建出相对优良的生态环境。赵庆雷等[7]发现，水旱轮作模式可以明显优化花生产量结构，显著提高根瘤菌数量，对花生果腐病和蛴螬有较理想的防控效果。徐新雯等[8]研究发现，烤烟-大蒜轮作可以提高烟田土壤细菌群落结构的调节能力，使烟田的发病率由往年的50.0%降低到6.5%。阳显斌等[9]发现，烟蒜轮作和烟蒜套作能显著提高根际土壤中细菌、放线菌、解磷菌和解钾菌的数量，维持良好的土壤质量状态。苏燕等[10]研究表明，轮作栽培可以提高马铃薯根际土壤细菌群落的丰富度指数及多样性指数。姚小东等[11]研究表明，花生轮作种植可以改变土壤微生物群落结构，增加有益细菌比例，降低有害真菌比例。由此可见，合理的轮作可以有效均衡土壤养分，改善土壤环境，有助于烤烟良好循环种植。

尽管对于烤烟合理轮作的研究已有相关报道，但针对云南区域内烤烟轮作的研究较少。不同区域的种植环境因其受到光、温、水、气以及人为因素的差异，其土壤微环境也不同。因此，为了解决烤烟轮作作物选配不合理导致的土壤质量退化问题，分别以油菜、大麦、蚕豆、大蒜4种作物与烤烟进行轮作，解析烤烟不同轮作模式对土壤理化性状、酶活性以及微生物多样性等土壤质量主控因子的影响及调控作用，为烤烟合理轮作提供理论依据和实践支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验地位于云南省丽江市石鼓镇鲁瓦村（26°50′N， 99°54′E），海拔1 859 m。地处金沙江河谷地带，属江边干热河谷气候。其季风特点明显，四季分明，春季干旱少雨，夏季炎热多雨，秋季凉爽干燥，冬季寒冷有雪。年均降水量868.2 mm，主要集中于4—8月；年均气温21.4 ℃；年日照时数2 321～2 554 h；年无霜期191～310 d。试验地土壤为砂质山地黄壤土，pH 6.12、有机质43.70 g·kg-1、全氮2.36 g·kg-1、水解氮221.22 mg·kg-1、全磷1.20g·kg-1、有效磷100.41 mg·kg-1、全钾16.10 g·kg-1、速效钾267.38 mg·kg-1、电导率115.9 μS·cm-1。供试烤烟品种为‘云烟99。

1.2 试验设计

选择冬季空闲且连续种植烤烟10年以上的田块，以烤烟连作为对照（CK），设置4个轮作处理，分别为烤烟-蚕豆轮作（YCCD）、烤烟-大麦轮作（YCDM）、烤烟-大蒜轮作（YCDS）和烤烟-油菜轮作（YCYC），共计5个处理，每个处理3次重复。每小区3垄（3 m×7 m），于周围设立保护行。前茬作物油菜、大麦、大蒜和蚕豆均施用腐熟细碎的有机堆肥3 000 kg·hm-2和草木灰850 kg·hm-2，旋耕后平栽。大麦化肥施用量为N 285 kg·hm-2、P2O5 120 kg·hm-2、K2O5 285 kg·hm-2；油菜化肥施用量为N 150 kg·hm-2、P2O5 75 kg·hm-2、K2O 75 kg·hm-2；大蒜化肥施用量为N 225 kg·hm-2、P2O5 150 kg·hm-2、K2O 300 kg·hm-2；蚕豆化肥施用量为N 75 kg·hm-2、P2O5 75 kg·hm-2、K2O 120 kg·hm-2。其中，氮肥和钾肥为硝酸钾肥，磷肥为钙镁磷肥。大麦收获后将秸秆还田，其余作物收获后将秸秆全部移出农田，进行机械灭茬。烤烟施用的有机肥为酒糟有机肥（N+P2O5+K2O=6.2%），化肥为烤烟专用肥（N∶P2O5∶k2O=15∶15∶15，质量比）。

2020年种植油菜、大麦、大蒜、蚕豆，收获后于2021 年4 月15 日移栽烟苗，株行距为50 cm×50 cm，2021年8月15日进行采收；试验中各类作物采用常规田间管理。

1.3 土壤样品采集与分析

1.3.1 土壤样品的采集 每个小区采用“W”形取样法随机取5株烟，每株烟为1个样点，共计75个取样点。于2021年8月中旬（收获期），首先去除烟株根际表面覆盖物，用环刀采集垄上近根（0—10 cm）土壤，用于土壤容重、孔隙度的测定。采集土壤样品时，用75%乙醇对土钻进行灭菌，然后用土钻采集0—20 cm土层土壤，剔除石块、草根、秸秆等杂物，采用四分法混合均匀，取1 kg装入无菌密封袋中带回实验室。每个密封袋中的土壤样品分为两部分，一部分自然风干，用于土壤理化性质的测定；另一部分装入50 mL离心管，超低温冻干机冻干后保存于-80 ℃超低温冰箱，用于细菌、真菌群落的高通量测序。

1.3.2 土壤理化性质的测定 土壤容重和孔隙度采用环刀法测定，土壤pH采用酸度计测定，土壤有机质（soil organic matter，SOM）含量采用重铬酸钾容量法测定，电导率（electrical conductivity，EC）采用电导率仪测定，全氮（total nitrogen，TN）含量采用凯氏定氮法测定，碱解氮（available nitrogen，AN）含量采用碱解扩散法测定，全磷（totalphosphorus，TP）采用H2SO4-HClO4 钼锑抗比色法测定，速效磷（available phosphorus，AP）含量采用碳酸氢钠提取法测定；全钾（total potassium，TK）采用NaOH 熔融- 火焰光度法测定，速效钾（available potassium，AK）含量采用采用 NH4OAc浸提结合火焰光度法测定[12]。

1.3.3 土壤酶活性的测定 土壤蔗糖酶（invertase，INV）、酸性磷酸酶（acid phosphatase，ACP）、过氧化氢酶（catalase，CAT）和脲酶（urease，URE）活性采用试剂盒（苏州瑞思公司生物科技有限公司）微板法测定。

1.3.4 微生物多样性分析 采用E.Z.N.A.?soilDNA kit 抽提样品总DNA，1% 琼脂糖凝胶电泳检测DNA 质量，NanoDrop 测定DNA 含量和纯度。以此DNA 为模板，运用引物338F（5-ACTCCTACGGGAGGCAGCAG-3） 、806R（5-GGACTACHVGGGTWTCTAAT-3）和SSU0817F（5-TTAGCATGGAATAATRRAATA GGA-3）、81196R（5-TCTGGACCTGGTGAGTTT CC-3）分别对细菌16S rRNA 基因的V3～V4 可变区、真菌18S rRNA基因的V3～V4高变区片段进行PCR扩增引物序列为。PCR程序：95 ℃ 2 min；95 ℃ 30 s，55 ℃ 30 s，72 ℃ 30 s，25个循环； 72 ℃ 5 min。每个样本3次重复，将同一样本的PCR产物混合后用2% 琼脂糖凝胶电泳检测，使用AxyPrepDNA凝胶回收试剂盒（AXYGEN 公司）切胶回收PCR 产物，Tris-HCl 洗脱；2% 琼脂糖电泳检测。参照电泳初步定量结果，将PCR 产物用QuantiFluorTM-ST蓝色荧光定量系统（Promega 公司）进行定量检测，按照每个样本的测序量要求，进行相应比例的混合，送至上海美吉生物医药科技有限公司于Illumina Miseq PE300、PE250 平台进行测序分析。

1.4 数据统计与分析

采用Excel 2016和SPSS 22.0进行数据分析，用OriginPro 2021绘图。采用单因素方差分析评价不同轮作模式间土壤理化性质、酶活性以及微生物多样性的差异（P<0.05）。采用CANOCO4.5软件（Microcomputer Power，Ithaca，NY，USA）分析环境因子对微生物群落分布的影响。

2 结果与分析

2.1 不同轮作模式对土壤理化性质的影响

2.1.1 不同轮作模式对土壤物理性质的影响 不同轮作模式对土壤物理性状造成的影响如图1所示。4种轮作模式的土壤容重显著低于CK，分别为CK的76.91%、83.02%、69.80%和78.60%；除了YCDS模式外，其余3种轮作模式的土壤总孔隙度均显著高于CK，分别为CK 的148.25%、123.23%和121.10%。与CK相比，4种轮作模式均显著增加了土壤毛孔隙度，其中，YCYC 模式的增幅最大，为CK的292.83%。YCYC模式下土壤的非毛孔隙度较CK显著降低。

2.1.2 不同轮作模式对土壤化学性质的影响 不同轮作模式对土壤化学性质的影响如表1所示。除YCDM 模式外，其余3 种模式下土壤的pH 较CK显著上升，其中，YCCD模式的pH最高，为CK处理的131.97%。YCDS模式的土壤电导率显著高于CK处理，为CK的132.37%；YCYC模式的土壤电导率显著低于CK，为CK 的63.58%；其余轮作模式与CK差异不显著。YCDM轮作模式土壤的有机质含量显著高于CK，为CK 的116.28%。4 种轮作模式土壤、全氮、全磷和速效钾含量与CK 处理差异不显著。YCCD 模式土壤碱解氮含量显著高于CK；其余3 种轮作模下则显著低于CK 处理。YCDM、YCYC 和YCCD 模式的土壤有效磷含量显著高于CK。YCDM、YCDS和YCCD模式的土壤速效钾含量显著高于；YCYC模式土壤速效钾含量则显著低于CK。

2.2 不同轮作模式对土壤酶活性的影响

不同轮作模式对土壤酶活性的影响如图2所示。YCDM、YCYC和YCCD模式土壤过氧化氢酶活性显著增加，其中YCDM 模式最高，为CK 的203.31%；YCDM、YCDS和YCCD模式土壤蔗糖酶活性显著增加，其中YCCD 模式最高，为CK 的258.86%；YCDS和YCCD模式土壤脲酶活性显著增加，分别为CK的175.89%和165.25%，其他2种轮作模式土壤脲酶活性虽有升高，但与CK差异不显著；YCYC和YCCD模式土壤酸性磷酸酶活性显著上升，其中YCCD 模式最高，为CK 处理的433.66%。

2.3 不同轮作模式对土壤微生物OTUs 数量的影响

不同轮作模式土壤特有及共有细菌、真菌的OTUs数量如图3所示。不同轮作模式下细菌共有OTUs数量为2 482个，YCCD模式特有的OTUs数量为224个；YCYC模式为77个；YCDM模式为103个；YCDS模式为185个；CK处理为49个。不同轮作模式下真菌共有OTUs数量为282个，YCCD模式特有的OTUs 数量为88 个；YCYC 模式为139个；YCDM 模式为69个；YCDS 模式为97 个；CK处理为134个。土壤细菌数量明显大于真菌数量。在YCCD模式下，土壤特有细菌数量较CK显著增多，而特有真菌数量明显减少，表明YCCD模式能够增加土壤细菌群落数量，降低真菌群落数量。

2.4 不同轮作模式对土壤微生物α 多样性的影响

不同轮作模式土壤微生物α多样性如表2所示。对于土壤细菌群落，YCDS模式下细菌的物种数目、Ace指数和Chao指数较CK显著增加，而多样性指数无显著变化，表明YCDS模式可以增加土壤细菌丰富度，而对细菌多样性则无明显影响；YCCD模式下细菌的物种数目、Ace指数、Chao指数和Shannon 指数均较CK 相显著增加，而Simpson指数显著降低，表明YCCD模式不仅能够增加土壤细菌丰富度，还能够增加土壤细菌多样性。对于土壤真菌群落，YCDM 和YCDS 模式下真菌的物种数目、Ace指数和Chao指数较CK显著降低，而多样性指数无明显变化，表明YCDM 和YCDS模式可以显著降低土壤真菌丰富度，而对真菌多样性则无明显影响。

2.5 不同轮作模式对土壤微生物β 多样性的影响

由图4A可知，第1坐标轴和第2坐标轴解释了细菌总方差的34.22%；由图4B可知，第1坐标轴和第2坐标轴解释了真菌总方差的34.26%，表明不同轮作模式下的细菌、真菌群落结构存在差异。不同轮作模式细菌群落之间距离较远，且与CK距离较远，而真菌群落距离较近；细菌群落的r 值为0.582 1，真菌群落的r 值为0.471 5。由此表明，不同轮作模式间细菌群落组成的差异性更为显著。

2.6 不同轮作模式对土壤微生物群落结构的影响

2.6.1 不同轮作模式对土壤细菌门、属水平群落结构的影响 由图5A可知，在细菌门水平上，5个处理的优势菌门均为变形菌门（Proteobacteria）、酸杆菌门（Acidobacteria）、放线菌门（Actinobacteria）和绿弯菌门（Chloroflexi）。其中，变形菌门在YCDM、YCDS、YCYC和YCCD模式的相对丰度分别为31.61%、33.95%、32.72% 和28.41%，均高于CK（27.37%）；酸杆菌门和放线菌门的相对丰度分别为17.93%～20.55% 和15.66%～25.77%；绿弯菌门在不同轮作模式处理间无明显变化。4种轮作模式增加了土壤中变形菌门的相对丰度，降低了放线菌门的相对丰度，其中YCDS模式下土壤变形菌门相对丰度的增幅明显高于其余3 种轮作模式。

在属水平下（图5B），5个处理的优势菌属均为Vicinamibacterales、嗜食单胞菌（Sphingomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）和Gaiellales，其相对丰度分别为4.98%～6.55%、2.52%～3.21%、1.58%～2.93% 和1.73%～3.24%。与CK 相比，YCCD 模式使Vicinamibacterales、嗜食单胞菌（Sphingomonas）、芽孢杆菌属（Bacillus）和Gaiellales 的相对丰度分别提高了0.1、0.2、1.5和0.2个百分点。

2.6.2 不同轮作模式对土壤真菌门、属水平群落结构的影响 由图6A可知，在门水平，不同轮作模式下均表现为子囊菌门（Ascomycota）、被孢霉门（Mortierellomycota）、担子菌门（Basidiomycota）、unclassified_k__Fungi、油壶菌门（Olpidiomycota）和罗兹菌门/隐菌门（Rozellomycota）的相对丰度较高，其中，子囊菌门和被孢霉门相对丰度累计超过70%。与CK相比，子囊菌门在4种轮作模式下的相对丰度均有所降低，为32.10%～62.08%，其中，YCDS模式最低；被孢霉门在4种轮作模式下的相对丰度均有所增加，为13.38%～32.86%，其中，YCDS模式最高。

在属水平，排名前10的菌属依次为：被孢霉菌属（Mortierella）、unclassified_k__Fungi、镰刀霉属（Fusarium）、芽枝霉属（Cladosporium）、赤霉菌属（Gibberella）、Saitozyma、油壶菌属（Olpidium）、锥盖伞属（Conocybe）、向基孢霉属（Basipetospora）和尾柄孢壳属（Cercophora）。YCCD 模式中芽枝霉属和锥盖伞属相对丰度分别为11.13% 和9.36%，与CK差异较大。

2.7 理化性质对土壤微生物群落结构的影响

2.7.1 理化性质与土壤微生物优势菌门间的相关性分析 理化性质与土壤细菌优势菌门间的相关性分析（图7A）表明，变形菌门的相对丰度与AK显著负相关；放线菌门的相对丰度与AN和AK显著正相关；拟杆菌门的相对丰度与AK显著负相关；酸杆菌门的相对丰度与AN和ACP显著正相关。理化性质与土壤真菌优势菌门间的相关性分析（图7B）表明，子囊菌门的相对丰度与pH显著正相关，与TN 和TP 呈显著负相关；unclassified_k__Fungi的相对丰度与AN显著负相关。

2.7.2 土壤微生物优势菌门与理化性质的冗余分析 土壤微生物优势菌门与理化性质的冗余分析如图8所示。对于细菌，第1轴（RDA1）解释率为46.07%，第2轴（RDA2）的解释率为35.42%，累积总解释率为83.76%；对于真菌，第1轴（RDA1）解释率为35.42%，第2轴（RDA2）解释率为31.57%，累积总解释率为66.99%，说明分析结果可靠。进一步分析发现，AN和AK是影响土壤细菌群落结构的主要环境因子；AN、URE、pH、AK和TP是影响土壤真菌群落结构的主要环境因子。

3 讨论

3.1 不同轮作模式对土壤理化性质和酶活性的影响

作物长期连作会引起土壤质量退化、土传病害增加等问题[13]。合理的轮作制度不仅能够提高土壤肥力，增加土壤有机质和均衡土壤酸碱度，还能减少土传病害的发生，为烤烟高质量生产提供有力保障[14]。本研究发现，轮作后的土壤容重较连作土壤明显降低，而土壤总孔隙度则明显升高，这可能是由于长期的连作，不重视养地，使得土壤耕层变浅、土壤板结，最终导致土壤容重增加、土壤总孔隙度下降，而不同的轮作作物因其根系生长发育特性不同，促使土壤物理性状发生变化。可见，轮作能够改善土壤松紧度，增加其通透性。

轮作还能提升土壤酸碱度，4种轮作模式下土壤pH较长期连作土壤明显升高，这可能是因为前茬作物种植时，施用了较多的钙镁磷肥、草木灰等碱性肥料，使土壤pH增加，而连作土壤长期施用烟草专用化肥（N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15），氮素投入量过多，导致土壤酸化[15‐16]。轮作后土壤的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量均较连作土壤有不同程度的升高，YCCD处理的效果最明显，其次是YCDM处理。这是由于豆科植物具有固氮作用，可以优化土壤养分结构，有效改善土壤质量；在YCDM处理中，大麦秆还田是一项增加土壤有机质、改良土壤结构的重要举措，显著提高了土壤有机质含量，这与前人研究结果一致[17‐18]。

本研究中，YCDM、YCDS 和YCYC 模式土壤碱解氮含量较CK显著降低；YCDS和YCCD模式土壤有效磷含量较CK显著降低；YCCD模式土壤速效钾含量较CK显著降低，与前人研究结果一致[19‐20]。这可能是由于在土壤养分含量相对一致的情况下，不同轮作作物的生长特性及需肥量不同，导致不同处理间土壤养分含量出现差异；也可能是由于轮作提升了烤烟根系根长，提高了土壤养分与根系的接触面积，增加了作物对土壤养分的摄入量，而不同轮作模式对烤烟根系发育的促进作用不同，从而导致处理间土壤养分含量不同[21]。

土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶的活性在一定程度上代表了土壤氧化还原反应和碳、氮、磷的代谢强弱[22]。研究表明，不同作物轮作能够增强土壤酶活性，而长期连作使得土壤酶活性受到抑制[23]。本研究表明，烤烟与不同作物轮作均提高了土壤中过氧化氢酶、蔗糖酶、脲酶和酸性磷酸酶活性，其中YCCD模式对土壤酶活性的提升效果最好。这可能是由于豆科植物与根瘤菌的共生关系有效地调节和改善了土壤微生物群落结构，增强了微生物活性，从而促进了酶活性的提高[24‐25]。

3.2 不同轮作模式对土壤微生物群落的影响

土壤微生物在土壤质量改善和促进土壤养分循环等方面起重要作用[14]。轮作作物因其对水分、养分的吸收利用存在差异，能够改变土壤微环境，进而直接或间接影响土壤微生物群落多样性[16]。本研究发现，CK土壤细菌的OTUs数量和种类均较少，而土壤真菌的OTUs数量和种类则高于YCDM、YCDS和YCCD 轮作模式；烤烟轮作改变了土壤微生物群落丰富度，特别是增加了细菌群落丰富度。与CK相比，YCDS模式中变形菌门的相对丰度显著提高，YCDS模式中放线菌门的相对丰度有所提高；4种轮作模式降低了子囊菌门的相对丰度，增加了担子菌门的相对丰度，其中YCDS处理中子囊菌门相对丰度显著低于CK，被孢霉门相对丰度显著高于CK。这是由于烤烟在连作条件下根系分泌出的有毒、有害物质积累，使根系受到伤害，影响了根际微生物的种群结构，使得土壤细菌种群数量降低、真菌种群数量上升，进而破坏了根际微生物平衡，促使土壤从细菌型土壤转变为不健康的真菌型土壤[26]。合理的轮作可以打破这一变化，提高土壤细菌群落的多样性，随着轮作年份的增加，轮作土壤中根际细菌群落含量高于连作土壤的趋势越来越明显[27]。

烤烟连作降低了土壤细菌群落的Ace指数、Chao指数和Shannon指数，而增加了真菌群落多样性的Ace 指数、Chao 指数和Shannon 指数。本研究发现，YCDS模式下细菌的物种数量、Ace指数和Chao指数均显著高于CK，而多样性指数则无显著性差异，表明YCDS模式有利于增加土壤细菌丰富度，而对细菌多样性无明显影响。YCCD模式下细菌的物种数目、Ace指数、Chao指数和Shannon 指数均显著高于CK，而Simpson 指数显著低于CK，表明YCCD模式不仅能够增加土壤细菌丰富度，还能够增加土壤细菌多样性。这是由于蚕豆为豆科植物，可以调节土壤C/N，增加土壤碳源和氮源，进而影响土壤微生物活性，改变土壤微生物种群和结构，使得土壤中细菌Shannon指数升高[28]。YCDM和YCDS模式下真菌的物种数目、Ace 指数和Chao 指数均显著低于CK，而多样性指数无明显变化，表明YCDM 和YCDS模式可以显著降低土壤真菌群落丰富度，而对真菌多样性无明显影响。这可能是因为大麦秆还田能够增加土壤中有机质含量，改良土壤结构，使土壤疏松、孔隙度增加、容量减轻，促进微生物活力和作物根系发育，降低病原菌数量[29]；也可能是因为大蒜的根际分泌物——大蒜素能够杀死土传病害病原菌，而这些病原菌大多数为真菌，故大蒜轮作土壤中真菌群落数量减少[30]。因此，不同轮作模式下土壤细菌β 多样性总体上大于真菌。相关性分析和冗余分析显示，土壤中脲酶活性、碱解氮、速效钾含量和pH是影响土壤微生物群落数量的关键因子，且与子囊菌门、放线菌门和酸杆菌门相对丰度呈显著正相关，表明土壤轮作后能够明显改变土壤养分含量及酶活性，进而提高土壤中有益菌群的数量，改善土壤质量，促进烤烟健康生长。

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（责任编辑：张冬玲）