土壤熏蒸剂Dazomet调控根际微生物群落促进烟草生长的研究

本研究聚焦连作障碍下烟草生长受限问题，通过Dazomet土壤熏蒸处理，揭示其对烟草根际微生物群落结构及植株生长的显著影响，为土壤修复及烟草可持续种植提供新思路。

　　烟草作为一种重要的经济作物，在我国的种植历史悠久。然而，长期连作导致土壤养分失衡、微生物结构紊乱，积累了自毒物质和病原菌，使得烟草生长受到严重抑制，产量和质量下降。为解决这一问题，重庆的研究人员开展了一项关于土壤熏蒸剂Dazomet对烟草生长影响的研究，旨在探索其通过改变根际微生物群落促进烟草生长的机制。研究结果表明，Dazomet处理显著缓解了烟草的生长迟缓现象，尤其是在烟草生长旺盛期，植株高度和叶片面积分别增加了3.33倍和3.24倍。此外，Dazomet处理还显著增加了与根系生长正相关的微生物群落，如g_Pedobacter、g_Microbacterium和g_Brevundimonas。该研究发表在《Scientific Reports》上，为土壤修复和烟草可持续种植提供了重要的理论依据。

研究人员采用的主要关键技术方法包括：16S rRNA和ITS测序技术用于分析土壤微生物群落结构；结构方程模型用于评估微生物群落与植物生长之间的关系；以及对不同浓度Dazomet处理后的烟草根系生长指标和农艺性状进行测定。

研究背景

烟草是我国重要的经济作物，主要种植区域集中在云南、四川、贵州和重庆等地。然而，由于耕地面积有限和种植方式的限制，连作成为主要种植模式。长期连作导致土壤养分失衡、微生物结构紊乱，积累了自毒物质和病原菌，严重影响了烟草的可持续发展，表现为烟苗生长异常、土传病害爆发以及产量下降等问题。因此，寻找有效解决连作障碍的策略具有重要意义。

研究方法

研究人员在中国重庆彭水县的试验田中进行了为期30年的烟草种植实验。实验采用的烟草品种为K326，土壤基本理化性质为：有机质含量26.60 g/kg，全氮含量1.66 g/kg，全磷含量1138 mg/kg，全钾含量20.7 g/kg，碱解氮含量154.00 mg/kg，速效磷含量49.40 mg/kg，速效钾含量545.00 mg/kg，pH值为7.16。实验使用98%的Dazomet作为熏蒸剂，设置了5个处理组和3次重复，分别对应不同浓度的Dazomet处理（D3.5、D6.5、D9.5、D12.5）和空白对照组（CK）。在烟草移栽前20天进行土壤熏蒸处理，并在移栽后定期采样分析。

研究结果

Dazomet对烟草生长的影响

研究发现，不同浓度的Dazomet处理显著促进了烟草的农艺性状，尤其是在生长旺盛期，与对照组相比，D9.5和D12.5处理组的烟草植株高度和叶片面积分别增加了3.33倍和3.24倍。此外，Dazomet处理还显著增加了烟草根系的重量和体积，表明其对根系生长具有显著的促进作用。

Dazomet对根际微生物群落的影响

通过对根际土壤微生物群落的分析，研究人员发现Dazomet处理显著改变了土壤微生物的α多样性和群落结构。D9.5和D12.5处理显著降低了细菌和真菌群落的丰富度和多样性，而D3.5和D6.5处理对微生物群落的影响相对较小。在门水平上，Dazomet处理显著降低了Chloroflexi、Acidobacteriota等门的相对丰度，同时增加了Actinobacteriota的相对丰度。在属水平上，Dazomet处理显著增加了与植物生长促进相关的微生物群落，如g_Pedobacter、g_Microbacterium和g_Brevundimonas，同时降低了与植物病原菌相关的微生物群落，如g_Aspergillus和g_Microdochium。

Dazomet通过改变微生物群落促进植物生长的机制

通过结构方程模型分析，研究人员发现Dazomet处理通过增加有益微生物群落（如g_Pedobacter、g_Microbacterium和g_Brevundimonas）的相对丰度，显著促进了烟草根系的生长，进而促进了地上部的生长。这一结果表明，Dazomet处理对烟草生长的促进作用主要是通过调控根际微生物群落实现的。

研究结论与讨论

本研究揭示了Dazomet土壤熏蒸通过调控根际微生物群落促进烟草生长的机制。Dazomet处理显著缓解了连作障碍对烟草生长的抑制作用，尤其是在生长旺盛期，其对烟草根系和地上部生长的促进作用显著。研究结果表明，Dazomet处理通过增加有益微生物群落的相对丰度，改善了根际微环境，从而促进了烟草的生长。这一发现为解决烟草连作障碍提供了新的思路，也为土壤修复和可持续农业发展提供了重要的理论依据。未来的研究可以进一步探索Dazomet与其他土壤改良措施的联合应用，以实现更好的土壤修复效果和烟草生长促进作用。