烤烟是我国最重要的经济作物之一,目前已成为凉山州农户增加收入的主要途径。然而,近年来烤烟生产中因长期净作和品种单一等因素产生的连作障碍日趋严重,造成土地利用率低下、烤烟产量和品质下降、烟田生物多样性降低以及病虫害频发,烟农种植烤烟的经济效益下降,继而影响到烤烟产业的可持续发展。为克服烟田连作障碍,保护农田生态环境,增加粮经作物播种面积,实现烟草和大豆产业的可持续发展,本研究采用作物栽培学、土壤肥料学、植物生理学、植物保护学等多学科的理论和研究方法,在不改变烤烟现有种植技术的前提下,于烤烟垄上套作菜用大豆,研究了烟豆套作田间配置技术及其对产量、品质和病虫害发生的影响,明确了烟豆套作体系中微生物的作用,初步形成了套作菜用大豆高产栽培的田间配置技术,主要研究结果如下：1烤烟套作菜用大豆田间配置技术烟豆套作模式下,早中熟菜用大豆品种的产量偏低,晚熟品种铁丰29及螺丝豆的产量较高,且铁丰29在2010-2012两个试验年度的各播期里表现最为稳定,与其它品种间差异显著；随着播期的推迟,菜用大豆的生育期明显缩短,主茎节数减少,株高降低,茎粗和有效分枝数先增加而后下降；单株总荚数、有效荚数、百荚鲜重、鲜荚产量、单株总粒数、百粒鲜重、鲜粒产量等产量性状指标均呈先增后降的规律,以B3播期最佳。菜用大豆不同品种及播期对烤烟株高、茎围、有效叶片数、叶长、叶宽及最大叶面积等主要农艺性状影响较小,但烤烟单叶重、产量、产值、均价及中上等烟叶比例等指标随大豆播期的推迟呈先增后降的趋势；播期与品种搭配结果显示,以处理A683(铁丰29,在烤烟第一次下部叶采收时播种)最优,鲜荚和鲜粒产量分别高达10280.79 kg/hm2和5431.92 kg/hm2;同时该组合下烤烟生长良好,各农艺指标合理协调,获得了烤烟的最佳产值。随着种植密度的增大,大豆株高显著增加,茎粗变小,主茎节数变化不大,有效分枝数明显下降,地上部分干物质积累变少；单株总荚数、有效荚数、百荚鲜重、单株总粒数及百粒鲜重下降,而鲜荚产量和鲜粒产量先增后降,以22.5万株/hm2的处理最佳。不同株行距配置下,随着行距的变小,大豆株高增加,茎粗变大,主茎节数无明显变化,有效分枝数减少,地上部分干物质积累量增加：单株总荚数、有效荚数、百荚鲜重、鲜荚产量、单株总粒数、百粒鲜重和鲜粒产量增加,以行距22 cm的处理最大,其次为27.5 cm的处理,二者之间差异不显著,但均与55.0 cm的处理间差异达到显著水平。密度与株行距配置的组合中,以A283(密度22.5万株/hm2,行距22.0cm)最佳,与其它各组合间差异显著。大豆种植密度及株行距配置对烤烟株高、茎围、有效叶片数、叶长、叶宽、最大叶面积、单叶重和产量等指标的影响较小,但在一定程度上提高了烤烟上中等烟比例和均价,以A283效应最大。综上所述,在22.5万株/hm2密度下,行距22.0 cm的处理更有利于优化菜用大豆的群体结构,提升烤烟质量,可进一步加以应用。此外,烤烟不同品种与不同大豆品种互作试验表明,不同烤烟品种对后作菜用大豆生长的影响较小,3个本地主要使用的烤烟品种间差异均未达到显著水平。2烤烟套作菜用大豆对作物病虫害发生情况的影响与单作相比,在烟叶各采收时期和菜用大豆的主要生育期,烟豆套作处理的根际土壤细菌和放线菌数量显著增加,真菌数量减少,总体表现为细菌>放线菌>真菌；随着套作年限的增加,细菌数量和放线菌数量增加,而真菌数量减少,烟草青枯病、烟草根黑腐病、烟草黑胫病和大豆根腐病等主要土传病害发生程度降低。典型相关性分析表明,在一定范围内,烟草青枯病和烟草根黑腐病的发生程度随着烤烟根际土壤中细菌数量的增加而降低,烟草黑胫病的发生随放线菌数量的增加而减轻；此外,简单相关分析结果表明大豆根腐病的发生程度与放线菌数量、B/F值及A/F值显著负相关。同时,烟豆套作处理的叶围细菌和放线菌数量显著增加,真菌数量减少,总体表现为细菌>真菌>放线菌；随着套作年限的增加,细菌数量和放线菌数量增加,而真菌数量减少,烟草赤星病、普通花叶病毒病和白粉病,以及大豆炭疽病、白粉病、灰斑病及病毒病的发生程度降低,而烟草野火病、烟草气候性斑点病没有明显变化。叶部病害与叶围微生物间的典型相关分析表明,烟草赤星病的发生程度随叶围放线菌数量、细菌数量和三类微生物总数的增加而降低,烟草白粉病随真菌数量的下降而减轻：大豆炭疽病和病毒病的发生程度随着细菌数量和三类微生物总数的增加而减轻,而其灰斑病及白粉病的发生随叶围放线菌数量和A/F值的升高而降低。与单作相比,套作区植食性节肢动物的比例下降,天敌种类、个体数及其所占比例以及物种丰富度、群落多样性和均匀度明显增加,而群落优势集中性指数降低,表明套作区的群落相对稳定；延长套作年限有利于增加物种丰富度、群落多样性、群落稳定性及均匀度,降低田间害虫亚群落的优势度和优势集中性,以A3(烤烟-大豆带状套作3年)的变化最大,说明套作年限的增加更有利于田间生物种间平衡及群落结构的稳定,减少害虫对烟草的危害。3烤烟套作菜用大豆对烟叶品质的影响套作区与土壤氮素代谢相关的氨化细菌、硝酸细菌、亚硝酸细菌、自生固氮菌均比单作有较大的增加,而反硝化细菌数量减少,且随着套作年限的增加,其变化幅度越大,说明套作增加了烟草对氮素利用的效率。同时,烟豆套作显著增加了根际土壤有机质、全钾、速效钾的含量,减少了全氮、速效氮、全磷和速效磷的含量；增加套作年限对全氮、全磷含量和pH值没有显著地影响,但能一定程度地增加土壤全钾及速效钾的含量,降低速效氮的含量,延缓速效磷的下降速度。烟豆套作对初烤烟叶的氮碱比没有明显影响,但能显著增加烟叶中总糖、还原糖及钾的含量、适当提高烟叶的糖碱比和钾氯比,降低总氮、总植物碱和氯的含量,使烟叶的品质趋于更协调；延长套作年限以上效应越明显,总体表现为A3(烤烟-大豆带状套作3年)>A2(烤烟-大豆带状套作2年)>A1(烤烟-大豆带状套作1年),以A3对烤烟品质的影响最为突出。烤烟根际土壤与氮素转化相关功能性微生物、土壤养分和烤烟品质三者之间相互进行典型相关性分析,结果表明,在一定范围内,烤烟根际土壤中的速效磷、速效钾和全钾含量随土壤中反硝化细菌及硝酸细菌数量的降低而升高,而有机质含量、pH值随着土壤中氨化细菌和自生固氮数量的升高而升高；烟叶中的总植物碱和氯含量随着土壤中有机质、全钾和速效钾含量的增加而降低,氮碱比随土壤全磷和速效磷含量的增加而降低,而还原糖含量随pH值的增加而下降,钾含量随着土壤中全钾含量的升高而升高；烤烟叶中的总糖含量随着土壤中氨化细菌和亚硝酸细菌数量的增加而增加,叶中的钾氯比随自生固氮菌数量的升高而降低。