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土壤作为植物生长和发育的物质基础,健康的土壤是植物健康生长的重要基础之一,而较高的酶活性和丰富的土壤微生物多样性又是土壤健康的重要基础。烟草不合理的栽培管理所带来的病虫害猖獗、土壤可供肥力下降、烟草抗病性降低、烟叶产量和质量下降,以及可持续生产能力降低等诸多问题,已经成为我国烟叶生产面临的突出问题。因此,研发不依赖于化学防治和轮作而控制烟草土传病害以及寻找土壤微生态平衡的影响机制的新技术和新方法迫在眉睫。本试验分析了河南宜阳烟田前茬大豆、前茬红薯、前茬辣椒、连作2年、连作3年、连作4年、连作5年、连作7年共8个样品的土壤总有机碳及其组分含量的变化,及微生物量的变化;由此确定各个有机碳组分在不同连作年限的含量范围,由此来设计在离体培养中土壤总有机碳(TOC)及其组分可溶性有机碳(DOC)、盐溶性有机碳(SDOC)、微生物量碳(SMBC)、轻组有机碳(LFOC)和颗粒有机碳(POC)等量的不同对土壤不同细菌的生长影响试验;再根据前两次的检测结果分析得出,DOC的活性最高,分别设计含DOC的低碳土、中碳土、高碳土,在不同的培养时间进行土壤酶活性、微生物多样性及微生物量碳的分析,初步明确了土壤有机碳影响土壤健康的机制,最后采用盆栽试验法还初步证明了DOC、POC对烟草的影响。主要研究结果如下:(1)不同连作年限的土壤样品有机碳组分含量呈现的趋势为:前茬大豆>前茬红薯>前茬辣椒>连作2年>连作3年>连作4年>连作5年>连作7年,TOC、POC、LFOC、DOC和SDOC四种有机碳各组分在烟草不同连作年限含量各介于15.86-10.17g/kg、10.6-5.21g/kg、10.51-4.71 g/kg、1.26-0.4 g/kg、1.2-0.48 g/kg,均随着连作年限的延长呈现下降趋势;不同连作年限土壤有机碳组分占TOC比例不同,POC/TOC、LFOC/TOC、DOC/TOC、SDOC/TOC各介于66.83-41.98%、66.27-44.3%、8.54-3.93%、7.57-4.43%,POC/TOC、LFOC/TOC数值均比DOC/TOC、SDOC/TOC大;在不同连作年限的土样中,TOC与DOC、POC与LFOC以及DOC与DSOC组分间均呈高度正相关,相关系数(R)均大于0.900,TOC与DOC之间的相关系数R为最大值,相比其它组分TOC与DOC二者关系最为密切。结果表明,有机碳及其组分之间是相互包含、彼此促进的,并且在特定的条件下可以相互转化。(2)8个土样中,细菌数量和微生物量碳(SMBC)随着连作年限的延长总体呈现下降趋势,各个数据之间均有极显著性差异;从SMOC、细菌数量与其他有机碳组分的相关性分析中可以得出,DOC、TOC均与SMBC、细菌数量之间达到极显著相关性;SDOC细菌数量之间达到极显著相关性,与SMBC之间达到显著相关性;POC、LFOC与SMBC和细菌数量之间的相关性均比TOC、DOC、SDOC较弱。表明DOC虽然量少,但对细菌多样性的影响比POC和LFOC大。(3)从离体培养中有机碳组分和量的不同对不同土壤细菌的生长影响中,可以得出:添加不同的有机碳组分和量,细菌的生长速度不同。DOC对细菌增长量的影响较大,培养前期迅速增加,后期较为缓慢;其次是POC,比DOC细菌生长较为滞后,而LFOC相对于DOC、POC对细菌的影响最小。这可能由于DOC溶于水,较POC、LFOC容易被细菌和植物吸收、利用和转化。但POC在较高浓度时对使青枯菌和革兰氏阴性菌(G-)显著性增加,影响较大,另外,富培养基比贫富培养基细菌增长较快,青枯菌占混合菌的比值均随着时间的延长比值下降。(4)在土壤环境中,DOC量的不同对土壤细菌、SMOC和酶活性的影响不同。细菌总量、青枯菌数量及SMOC均随着时间的延长和DOC量的增加而增加;细菌总量和SMOC与蔗糖酶活性、淀粉酶活性、纤维素酶活性的线性关系均表现出很高的正的直线相关性,并且三种酶活性中蔗糖酶活性与细菌总量、SMOC的关系最为密切。可知,微生物总量和SMOC与蔗糖酶活性、淀粉酶活性、纤维素酶活性之间是相互促进、相互依存的关系。(5)盆栽试验表明,增加DOC比POC可以明显促进烟草的增长,DOC、POC增加越多,烟草长势越好。