农业烟草种植的轮作制度对土壤生态及产量影响研究

1 前言

烟草作为重要的经济作物，其生产为烟草工业提供原料，在国民经济中占据重要地位，东北部分地区因适宜的自然条件成为重要植烟区。然而，随着种植面积扩大，烟田连作现象普遍，导致土壤养分非均衡性富集与耗减、农田生态环境恶化、烟叶质量下降及病虫危害加重等问题。轮作作为保持土壤肥力、提高烟叶产量质量及降低病虫害的有效途径，其对烟草土壤生态系统及产量质量的影响亟待深入探究。因此，进行农业烟草种植的轮作制度对土壤生态及产量影响研究具有十分重要的现实意义。

2 材料与方法

2.1 试验地点与材料

试验位于黑龙江省某烟区试验场，属第二积温带，无霜期 130-140 天，≥10℃活动积温 2500-2700℃，土壤类型为草甸土，质地粘壤土，有机质含量 2.55%-2.98%，全氮 0.179%-0.26%，速效磷 12.5-15.48mg/kg，速效钾230-285mg/kg，pH 值 7.18-7.38。供试烟草品种为龙江 911，生育期 113 天。试验设置 4 种茬口处理，正茬为轮作方式大豆—小麦—烟草（间隔 2 年种植烟草），迎茬为轮作方式大豆—烟草—大豆（间隔 1 年种植烟草），重茬2 年为连续2 年种植烟草，重茬6 年为连续6 年种植烟草。试验采用随机区组设计，3 次重复，每个小区行长6m，株距50cm，垄距1.07m，每行栽烟12 株共8 行，每公顷施入纯氮45kg，肥料为复合肥 ），于5 月10 日移栽，田间栽培管理按规范化生产要求进行。

2.2 测定指标与方法

土壤生态指标测定中，微生物群落的细菌、放线菌、真菌数量用稀释平板法，氨化细菌、硝化细菌等用稀释法，微生物生物量碳用氯仿熏蒸法；酶活性测定，脲酶用靛酚比色法，过氧化氢酶用高锰酸钾滴定法，过氧化物酶用比色法，转化酶用化学法；理化性质按常规，有机质用重铬酸钾容量法，pH 用酸度计法等。烟草指标在各生育期测农艺性状，化学成分用流动分析仪法，氮素经消化后用扩散吸收法测定[1]。

3 结果与分析

3.1 轮作制度对土壤生态系统的影响不同茬口土壤微生物的统计如表1 所示。

表1 不同茬口土壤微生物数量统计表

上表单位：细菌×10⁷个/克干土，放线菌×10⁶个/克干土，真菌×10⁴个/克干土，氨化细菌×10⁶个/克干土，硝化细菌×10²个/克干土，反硝化细菌×10³个/克干土

由上表可以看出，不同轮作茬口对土壤微生物影响显著。细菌数量正茬各时期及平均值均高于重茬 6 年，如旺长后期正茬11.25×10⁷个/克干土，重茬6 年4.34×10⁷个/克干土，平均值正茬比重茬6 年高48.97%。放线菌和真菌重茬多于正茬，重茬 6 年放线菌平均 10.92×10⁶个/克干土，真菌 114.89×10⁴个/克干土，均高于正茬。功能菌中，正茬氨化、硝化细菌更丰富，反硝化细菌则迎茬和重茬更多，体现轮作对微生物群落的调控作用。

3.2 轮作制度对烟草产量的影响

烟草产量的统计数据如表2 所示。

表2 不同茬口烟草产量（单位：kg/667m²）

由上表可以看出，轮作制度对烟草 量均高于其他茬口，平均 177.5kg/667m²，其中样本 5 产量最高达 190kg/667m²；迎茬平均 150kg/667m²， 正茬；重茬 2 年平均155kg/667m²，略高于迎茬但低于正茬；重茬6 年平均140k 为最低，且随重茬年限增加产量呈下降趋势，体现轮作对提高烟草产量的积极作用，与文档中小麦茬产量优于大豆茬的结果一致。

4 讨论

4.1 轮作制度对土壤生态的调控机制

正茬通过维持较高的细菌数量、降低放线菌和真菌占比，优化土壤微生物群落结构；同时提高过氧化氢酶、过氧化物酶等活性，增强土壤有机质转化效率，促进养分均衡供应，减缓重茬导致的土壤pH 值下降及速效磷偏低问题。重茬下反硝化细菌数量增多，或与根系分泌物积累及病原菌滋生相关，扰乱土壤氮素转化过程，加剧微生态失衡[2-3]。

4.2 轮作对烟草产量品质的影响途径

轮作制度通过优化土壤微生物群落，增强过氧化氢酶、过氧化物酶等活性，促进土壤有机质分解和养分转化，维持适宜pH 值及速效磷、钾供应，为烟株提供均衡营养。由此促进烟株茎高、叶面积等农艺性状发育，增加干物质积累，如正茬单株干物质重高于重茬，最终提高产量，且改善烟叶品质使上等烟比例提升，均价提高，推动经济产量增长，体现轮作通过土壤-植株协同作用影响产量的途径[4-5]。

5 结论

综上所述，轮作制度显著影响烟草土壤生态系统及产量。在土壤生态方面，正茬可维持较高的细菌数量，降低放线菌和真菌占比，提高土壤酶活性，重茬年限增加则导致土壤微生态恶化。在产量方面，正茬平均产量显著高于迎茬、重茬 2 年及重茬 6 年，且随重茬年限增加产量呈下降趋势。总之，东北烟区采用“大豆-小麦-烟草”轮作模式可优化土壤生态、提高烟草产量，未来可进一步探究长期轮作对土壤碳氮循环的影响，为烟草可持续种植提供更精准的技术支持。

参考文献：

[1]王灿, 母婷婷, 朱黔, 等. 轮作和连作模式下烟草根际土壤细菌群落比较分析[J]. 工业微生物, 2025, 55(03): 164-166.

[2]赵春夺, 李玉娥, 刘友杰, 等. 轮作与连作对烟草根际土壤养分、酶活性及微生物群落结构的影响[J]. 生物技术通报, 2025, 41 (04): 312-322.

[3]夏源谦, 付敬峰, 章洁琼, 等. 烟草-薏苡轮作对土壤养分、薏苡产量及品质的影响[J]. 山东农业科学, 2024,56 (09): 91-98.

[4]周轶伟, 侯雨, 邓泽征, 等. 烟草与高粱轮作对烟叶产量、质量及经济效益的影响[J]. 湖南农业科学, 2024,

[5]孟祥佳, 刘洋, 黎妍妍, 等. 烟草——荞麦轮作对烟草黑胫病防治及土壤微生态的调控作用[J]. 南方农业学报, 2022, 53 (06): 1525-1535.