连作植烟土壤环境因子变化及其对烤烟化学品质的影响

doi:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2026.04.014

湖北农业科学 ›› 2026, Vol. 65 ›› Issue (4): 81-89.doi: 10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2026.04.014

连作植烟土壤环境因子变化及其对烤烟化学品质的影响

陈振国¹, 冯吉¹, 孙玉晓², 闫加力³, 田辉文⁴, 宋洪昌⁴, 柴利广⁵, 熊双莲⁶, 涂书新⁶, 张允政⁵, 李伟², 刘必成^2,6, 孙敬国¹

1.湖北省烟草科学研究院,武汉 430030;
2.恩施州烟草公司,湖北恩施 445500;
3.湖北富硒产业研究院,武汉 430034;
4.襄阳市烟草公司,湖北襄阳 441799;
5.十堰市烟草公司,湖北十堰 442100;
6.华中农业大学资源与环境学院,武汉 430070

收稿日期:2025-11-10 出版日期:2026-04-25 发布日期:2026-05-06
通讯作者: 孙敬国（1981-）,男,山西长治人,高级农艺师,博士,主要从事烟田土壤保育、烟草营养代谢调控及粮烟融合研究,（电子信箱）sunjg596@hotmail.com。
作者简介:陈振国（1975-）,男,河南汝州人,研究员,博士,主要从事烟草栽培与调制技术研究,（电子信箱）hbskys1@163.com；刘必成（2000-）,男,湖北随州人,助理农艺师,硕士,主要从事烟草栽培研究,（电子信箱）1941267847@qq.com。
基金资助:
湖北省烟草公司科技项目（2023KY3CGSXJB004）; 中国烟草总公司重点项目（110202402012）

Changes in environmental factors of continuous cropping tobacco-planting soil and their effects on chemical quality of flue-cured tobacco

CHEN Zhen-guo¹, FENG Ji¹, SUN Yu-xiao², YAN Jia-li³, TIAN Hui-wen⁴, SONG Hong-chang⁴, CHAI Li-guang⁵, XIONG Shuang-lian⁶, TU Shu-xin⁶, ZHANG Yun-zheng⁵, LI Wei², LIU Bi-cheng^2,6, SUN Jing-guo¹

1. Tobacco Research Institute of Hubei Province, Wuhan 430030, China;
2. Enshi Tobacco Company, Enshi 445500, Hubei, China;
3. Hubei Selenium-rich Industry Research Institute, Wuhan 430034, China;
4. Xiangyang Tobacco Company, Xiangyang 441799, Hubei, China;
5. Shiyan Tobacco Company, Shiyan 442100, Hubei, China;
6. College of Resources and Environment, Huazhong Agricultural University, Wuhan 430070, China

Received:2025-11-10 Published:2026-04-25 Online:2026-05-06

摘要/Abstract

摘要： 针对烤烟连作导致的土壤退化与品质下降问题,基于“土壤健康-微生物功能-烟叶品质”耦合视角,揭示连作障碍的深层驱动机制与精准调控路径。研究发现,尽管连作短期内提升了土壤有效养分,但其引发的土壤酸化及微生物多样性丧失（特别是真菌多样性下降与酸杆菌门相对丰度异常）产生的负面效应抵消了养分收益。真菌群落结构的失衡是驱动酶活性变化的关键因子,其通过抑制氧化还原酶活性并破坏酶系协同平衡间接制约石油醚提取物的合成与积累,最终导致烟叶香气品质下降。施用石灰质材料或生物炭将土壤pH调至5.5~6.0,协同实施平衡施肥、定向重塑酶活性谱系（提升氧化还原酶、抑制特定水解酶）及恢复微生物功能的综合策略,旨在通过微生态系统的整体修复有效缓解连作障碍,实现烤烟产量与品质的协同提升。

关键词: 连作, 植烟土壤, 环境因子, 烤烟, 化学品质, 土壤性质

Abstract: Aiming at the problems of soil degradation and quality decline caused by flue-cured tobacco continuous cropping, the deep driving mechanism and precise regulation path of continuous cropping obstacles were revealed from the coupling perspective of “soil health-microbial function-tobacco leaf quality”. The study found that although continuous cropping improved soil available nutrients in the short term, the negative effects caused by soil acidification and loss of microbial diversity (especially the decrease in fungal diversity and abnormal relative abundance of Acidobacteria) offset the nutrient gains. The imbalance of fungal community structure was a key factor driving changes in enzyme activities. By inhibiting oxidoreductase activities and disrupting the synergistic balance of the enzyme system, it indirectly restricted the synthesis and accumulation of petroleum ether extract, ultimately leading to a decline in the aroma quality of flue-cured tobacco leaves. Adjusting soil pH to 5.5-6.0 by applying calcareous materials or biochar, and synergistically implementing comprehensive strategies of balanced fertilization, targeted remodeling of enzyme activity profiles (enhancing oxidoreductases and inhibiting specific hydrolases), and restoring microbial functions were aimed at effectively alleviating continuous cropping obstacles through the overall restoration of the micro-ecosystem, thereby achieving a synergistic improvement in the yield and quality of flue-cured tobacco.

Key words: continuous cropping, tobacco-planting soil, environmental factor, flue-cured tobacco, chemical quality, soil property

中图分类号:

S318

陈振国, 冯吉, 孙玉晓, 闫加力, 田辉文, 宋洪昌, 柴利广, 熊双莲, 涂书新, 张允政, 李伟, 刘必成, 孙敬国. 连作植烟土壤环境因子变化及其对烤烟化学品质的影响[J]. 湖北农业科学, 2026, 65(4): 81-89.

CHEN Zhen-guo, FENG Ji, SUN Yu-xiao, YAN Jia-li, TIAN Hui-wen, SONG Hong-chang, CHAI Li-guang, XIONG Shuang-lian, TU Shu-xin, ZHANG Yun-zheng, LI Wei, LIU Bi-cheng, SUN Jing-guo. Changes in environmental factors of continuous cropping tobacco-planting soil and their effects on chemical quality of flue-cured tobacco[J]. HUBEI AGRICULTURAL SCIENCES, 2026, 65(4): 81-89.

参考文献

[1] 张胜男,武美华,逄玉万,等.连作障碍土壤改良措施研究进展[J].热带农业科学,2024,44(1):96-102.
[2] PAN Y H, PENG Q L, HUANG K, et al.Impact of benzoic acid and 2, 2′-methylenebis (6-tert-butyl-4-methylphenol) on the metabolome of flue-cured tobacco and rhizosphere microbial communities: Implications for continuous cropping obstacles[J]. Plant and soil, 2024, 495(1): 137-155.
[3] LUO C S, WANG X T, LI Y Y, et al.Enhancing soil properties, soil-borne diseases control, and quality through selecting high C/N agricultural waste during reductive soil disinfestation for continuous tobacco cropping[J]. Crop protection, 2024, 180: 106657.
[4] 孔明,王铎,李杰,等.烟秆生物质炭对烤烟连作障碍的消减作用初探[J].山东农业科学,2021,53(1):87-93.
[5] 李柘锦,黄坤,张加研,等.不同连作年限对烤烟品质及经济效益的影响[J].贵州农业科学,2021,49(4):9-17.
[6] 付仲毅,张晓远,张晓帆,等.烤烟连作对植烟土壤碳库及烤后烟叶品质的影响[J].西北农林科技大学学报(自然科学版),2018,46(8):16-22.
[7] 杜杏蓉,李运国,邓小鹏,等.连作对不同类型植烟土壤化学性状、酶活性及细菌群落的影响[J].中国烟草科学,2021,42(5):30-35.
[8] 刘方,何腾兵,刘元生,等.长期连作黄壤烟地养分变化及其施肥效应分析[J].烟草科技,2002,35(6):30-33.
[9] 陈继峰,孙会,夏阳,等.不同连作年限烟田土壤酶活性及养分含量变化[J].河南农业科学,2016,45(10):60-64.
[10] 蔡茂兰,邹静,张新旺,等.不同作物轮作组合对植烟土壤细菌群落结构的影响[J].西南农业学报,2025,38(3):488-497.
[11] 李京成,黄晶,张凯,等.2016—2021年湖北省烟叶生产特征及变化分析[J].安徽农学通报,2023,29(6):51-54.
[12] 鲍士旦. 土壤农化分析[M].3版.北京:中国农业出版社,2000.
[13] 关松荫. 土壤酶及其研究法[M].北京:农业出版社,1986.
[14] 尹建雄,卢红,谢强,等.3,5-二硝基水杨酸比色法快速测定烟草水溶性总糖、还原糖及淀粉的探讨[J].云南农业大学学报,2007,22(6):829-833,838.
[15] 糜贵廷. 离子色谱法测定水中阴离子方法优化[J].中国氯碱,2023(8):37-41.
[16] 肖协忠. 烟草化学[M].北京:中国农业科学技术出版社,1997.
[17] 宋洪昌,秦明松,吕先勃.关于烤烟培育高油分烟叶的途径[J].绿色科技,2020,22(17):115-117.
[18] GONG B, HE Y, LUO Z B, et al.Response of rhizosphere soil physicochemical properties and microbial community structure to continuous cultivation of tobacco[J]. Annals of microbiology, 2024, 74(1): 4.
[19] BAI Y X, SHI P X, YANG C C, et al.Analysis of the accumulation characteristics of phenolic acids in soil from continuous tobacco cultivation and their interaction relationships[J].Jiangsu agricultural sciences, 2019,(3): 22-28.
[20] YAN P, WU L Q, WANG D H, et al.Soil acidification in Chinese tea plantations[J]. Science of the total environment, 2020, 715: 136963.
[21] 马文富,邓小鹏,杜杏蓉,等.连作年限对植烟土壤化学特性及烟叶产质量的影响[J].云南农业大学学报(自然科学),2021, 36(6):993-999.
[22] 代方秀,杜杏蓉,李运国,等.烤烟连作下不同植烟土壤化学性状与酶活性变化及其相关性[J].江苏农业科学,2021,49(16):233-239.
[23] 何群辉,孙亚丽,管仁水,等.不同蓼草根际土壤酸性磷酸酶活性及其影响因素[J].湖南师范大学自然科学学报,2023,46(5):116-123.
[24] REN K,GU K Y,SONG W F,et al.Legacy effects of preceding crops improve flue-cured tobacco productivity in southwest China by optimizing soil structure, nutrients, and microbial interactions[J]. Plant and soil, 2024, 504(1): 247-269.
[25] 王光华,刘俊杰,于镇华,等.土壤酸杆菌门细菌生态学研究进展[J].生物技术通报,2016,32(2):14-20.
[26] 姚丽娟,田春丽,王立河,等.设施西瓜连作土壤生化性质及微生物群落变化[J].中国土壤与肥料,2024(3):70-78.
[27] 鲜文东,张潇橦,李文均.绿弯菌的研究现状及展望[J].微生物学报,2020,60(9):1801-1820.
[28] EGIDI E, DELGADO-BAQUERIZO M, PLETT J M, et al.A few Ascomycota taxa dominate soil fungal communities worldwide[J]. Nature communications, 2019, 10(1): 1-9.
[29] 李俊领,马晓寒,张豫丹,等.土壤微生物与烟草青枯病发生关系的研究进展[J].生物技术通报,2020,36(9):88-99.
[30] 陈丹梅,段玉琪,杨宇虹,等.轮作模式对植烟土壤酶活性及真菌群落的影响[J].生态学报,2016,36(8):2373-2381.
[31] 李秀妮,李猛,万德建,等.烟叶微生物及其在烟叶发酵和醇化中的作用研究进展[J].微生物学通报,2019,46(6):1520-1529.
[32] 宁琪,陈林,李芳,等.被孢霉对土壤养分有效性和秸秆降解的影响[J].土壤学报,2022,59(1):206-217.
[33] LANDESMAN W J, NELSON D M, FITZPATRICK M C.Soil properties and tree species drive ß-diversity of soil bacterial communities[J]. Soil biology and biochemistry, 2014, 76: 201-209.
[34] 李先红,廖恒,曹本福,等.磷、硫、硼肥用量对烟叶石油醚提取物含量及品质的影响[J].天津农业科学,2019,25(1):9-13.
[35] 许自成,王林,王金平,等.湖南烤烟化学成分与土壤有机质含量的关系[J].生态学杂志,2006,25(10):1186-1190.
[36] 龙梦洁. 不同土壤速效磷水平对土壤磷素形态、烤烟产量和品质的影响[D].武汉:华中农业大学,2022.

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Changes in environmental factors of continuous cropping tobacco-planting soil and their effects on chemical quality of flue-cured tobacco

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[1]	梁旭源, 严锦申, 左安建, 张震, 阳小栋, 韩佩良, 尹国双, 蔡一霞. 全生育期覆膜对高海拔多雨烟区烤烟香气品质形成的影响[J]. 湖北农业科学, 2026, 65(4): 141-147.
[2]	汤宏, 曾掌权, 王建伟, 刘伦沛, 唐开钊, 冷丽娟. 水钾耦合对烤烟吸收利用钾素的影响[J]. 湖北农业科学, 2026, 65(3): 64-71.
[3]	焦芳婵, 吴兴富, 冯智宇, 陈学军, 童治军, 张谊寒, 李永平. 烤烟新品种云烟303的选育及特征特性[J]. 湖北农业科学, 2026, 65(3): 122-126.
[4]	刁韩倩, 田维强, 张小韬, 路慧君, 张敏, 齐永波. 炭基有机无机复混肥减钾施用对植烟土壤水溶性有机物及钾有效性的影响[J]. 湖北农业科学, 2026, 65(2): 27-35.
[5]	王琛, 李文峰, 王卫民. WOFOST模型对河南烤烟生长模拟的适用性评价[J]. 湖北农业科学, 2026, 65(2): 107-112.
[6]	杨栋渊, 蔡华勇, 李孟霞, 苏丕仁, 普兆山, 熊普娟, 陈洪, 汤开武, 刘锋, 耿少武. 不同磷水平对烤烟生长及养分吸收的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(8): 79-84.
[7]	杨雪莲, 路海玲, 王帅, 王丽, 洒威, 苏丽萍, 巩莉, 王乐. 设施连作条件下六妹羊肚菌伴生菌的鉴定及防控药剂筛选[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(6): 97-102.
[8]	孙小琼, 张孝廉, 郭玉双, 胡建林, 胡鹏, 郑兴飞, 王红波, 薛莲, 徐得泽, 钟余平, 殷得所, 王丰. 烤烟K326的NtALS基因单碱基编辑与抗除草剂材料创制[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(5): 102-104.
[9]	陈发元, 马骏, 张鑫, 吴方莲, 翟霖顿, 赵同舟, 孙学成, 黄鸿. 生物有机肥对烤烟主要土传病害发生及其产质量的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(3): 44-48.
[10]	李军营, 周敏, 周绍松, 邓小鹏, 邹炳礼, 张忠武, 张宏, 张留臣, 孙军伟, 单双吕, 杨景华. 化肥减施对大蒜经济性状及烤烟-大蒜轮作土壤养分的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(2): 58-63.
[11]	詹亚斌, 潘巧云, 刘波, 潘炜铭, 杨马, 李辉, 石倩满, 何志刚. 连作对潜江半夏土壤理化性质、养分及重金属含量的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(12): 52-55.
[12]	易丽聪, 曾芬, 伍娜, 周伟, 王运强, 戴照义. 小麦轮作对西瓜连作大棚土壤代谢物的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(12): 61-65.
[13]	张海伟, 王念磊, 丁德盛, 张雄峰, 夏昊, 李卓, 李慧兰, 赵尊康. 菜子饼肥替代等氮化肥对烟田根际土壤肥力及烟叶产质量的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(12): 72-77.
[14]	张鲁民, 杨康, 李艳, 雍容婧, 刘超, 尹奇, 吕凯, 欧阳铖人. 云系烤烟品种在红河不同气候类型植烟区域的适应性分析[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(11): 110-118.
[15]	徐大兵, 孙玉晓, 夏鹏亮, 陶永乐, 周剑雄, 赵书军, 黎妍妍. 短期烤烟-玉米轮作对土壤酶活性、微生物群落结构及物质代谢的影响[J]. 湖北农业科学, 2025, 64(10): 27-36.