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烟草产业是我国重要的经济作物产业之一，在保障财政收入、促进农民增收和推动特定区域尤其西南烟区等核心产区农村经济发展方面扮演着关键角色[1]。然而，受限于耕地面积、栽培条件及经济效益等因素，烟草连作在我国主要烤烟产区已成为普遍现象。连作导致烟草生产的可持续性正面临严峻挑战，如抑制植株生长(表现为株高矮、茎围小、叶面积小)、干物质积累缓慢、土壤养分失衡与微生物区系失调、诱发病虫害频发等，最终导致烟叶产量和品质下降[2]。土壤理化性质的恶化往往伴随微生物区系失衡，即从健康的“细菌型”土壤向不利的“真菌型”土壤转化[3]。Liu等[4-6]研究表明，连作年限增加会减少土壤微生物种类与数量，降低细菌和放线菌比例，增加真菌比例。多项国外研究亦证实，长期连作会降低土壤微生物多样性，增加有害微生物的相对丰度[7-9]。对烟草而言，黑胫病、根结线虫病、根腐病、青枯病、赤星病等土传病害的发生率均与连作程度呈不同程度的正相关，其中由青枯雷尔氏菌(Ralstonia solanacearum)引起的烟草青枯病尤为突出[10]。青枯病具有发病迅速、传播广泛、防治困难等特点，常导致烟株大面积萎蔫死亡[11]，从而造成毁灭性损失，严重威胁烟叶的产量与品质，已成为制约产区稳定发展和烟农持续增收的核心障碍之一。
科学合理的轮作制度是防控土传病害最经济有效的农业措施之一。近年来，国家烟草专卖局积极推动将烟叶产业融入大农业当中，倡导“以烟稳粮、以烟促粮”的新发展模式，助力国家粮食安全战略和全面推进乡村振兴战略[12-13]。“粮烟融合”发展模式主要指烟草与适宜粮食作物进行科学轮作或间套作，通过打破病原菌(如青枯菌)的单一寄主生存环境、改善土壤理化及生物性状、丰富农田生物多样性等途径[14]，为从生态系统层面控制青枯病的发生与流行提供了极具潜力的生态防控路径，因其在优化种植结构、提升土地复种指数、保障区域粮食安全和促进农民多元增收方面的显著优势，在烟区得到积极推广[15]。
前期研究结果表明，因地制宜，采用“烤烟+鲜食甘薯”间套作种植的粮烟融合发展模式能够有效促进烟株的生长发育，同时显著减少土传性根茎类病害的发生，并有助于提升烤后烟叶的香气质感及其化学成分的平衡。郑煜等[16-20]研究发现，该种植模式能够有效促进烟株的生长发育，减轻田间病害，并有助于提升烤后烟叶化学成分的协调性及感官质量。然而，该模式对土壤微生态环境的影响仍不十分清楚。基于此，本研究聚焦粮烟融合背景下的烟草青枯病绿色防控技术集成与应用，旨在以粮烟融合模式为生态基础，筛选、优化并整合一套涵盖生物防控、土壤改良、栽培避害等环节的绿色防控关键技术，构建适用于特定生态区域的烟草青枯病绿色防控综合技术模式。为了验证该模式的可行性与实效性，本研究选择重庆市彭水县石院村作为典型案例区进行应用实践。彭水县地处武陵山区，是重庆市重要的优质烟叶产区，青枯病常年发生较重，对当地烟草生产构成严重威胁。石院村作为该县典型的烟草种植村，其地形、气候、土壤条件及耕作习惯在区域内具有代表性，且当地正在积极探索粮烟融合(如烟-豆、烟-薯间套作)的发展模式，为本研究提供了理想的实践场所。本研究通过对基于粮烟融合的绿色防控技术体系进行系统评估，期望为有效控制武陵山区乃至类似生态烟区的烟草青枯病危害、减少化学农药依赖、提升烟叶质量、保障烟农收益，为促进粮烟产业协同、绿色、可持续发展提供科学依据和实践样板。
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试验地位于重庆市彭水县龙塘乡石院烟草种植基地，单元选择青枯病常年发生且发病均匀的地块，设置示范区和对照区。
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试验地种植品种为“云烟87”，试验采用飘浮育苗，中心花开放打顶，用12.5%氟节胺EC控制腋芽，烟草种植密度为行距115 cm，株距55~60 cm，每公顷为16 500株左右。均按照相关技术标准进行统一大田管理。红薯品种为“渝红心4号”。
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1) 育苗期，选择苗强壮微生物菌剂进行基质拌菌处理，以培育健壮烟苗。
2) 起垄期，每公顷撒施西植牡蛎钾1 500 kg，根茎康(哈茨木霉等复合微生物菌剂)/有机肥按照10 kg/t混合后增施。
3) 移栽时，采用西植宝3号兑加定根水，进行早期根际消毒。
4) 团棵期，采用渝红心4号在烟草垄间套作，采用东莨菪内酯5 000倍液进行叶面喷施，提升烟株抗病性。
5) 旺长期，采用维果叶面肥1 000倍液进行叶面微量元素补充，提升烟叶质量，防控叶部病害。
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1) 育苗期，使用普通育苗基质，不添加微生物菌剂。
2) 起垄期，使用常规化肥作为基肥。
3) 移栽时，使用移栽灵进行浇灌。
4) 团棵期，不进行烟薯套作处理。
5) 旺长期，不进行叶面追肥。
6) 青枯病发病初期，使用常规杀菌剂中生菌素每公顷1 500 g进行灌根。
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烟草病害发生情况按照《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T 23222—2008)调查。结合当地的病害发生特点，主要对青枯病进行系统调查，根据每个小区的发病株数及发病级数计算发病率及病情指数。根据青枯病的发生情况，在发病初期开始调查，每隔7 d调查1次，连续调查4次以上。利用Excel 2016进行数据整理，使用Graphpad Prism 9.0绘图。
1.1. 试验地情况
1.2. 试验材料与方法
1.2.1. 示范区主要技术
1.2.2. 对照区主要技术
1.2.3. 试验调查与方法
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对烤烟的农性性状调查分析，示范区烟株长势显著优于对照区(图 1)。其中，团棵期，示范区平均株高、茎围、叶长、叶宽分别为43.07 cm、6.38 cm、52.66 cm、25.30 cm，对照区平均株高、茎围、叶长、叶宽分别为39.83 cm、5.96 cm、49.08 cm、23.84 cm(表 1)；打顶期，示范区平均株高、茎围、叶长、叶宽及有效叶片数分别为113.38 cm、10.48 cm、65.38 cm、34.44 cm、18.50片，对照区平均株高、茎围、叶长、叶宽及有效叶片数分别为107.21 cm、9.85 cm、63.19 cm、32.32 cm、17.80片(表 2)。
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本研究对示范区与对照区土壤理化性质进行了检测分析，测定了总磷、有效磷、全氮、碱解氮、总钾、有效钾、土壤pH值、有机质等。
通过分析发现，技术体系应用后，示范区烤烟发育显著优于对照区，对土壤元素的利用更加有效，而对照区烤烟长势不足，整体元素利用率不高。示范区与对照区内各项指标除总磷外，均存在显著性差异，如图 2所示。对照区总磷与示范区相比没有显著差异，但对照区有效磷(106.02 mg/kg)比示范区(90.47 mg/kg)提高了15.55 mg/kg；示范区全氮与碱解氮分别达到1.812 g/kg、186.05 mg/kg，对照区全氮与碱解氮分别为1.543 g/kg、159.69 mg/kg，示范区相较于对照区分别提高了0.269 g/kg、26.36 mg/kg；示范区总钾达到24.14 g/kg，对照区达到24.96 g/kg，示范区要低于对照区0.82 g/kg。示范区内土壤酸化得到显著改善，示范区pH值5.35，对照区pH值为4.93，提升了0.42个单位；示范区的有机质为30.84 g/kg，对照区为24.03 g/kg，提升了6.81 g/kg。
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烟草根际微生物α多样性如图 3所示，示范区烟草根际微生物群落多样性指数与对照区存在显著差异。其中，Shannoneven指数反映微生物群落的均匀度，Chao1指数反映微生物群落的丰富度，Shannon指数评价微生物群落的多样性。ANOVA检验结果显示，示范区烟草根际微生物群落的均匀度、丰富度、多样性相较于对照组均有显著差异。其中，示范区微生物群落Chao1指数较对照区上升39.86%。
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基于ASV水平、Bray-Curtis距离的PCA分析表明，示范区与对照区烟草根际微生物具有明显的特异性(图 4)。PC1解释了不同处理烟草微生物群落结果差异的48.54%，而PC2则解释了结果差异的30.81%。ADONIS结果(R2=0.360 0，p=0.026)同样证明了示范区与对照区的烟草根际微生物群落差异具有统计学意义。
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示范区与对照区的门水平的根际微生物群落组成如图 5(a)所示，变形菌门(Proteobacteria)、绿弯菌门(Chloroflexi)、放线菌门(Actinobacteriota)、酸杆菌门(Acidobacteriota)、芽孢杆菌门(Gemmatimonadota)、厚壁菌门(Firmicutes)、拟杆菌门(Bacteroidota)、泉古菌门(Crenarchaeota)、疣微菌门(Verrucomicrobiota)、浮霉菌门(Planctomycetota)为示范区与对照区烟草根际细菌的优势菌门。
示范区与对照区的属水平的根际微生物群落组成如图 5(b)所示，芽单胞菌属(Gemmatimonadaceae)、酸杆菌属(Acidobacteriales)、亚硝化球菌属(Nitrososphaera)、放线菌门下属(Gaiellales)、鞘单胞菌属(Sphingomonas)、布鲁氏菌属(Bryobacter)、芽孢杆菌属(bacillus)为烟草根际土壤中的优势菌属。
图 5(a)显示出不同处理门水平下的微生物群落堆叠柱状图，示范区处理后与对照区细菌门组成相同，但丰度不同：示范区技术措施处理后烟草根际土壤变形菌门(Proteobacteria)为0.264，相较于对照区0.169，提升了56.21%；放线菌门(Actinobacteriota)为0.181，对照区为0.136，提升了33.09%；绿弯菌门(Chloroflexi)对照区为0.270，示范区为0.126，酸杆菌门(Acidobacteriota)对照区为0.135，示范区为0.097，分别下降了53.33%、28.15%。
图 5(b)显示出不同处理属水平下的微生物群落堆叠柱状图，已确定分类地位的细菌，在示范区烟草根际土壤中，相较于对照区，酸杆菌属(Acidobacteriales)的丰度由0.044降低到0.016，布鲁氏菌属(Bryobacter)由0.020降低到0.013 5，分别降低了63.63%、32.5%；而亚硝化球菌属(Nitrososphaera)的丰度由0.014 5提升到0.017 7，提升了22.07%。
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示范区内主要病害为青枯病。自2024年6月27日开始病害调查，每隔7 d进行1次，共进行了6次(图 6)。示范区的病害发生水平整体较低(发病率16.67%)，且随时间的推移而保持相对稳定，而对照区(发病率48.05%)则表现出较高的病害发生程度，与示范区相比，发病率显著提高了31.38%；此外，示范区的相对防效始终保持在较高水平(最后一次调查相对防效为65.87%)，说明示范区采用的措施有效抑制了病害的扩展。
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绿色防控技术体系采取一系列措施后，延缓了青枯病蔓延，与对照区相比，示范区青枯病发生较轻。调查结果表明，对照区烤烟产量为1 610.25 kg/hm2，示范区的产量达到2 028.90 kg/hm2，较对照区提升了26%；示范区的产值显著高于对照区(p＜0.05)，达到了61 922.03元/hm2，与对照区相比，高出14 725.60元/hm2。以上结果表明，采用粮烟融合关键技术可以有效减少病害对烟叶的影响，从而提升了烟叶的产量与产值(表 3)。
2.1. 技术体系应用后对烤烟农艺性状的影响
2.2. 技术体系应用后对烤烟根际土壤理化性质的影响
2.3. 示范区和对照区土壤微生物群落特征对比分析
2.3.1. 示范区与对照区根际微生物α多样性分析
2.3.2. 示范区与对照区烟草根际微生物β多样性分析
2.3.3. 示范区与对照区烟草根际微生物群落组成
2.4. 彭水基地单元病害发生情况
2.5. 技术体系应用后对烤烟产量、产值的影响
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本研究基于重庆彭水县石院村粮烟融合生产实践所构建的烟草青枯病绿色防控体系，通过集成微生物菌剂、土壤改良与烟薯套作，分析得出以下试验结论。
1) 烟株农艺性状与土壤理化性质得到同步改善。示范区烟株在打顶期表现出更优的长势，株高、叶宽均显著优于对照区；土壤酸度也得到缓解，有机质及氮素含量明显提高(表 2、图 2)。
2) 根际微生物群落结构优化。示范区根际土壤微生物多样性显著增加，有益菌门(如变形菌门)丰度上升(图 3、图 4、图 5)。
3) 病害防控效果显著。示范区烟草青枯病的发病程度显著低于对照区，相对防治效果显著(图 6)。
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本研究基于重庆市彭水县龙塘乡石院村粮烟融合(烤烟-甘薯间作)实践，构建绿色防控技术体系，通过“间作模式—微生物调控—土壤改良”三位一体的路径，实现了对烟草青枯病的绿色可持续治理，其作用机制主要体现在以下方面。
1) 轮作阻断病原菌的积累与传播。甘薯作为非寄主作物，其根系分泌物通过干扰青枯雷尔氏菌的根际定殖与侵染循环，有效降低了土壤中的初始菌源量，与杜荆山等[12]、周挺等[19]的结论一致。
2) 重塑微生物群落结构与功能。通过施用根茎康、牡蛎钾等复合微生物菌剂，显著提升了土壤中放线菌门、变形菌门等有益菌群的丰度，增强根际微生物对病原菌的拮抗与竞争作用，也印证了张浩然等[21]的实例以及丁伟[22-23]、王垚等[24]提出的植物免疫激发机制。
3) 提升了土壤健康与系统抗性。土壤pH值与有机质含量的提高，不仅改善了土壤养分的有效性，也间接促进了功能微生物种群的增殖，形成了抑制青枯菌生存的根际环境。
4) 实现经济效益与生态效益双赢。示范区在化学农药减施的情况下，实现烟叶增产约8%，甘薯间作额外增收7 500元/hm2(詹传华等[18])，充分体现“以生态调控替代化学依赖”的绿色植保策略，契合“以烟稳粮、以烟促粮”的政策导向[25-26]。当前数据仅源于武陵山区(黄壤酸化区)，尚需在西南其他生态区(如云贵高原红壤)验证其普适性。
综上所述，本研究通过粮烟融合模式与多技术协同的集成应用，不仅有效控制了青枯病的危害，同时实现了土壤生态修复与烟叶质量效益的协同提升，具备良好的区域适用性与推广价值。该技术体系值得在一定区域推广(如湘南地区烟稻轮作区[5])，进一步验证该技术体系的稳定性与普适性。