摘要
为了探究轮作种植模式对植烟土壤理化和生物学特性及烟叶化学成分影响，揭示影响烟叶化学品质的关键因子，在 Web of Science、Springer、中国知网、万方、维普和 Google Scholar 等中英文数据库，以长期定位试验、烟草轮作、土壤理化性质、土壤微生物和烟叶化学成分为关键词，筛选代表性文章 51 篇，涉及轮作试验 194 个，非轮作对照试验 51 个，提取有效田间数据 1008 组，通过 Meta 分析、Pearson 相关性分析和结构方程模型分析，揭示轮作对烟叶化学成分的影响因素。Meta 分析结果表明，不同科类作物与烟草轮作显著改善土壤物理性质、化学性质和生物学特性等质量指标及提高烟叶钾（42.46%）、糖碱比（40.86%）、烟碱（38.59%）、还原糖（38.59%）和总糖（38.51%）等化学成分指标（P<0.05），使各成分更加协调，其中，以烤烟-禾本科轮作模式的效果最好；化学成分含量还受年均温度、年降水量和土壤类型等因素的影响。Pearson 相关性分析结果表明，土壤碱解氮（1：R2 =0.4468，2：R2 =0.4673）、有机质含量（1：R2 =0.5089，2：R2 =0.3674）、酸性磷酸酶活性 （1：R2 =0.3161，2：R2 =0.3850）和微生物 Ace 指数（1：R2 =0.2026，2：R2 =0.2660）与烟叶糖碱比（1：R2 ）和钾含量（2：R2 ）呈显著正相关（P<0.05）。结构方程模型分析表明，土壤有机质和碱解氮含量是影响烟叶钾含量的主要因素，微生物 Ace 指数和碱解氮含量是影响糖碱比的主要因素。轮作模式对烟草叶片化学成分有显著影响。具体而言，禾本科-烟草轮作模式对土壤的物理、化学和生物特性以及烟叶的化学成分都有积极的影响。Meta 分析、Pearson 相关分析和结构方程模型进一步证实了这些发现。基于这些结果，建议实施禾本科和烟草轮作制度，以提高烟草生产的质量和效率。该系统应综合考虑年均降水量、年均气温和土壤质量指标，优化烟草生长条件。通过调整轮作制度和土壤管理方法，农民可以在保持烟草质量的同时获得更高的产量，从而提高工业产量和效率。
关键词
Abstract
A study was conducted to investigate the effects of crop rotation planting patterns on the physical，chemical，and biological characteristics of tobacco soil，as well as the chemical composition of tobacco leaves. The goal was to identify key factors influencing the quality of tobacco chemical constituents. A total of 51 relevant articles were selected from Chinese and English literature databases，including Web of Science，Springer，CNKI，Wanfang，VIP，and Google Scholar， using keywords such as long-term field experiments，tobacco rotation，soil physicochemical properties，soil microbiology，and tobacco leaf chemical composition，a total of 194 rotation trials and 51 non-rotation control trials were involved. A comprehensive analysis of 1008 sets of valid field data was conducted using Meta-analysis，Pearson correlation analysis，and Structural Equation Model to uncover the factors influencing the chemical composition of tobacco leaves. The Meta-analysis results revealed that rotating tobacco with different crop species significantly enhanced soil physical properties，chemical properties，biological characteristics，and key quality indicators in tobacco leaves，including potassium content（42.46%）， alkaloid-to-sugar ratio（40.86%），nicotine（38.59%），reducing sugars（38.59%），and total sugars（38.51%）（P<0.05）. This led to a more balanced composition of various components. Among the rotation patterns studied，pairing tobacco with cereal crops showed the most substantial improvement in chemical composition. Additionally，factors such as average annual temperature，annual rainfall，and soil type were found to influence the chemical composition content. The results of the Pearson correlation analysis pointed to a significant positive correlation（P<0.05）between soil alkali hydrolyzed nitrogen （1：R2 =0.4468，2：R2 =0.4673），organic matter content（1：R2 =0.5089，2：R2 =0.3674），acid phosphatase activity（1： R2 =0.3161，2：R2 =0.3850），and microbial Ace index（1：R2 =0.2026，2：R2 =0.2660）with the alkaloid-to-sugar ratio （1：R2 ）and potassium content（2：R2 ）in tobacco leaves. The structural equation model analysis indicated that soil organic matter and alkali hydrolyzed nitrogen content were the primary factors influencing potassium content in tobacco leaves， while microbial Ace index and alkali hydrolyzed nitrogen content played a key role in determining the alkaloid-to-sugar ratio. The choice of rotation pattern significantly impacted the chemical composition of tobacco leaves，with the rotation of cereal crops with tobacco showing positive effects on the physical，chemical，and biological properties of the soil，as well as the chemical composition of tobacco leaves. Based on these insightful findings，it was recommended to implement a rotation system between cereal crops and tobacco to enhance the quality and efficiency of tobacco production. This system should take into account factors such as annual precipitation，average temperature，and soil quality indicators to optimize the growth conditions for tobacco. By adjusting the rotation system and adopting appropriate soil management practices，farmers could maintain tobacco quality，increase yields，and improve industrial output and efficiency.
烟草作为我国重要的经济作物，在全国广泛种植。不同轮作模式下，土壤质量的变化会对烟叶的产量和化学成分产生影响。研究和理解轮作模式对土壤质量的影响程度，可以为提高烟草产量和品质，以及实现可持续种植提供重要的技术支撑[1]。土壤物理性质、化学性质和生物学特性是影响烟叶化学成分含量的重要因素。长期连作可能导致土壤物理性质变差，土壤养分和有益土壤微生物群落失衡，土壤质量下降，制约烟草种植业的可持续发展[2-3]。不同作物轮作对土壤质量的改良和保持具有重要作用[4]。研究表明，轮作可以改善土壤物理结构，提高土壤有效养分含量，平衡土壤各类微生物种群生态，增强土壤酶活性，从而提高烟叶产量和调控烟叶化学成分[5-6]。合理的烟草轮作可以改善土壤容重和孔隙度，提高土壤 pH 值和有机质、全氮、碱解氮等养分含量，并促进微生物分泌脲酶、酸性磷酸酶等酶类，加快土壤养分的分解循环[7]。此外，轮作还可以显著提高土壤中微生物种群和数量，维持土壤微生物种群的多样性[8-9]。并对烟株土壤养分吸收和烟叶化学成分含量提升都有较明显的促进作用[10]。
目前，关于不同科类作物与烟草轮作如何通过土壤质量指标影响烟叶化学成分的系统研究报道较少。因此，本研究采用 Meta 分析方法，对相关研究结果进行定量评估，筛选具有代表性的文章，并提取有效的田间数据，通过 Meta 分析探讨不同科类作物与烟草轮作模式对土壤物理性质、化学性质和生物学特性等质量指标以及烟叶化学成分含量的影响。此外，本研究还将进一步通过 Pearson 相关性分析和结构方程模型分析，阐明土壤主要理化性质和生物学指标与烟叶化学成分含量的关系，为烟草合理轮作和烟叶提质增效提供理论依据[11-12]。
1 材料与方法
1.1 数据来源
通过中国知网、万方、维普、Web of Science、 Springer 和 Google Scholar 中英文数据库，按照以下关键词进行文献检索：
分组 1：耕作模式对烟叶化学成分的影响及程度，关键词：烟草（Tobacco）、轮作（Rotation）、烟叶化学成分（Tobacco chemical composition）、中国（China）。分组 2：耕作模式下土壤物理化学性质、生物学特性对烟叶化学成分的影响因素，关键词：烟草（Tobacco）、轮作（Rotation）、土壤理化性质（Soil physical and chemical properties）、酶活性 （Enzyme activity）、生物学指标（Biological indices）、烟叶化学成分（Tobacco chemical composition）、中国（China）。
检索文献的年限范围：2000—2023 年[13-23]。所选文章基于以下标准：（1）试验区域选择中国某地区；（2）对照包含连作和空白两种处理，试验组为不同作物轮作；（3）试验研究必须针对轮作对土壤化学指标、土壤酶活性、生物学指标及烟草化学成分的影响进行研究；（4）试验参数包括轮作作物种类、土壤化学指标种类、微生物特性种类；本研究所取处理组数据均在适宜范围内或靠近适宜范围，优质烤烟化学成分的适宜含量范围为还原糖 16%～20%，水溶性总糖 18%～22%，总烟碱 1.5%～3.5%，总氮 1.5%～3.5%，钾 3％以上，总糖与烟碱之比以 10 ∶ 1 为宜[20，23]。
检索数据库并筛选具有代表性的文章 51 篇，其中数据点：云南省 7 个、贵州省 12 个、四川省 1 个、重庆市 1 个、湖南省 4 个、湖北省 2 个、福建省 1 个、河南省 4 个、山东省 2 个、辽宁省 4 个、吉林省 5 个、黑龙江省 5 个，共提取有效田间数据 1008 组，并分别纳入 Meta 分析。数据主要来自各项纳入研究的表和图。因为在 Meta 分析中默认所有研究之间相互独立，故在提取过程中，如遇到烤烟不同生育期测定多个数据的研究，仅取最后采样的数据[24]。
1.2 数据分类
不同作物的数据以科为分类级别进行归类，并收集所需数据（表1），收集的数据采用统一单位。此外，每个分组至少要包含 10 组数据用于分组研究，如果分组后的数据数量小于 10，那么这些数据应该分别来自至少 3 个完全相互独立的研究[26]。
表1各分组数据分类及提取指标细分
1.3 统计分析
对轮作模式下植烟土壤理化和生物学特性及烟叶化学成分等数据按分组进行 Meta 分析，若文献只提供标准误，标准差可使用公式（1）计算：
(1)
式中，SD 为标准差，SE 为标准误，n 为重复数。
若文献报告了标准差则直接采用，或者根据标准误和样本量计算出标准差，当文章未给出标准差或者无法计算时，以平均值的 10% 作为标准差 （文中所提取的大部分数据的标准差均符合 10% 的计算标准，且原始数据的标准差通常低于平均值的 10%）[25]。
利用各研究中对照组的平均数（Xc）的对数值与处理组的平均数（Xt）的对数值之间的差值来计算对数响应比（lnR++，即效应值），lnR++ 值可由公式（2）计算：
（2）[26]。
计算 95% 的置信区间（CI）。如果 95%CI 包含 0，则处理组与对照组差异不显著；若不包含 0 则差异显著（P<0.05）[27]。
将分析结果转化为相对变化率（Y），可更加直观解释各因子对烟叶化学成分的影响，可使用公式（3）进行计算：
（3）[28]。
异质性检验及发表偏倚检验：通过使用 Q 统计量进行异质性检验，Q 服从于自由度为 k-1 的卡方分布，当异质性检验结果显著时（P<0.05）表明研究间存在异质性，选择随机效应模型，反之选择固定效应模型。此外，本研究采用失安全系数法进行文献的发表偏倚检验，若潜在值大于临界值即不存在发表偏倚[28]。
1.4 数据处理
使用 Arc GIS 10.7 对提取的地理位置数据进行地图标记，以展示研究地点的分布情况；使用 R 4.3.2 rfPermute 包进行随机森林模型分析，以探究各分组指标数据的相对重要性；利用 Metawin 2.1 进行 Meta 分析，综合评估并统计合并先前研究的结果，以便得出更全面和准确的结论[29]；利用 GraphPad Prism 8 进行相关性分析和绘图，直观展示具有显著性数据之间的关系和分布情况；使用 AMOS 24.0 构建结构方程模型，以探究筛选后具有显著性的数据之间的因果关系和进行路径分析。
2 结果与分析
2.1 异质性检验和发表偏倚检验
如表2所示，土壤化学指标、酶活性、微生物多样性和烟叶化学成分异质性检验均有显著差异 （P<0.05），故采用随机效应模型。发表偏倚检验结果表明，各分组潜在效应值均大于临界值，表明上述各分组之间均不存在发表偏倚，即具有统计学显著性研究意义的研究结果较无显著性意义和无效的结果被报告和发表的可能性更大。
表2各分组数据的异质性及发表偏倚检验
注：RO 为烟草轮作；CO 为烟草连作或空白。
2.2 烤烟轮作对烟叶化学成分影响
根据 Metawin 2.1 分析得出（ 图1），与不轮作相比，轮作分别显著增加烟叶钾、糖碱比、还原糖、烟碱和总糖含量，分别提高 42.46% （95%CI：39.31%～45.86%）、40.86%（95%CI： 37.46%～44.60%）、38.59%（95%CI：36.84%～40.43%）、38.59%（95%CI：36.87%～40.40%）和 38.51%（95%CI：37.23%～39.85%），显著降低总氮含量 35.10%（95%CI：33.64%～36.62%），轮作对烤烟钾含量和糖碱比调控效果最明显且两项指标是衡量烟叶品质的重要指标，故本研究主要分析气候、土壤、土壤质量指标和轮作模式等因素对两项指标的影响及其关联性。
2.3 轮作模式对烟叶化学成分的影响
如图2所示，烟草-禾本科轮作模式下烟叶糖碱比和钾、还原糖、总糖含量分别显著增加 44.49% （95%CI：38.33%～51.66%） 和 43.10%（95%CI： 38.96%～47.58%）、 41.34%（95%CI： 38.40%～44.51%）、40.00%（95%CI：37.95%～42.17%）；烟草-茄科轮作模式烟叶糖碱比和还原糖含量分别显著增加 49.59%（95%CI：39.81%～61.79%） 和 45.89%（95%CI：40.19%～52.40%），烟叶烟碱含量显著降低 33.20%（95%CI：30.06%～36.68%）；烟草-豆科轮作模式烟叶烟碱含量显著增加 42.00%（95%CI：38.41%～45.90%）。
图1烟草轮作对烟叶化学成分含量的影响
2.4 烟叶化学成分含量影响因素重要性分析
如图3所示，将文献所提取的数据按轮作模式、年均温度、降水量、土壤质地、初始 pH 值、和土壤有机质、全氮、全磷、全钾、碱解氮、有效磷、速效钾含量进行分组，使用 R 语言 rfPermute 包进行随机森林模型分析，以探究各分组指标对烟叶主要化学成分含量的相对重要性。结果表明，土壤质地对烟叶钾含量的相对重要性最大为 20.31%，有效磷对烟叶糖碱比的相对重要性最大为 16.38%。
2.5 气候因素对烟叶主要化学成分含量的影响
气候因素对烟叶主要化学成分的影响显示 （图4），烟叶钾含量受年均温度和年降水量影响，烟叶糖碱比受年均温度的影响。年均温度为 15～20℃时显著提高烟叶钾含量 44.52%（95%CI： 41.25%～48.04%），年均温度为 10～15℃时显著提高烟叶糖碱比 41.65%（95%CI：37.68%～46.03%）； 年降水量为 500～1000 mm 时显著提高烟叶钾含量 44.28%（95%CI：38.36%～48.71%）。
图2不同轮作模式对烟叶化学成分含量的影响
图3烟叶钾含量和糖碱比的不同影响因素重要性
注：*、** 分别表示 P ＜ 0.05、P ＜ 0.01。
图4气候因素对烟叶钾含量和糖碱比的影响
2.6 土壤质地对烟叶主要化学成分含量的影响
土壤质地对烟叶钾含量和糖碱比的影响分析结果显示（图5）。壤土显著提高烟叶钾含量 42.08% （95%CI：40.26%～46.17%），黏土显著提高烟叶钾含量 44.60%（95%CI：40.94%～48.59%），对烟叶糖碱比无显著影响。
图5土壤质地对烟叶钾含量和糖碱比的影响
2.7 土壤初始化学指标对烟叶主要化学成分的影响
土壤初始化学指标对轮作烟叶钾含量和糖碱比的影响显示（图6），中性（pH 6.5～7.5）和微碱性（pH 7.5～8.0）土壤中，轮作显著提高烟叶钾含量 49.96%（95%CI：44.71%～55.83%） 和 44.60% （95%CI：40.94%～48.59%）； 有机质 ≤ 11 g/kg 和在 11～25 g/kg 时烟叶钾含量显著提高 48.70% （95%CI：41.69%～56.89%） 和 43.77%（95%CI： 38.42%～49.87%）； 土壤全氮介于 1.5～3.0 g/kg 时烟叶钾含量显著提高 44.24%（95%CI：40.28%～48.58%），土壤全氮介于 2～4 g/kg 时烟叶糖碱比显著提高 43.67%（95%CI：39.01%～48.88%）； 土壤全磷介于1～2 g/kg及≥2g/kg时烟叶钾含量显著提高 45.91%（95%CI：39.65%～53.17%）和 42.67% （95%CI：38.49%～47.31%）；土壤全钾≤ 10 g/kg 时烟叶钾含量显著提高 45.15%（95%CI：40.24%～50.67%）； 土壤碱解氮介于 60～120 mg/kg 时烟叶钾含量显著提高 43.17%（95%CI：39.01%～47.76%），当土壤碱解氮≥ 100 mg/kg 时烟叶糖碱比显著提高 46.95% （95%CI：40.79%～54.03%）；土壤有效磷≤ 15 mg/kg 时烟叶钾含量显著提高 47.10%（95%CI：43.78%～50.67%），土壤有效磷≥ 20 mg/kg 时烟叶糖碱比显著提高 44.23%（95%CI：38.36%～50.99%）；土壤速效钾≤ 100 mg/kg 及介于 100～200 mg/kg 时烟叶钾含量显著提高 51.58%（95%CI：46.60%～57.08%） 和 40.85%（95%CI：36.98%～45.12%）。
图6土壤初始化学指标对轮作烟叶钾含量及糖碱比的影响
2.8 烤烟轮作对植烟土壤化学指标的影响
从轮作对土壤化学指标的影响来看（图7），轮作可显著提高酸性（≤ 6.5）土壤 pH 值 38.35%（95%CI： 37.34%～39.38%），提升低肥力土壤养分，提升有机质（ ≤ 10 g/kg）77.85%（95%CI：48.63%～124.62%）、全钾（10～20 g/kg）46.66%（95%CI： 41.51%～52.45%）、碱解氮（≤ 60 mg/kg）44.45% （95%CI：37.60%～52.55%）、有效磷（ ≤ 10 mg/kg）79.74%（95%CI：59.83%～106.27%）、速效钾（ ≤ 100 mg/kg）59.89%（95%CI：51.53%～69.61%）；降低高肥力土壤养分，降低全磷（≥ 2 g/kg）22.32%（95%CI：17.80%～27.99%）、碱解氮（ ≥ 120 mg/kg）30.19%（95%CI：25.11%～36.28%）、有效磷（10～30 mg/kg）28.84%（95%CI： 25.09%～33.15%）、（≥ 30 mg/kg）27.98%（95%CI： 22.54%～34.74%）、速效钾（≥ 200 mg/kg）30.41% （95%CI：25.82%～35.82%），有效平衡植烟土壤养分。
2.9 烤烟轮作对植烟土壤微生物特性的影响
从土壤微生物多样性来看（图8A），烟草轮作显著提高 Ace 指数、物种丰度、Chao1 指数和 Shannon 指数，分别提高 44.50%、43.23%、42.27% 和 38.00%（95%CI：39.56%～50.06%、95%CI： 39.70%～47.08%、95%CI：38.79%～4.06% 和 95%CI：37.20%～38.82%），显著降低 Simpson 指数 36.07%（95%CI：35.68%～36.46%）。从土壤酶活性来看（图8B），显著提高土壤转化酶、酸性磷酸酶、过氧化氢酶和脲酶活性，提高率分别为 74.69%、67.08%、55.23% 和 51.91%（95%CI： 41.06%～135.83%、95%CI：37.05%～121.47%、 95%CI：47.04%～64.85% 和 95%CI：36.81%～73.20%）。
2.10 烟叶钾含量及糖碱比影响因素分析
回归分析表明（图9），烟叶钾含量与土壤有机质、全磷、碱解氮、酸性磷酸酶和 Ace 指数呈显著正相关（P<0.05），而与 pH 值、全氮、全钾、有效磷、速效钾、转化酶、蔗糖酶、脲酶、过氧化氢酶及物种丰度、Chao1 指数、Shannon 指数、Simpson 指数不相关。烟叶糖碱比与土壤 pH 值、有机质、碱解氮、酸性磷酸酶和 Ace 指数呈显著正相关 （P<0.05），而与其余土壤质量指标不相关。
2.11 烟叶钾含量及糖碱比影响因素结构方程模型分析
结构方程模型（P=0.904，拟合优度指数 =0.998，近似均方根误差 <0.001）显示（图10A），土壤有机质、全磷、碱解氮对烟叶钾含量的路径系数分别为 0.202、0.281、0.442，即土壤有机质、全磷、碱解氮含量增加提高了烟叶钾含量；全磷和碱解氮对酸性磷酸酶的路径系数分别为 0.403 和 0.472，即土壤酸性磷酸酶活性提高增加了全磷含量；土壤酸性磷酸酶对微生物 Ace 指数的路径系数为 0.659，即微生物 Ace 指数增加提高了酸性磷酸酶活性。
图7烟草轮作对土壤化学指标的影响
图8烟草轮作对微生物多样性及酶活性的影响
图9土壤理化性质指标、酶活性及微生物多样性与烟叶化学成分的相关性分析
注：黑色为烟叶钾含量数据；红色为烟叶糖碱比数据。
图10烟叶化学成分影响因素的结构方程模型分析
注：K：烟叶钾含量；SA：烟叶糖碱比；OM：有机质；TP：全磷；AN：碱解氮；AP：酸性磷酸酶；ACE：Ace 指数。红色箭头表示有显著正向影响，箭头线粗细表示模型中路径系数的大小，黑色线条表示无显著影响。* 表示 P<0.05，** 表示 P<0.01，*** 表示 P<0.001。
结构方程模型（P=0.316，GFI=0.951，RMSEA<0.08）表明（图10B），土壤碱解氮和微生物 Ace 指数对烟叶糖碱比的路径系数分别为 0.552 和 0.407，即土壤碱解氮含量和微生物 Ace 指数增加提高了烟叶糖碱比，pH 值对有机质、碱解氮和土壤 Ace 指数的路径系数分别为 0.454、0.446 和 0.439，即土壤有机质、碱解氮和微生物 Ace 指数增加提高了土壤 pH 值。
3 讨论
3.1 环境因素对烟叶主要化学成分的影响
烟草品质受到多种因素的影响，适宜的气候、良好的基础地力和土壤养分的供给都可以有效地提高烟草品质[13-14]。采用以烟草为中心的轮作模式可以有效地改善土壤质量，促进土壤养分的循环，调和土壤微生态，从而促进烟叶品质的提升[7]。烟叶的钾含量和糖碱比是衡量烟叶品质的重要指标之一[20]。本研究通过 Meta 分析结果表明，烟叶的钾含量主要受到土壤初始化学性质的影响，随着土壤 pH 值的提升，土壤中的氮、磷、钾元素被活化，有利于烟株吸收钾[14]。此外，较高的年均温度和较低的年降水量显著提高了烟叶的钾含量，而较低的年均温度则可以提高烟叶的糖碱比。相关研究表明，烟草对钾的吸收受到气候因素的影响较大，适宜的气候条件有利于烟株吸收钾；质地偏黏的土壤环境可以显著提高烟叶的钾含量。综合分析气候和土壤因素，烟叶的钾含量受到气候因素和土壤质地的影响较大[21]。
3.2 植烟土壤理化性质和微生物学特性与烟叶主要化学成分相关性
本研究相关性分析表明，土壤有机质、全磷、碱解氮、酸性磷酸酶活性和微生物 Ace 指数与烟叶钾含量的效应值之间呈显著正相关；结构方程模型结构进一步显示，土壤有机质、全磷、碱解氮的提升是烟叶钾含量变化的关键驱动因素，使烟叶钾含量达到适宜值，从而提升烟叶品质，与邓阳春等[20]的结果相符，土壤速效钾与烟叶钾含量无显著相关性但呈负相关趋势，可能是烤烟对钾元素吸收高峰在旺长期，取样和测定烟叶钾含量时间多为成熟期和采收后期，土壤速效养分含量在烤烟养分吸收高峰后经土壤微生物分解转化有所提升，导致相关性不显著。土壤 pH 值、有机质、碱解氮含量、酸性磷酸酶活性和微生物 Ace 指数与烟叶糖碱比效应值之间也呈显著正相关，结构方程模型结构进一步显示，碱解氮和微生物 Ace 指数的提升是烟叶糖碱比变化的关键驱动因素。分析其原因，良好的土壤环境和养分循环是烟株健康生长的重要保障[7]，轮作显著提高了土壤微生物量[6]，促进了氮素循环和碱解氮含量[23]，从而提高了烟株对氮素的利用率[20]，进而提升了烟叶品质[23]，这也与贾健等[7]的研究相符，部分指标与烟叶糖碱比和钾含量相关性关系与其他研究差异较大的原因可能是研究的试验采样点、测量方式和分析手段不同，本研究综合提取多位研究者研究结果，可能导致部分分析结果与其他研究不同。本研究结构方程模型结构进一步表明，土壤有机质、碱解氮含量和微生物 Ace 指数与 pH 值显著正相关[14]，酸性磷酸酶活性与全磷含量显著正相关[5]，微生物 Ace 指数与酸性磷酸酶活性显著正相关[5]。这表明，轮作显著改善了土壤理化环境[14]，增加了土壤酶活性和微生物多样性[9]。
3.3 轮作对植烟土壤和烟叶化学成分的影响
烟草轮作可优化土壤养分结构，提升低肥力土壤养分，降低高肥力土壤养分，使土壤养分维持动态平衡，促进烟叶品质提升。不同作物与烟草轮作的模式对烟草化学成分的影响程度不同[10]，综合各类别轮作作物对烟叶化学成分的影响，烟草与禾本科作物轮作方式对烟叶化学成分优化效果最为显著，吴哲宽等[22]研究结果也表明禾本科作物收获后残留大量氮素，为烟草生长提供了足量的养分，优化烟叶化学成分结构。在烟草轮作过程中有意识提升土壤有机质含量，精确控制氮磷养分输入，调控土壤微生物生态可有效改善烟叶钾含量和糖碱比，提升烟叶品质。
4 结论
本研究综合分析了影响烟叶化学成分的各类因素，结果表明：
（1）偏黏质土壤、适宜的土壤基础养分、较高均温及较少降水利于烟叶钾的积累，但这些因素对糖碱比的影响较小。
（2）土壤有机质、全磷和碱解氮含量的提升是烟叶钾含量提升的关键因素。
（3）土壤碱解氮和 Ace 指数的提升是烟叶糖碱比改善的关键因素。
（4）采用烟草与禾本科作物轮作的模式对烟叶钾含量和糖碱比的提升效果最好。
（5）烟草轮作可以通过提高土壤微生物的丰富度和多样性以及增加有机质和碱解氮含量来调节土壤 pH 值。
建议根据当地的气候、土壤等因素，采用合理的烟草轮作模式，精确控制营养元素的输入，平衡土壤养分，以推动高品质烟草的生产。此外，还需要进一步研究烟草与禾本科作物轮作的最佳模式以及如何通过精确管理土壤养分来提高烟叶的品质。