枯草芽孢桿菌有機(jī)肥對(duì)土壤條件及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

徐洪宇，孫興權(quán)，張 強(qiáng)，鄧 濤，姚鵬程，黃飛燕，朱鐵軍，張顯明

（1.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050；2.云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，云南 昆明 650106；3.云南省煙草公司曲靖市宣威分公司，云南 宣威 655400）

枯草芽孢桿菌有機(jī)肥對(duì)土壤條件及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響

徐洪宇1，孫興權(quán)2，張 強(qiáng)1，鄧 濤3，姚鵬程1，黃飛燕2，朱鐵軍1，張顯明3

（1.甘肅煙草工業(yè)有限責(zé)任公司，甘肅 蘭州 730050；2.云南瑞升煙草技術(shù)（集團(tuán)）有限公司，云南 昆明 650106；3.云南省煙草公司曲靖市宣威分公司，云南 宣威 655400）

為探明枯草芽孢桿菌有機(jī)肥在烤煙生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，通過(guò)小區(qū)試驗(yàn)，研究了不同施肥方法對(duì)植煙土壤養(yǎng)分、微生物種群數(shù)量和煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，在云南曲靖宣威地區(qū)配施枯草芽孢桿菌有機(jī)肥，與常規(guī)施肥方法相比，植煙土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和全鉀含量分別提高8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，使土壤細(xì)菌、放線菌數(shù)量分別增加177.66%和118.18%，真菌數(shù)量降低121.43%；上等煙比例提高1.82%，均價(jià)提高2.51%，有利于提高下部、上部初烤煙葉鉀離子含量和內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，并改善抽吸品質(zhì)。

枯草芽孢桿菌；有機(jī)肥；土壤條件；烤煙；產(chǎn)質(zhì)量

化學(xué)肥料雖具有養(yǎng)分含量高、肥效迅速的優(yōu)點(diǎn)，但在烤煙上長(zhǎng)期、大量單施，易造成煙田土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量下降、微量元素缺乏、微生物種群數(shù)量和活性降低，進(jìn)而導(dǎo)致煙葉化學(xué)成分比例失調(diào)、香氣量不足等[1-2]。土壤是影響煙葉質(zhì)量的重要因素之一，適宜的土壤條件是特色優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的重要基礎(chǔ)，而土壤肥力是衡量土壤條件的綜合指標(biāo)，其與土壤微生物種群數(shù)量及活性有著密切聯(lián)系。根際土壤微生物是肥料轉(zhuǎn)化與吸收的重要影響因子，微生物種群數(shù)量多、區(qū)系豐富，土壤生態(tài)系統(tǒng)平衡性好，更有利于煙株生長(zhǎng)和煙葉品質(zhì)特色的形成[3-5]。研究表明，施用有機(jī)肥可改善土壤環(huán)境，為煙株生長(zhǎng)提供所需微量元素并促進(jìn)養(yǎng)分吸收，能明顯增加煙田土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，提高上中等煙比例，增加產(chǎn)量產(chǎn)值，提高煙葉糖含量和鉀離子含量，協(xié)調(diào)糖堿比和氮堿比，提高鉀氯比[6]。生物有機(jī)肥是指特定功能的微生物與經(jīng)無(wú)害化處理、腐熟的有機(jī)物料復(fù)合而成的一類(lèi)兼具微生物活性和有機(jī)肥效應(yīng)的肥料，具有提高土壤肥力、活化并促進(jìn)養(yǎng)分吸收，產(chǎn)生多種活性物質(zhì)和抗、抑病物質(zhì)，刺激與調(diào)控作物生長(zhǎng)，減少或降低病蟲(chóng)害發(fā)生等作用[7-9]，使煙葉外觀、內(nèi)在化學(xué)成分和感官質(zhì)量均有一定程度的改善，因此，其在煙草上的應(yīng)用符合煙葉生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展的要求[10-12]。以枯草芽孢桿菌為特定功能菌，同樣能夠使生物有機(jī)肥產(chǎn)品具有提高土壤微生物種群數(shù)量、區(qū)系豐度指數(shù)和減少病害發(fā)生等作用[13-14]。利用枯草芽孢桿菌制備的生物有機(jī)肥，其相關(guān)應(yīng)用研究主要針對(duì)病害防治和促進(jìn)煙株生長(zhǎng)方面，而對(duì)于土壤肥力、煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性和感官質(zhì)量的影響報(bào)道不多。為了驗(yàn)證枯草芽孢桿菌有機(jī)肥應(yīng)用效果，通過(guò)小區(qū)試驗(yàn)探討其對(duì)植煙土壤肥力、微生物數(shù)量及煙葉產(chǎn)質(zhì)量的影響，旨在為曲靖地區(qū)植煙土壤改良和優(yōu)質(zhì)煙葉的生產(chǎn)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)于2015年在宣威市務(wù)德鎮(zhèn)（海拔1 980.5 m，地理位置：N26°27′，E103°73′）進(jìn)行。土壤類(lèi)型為當(dāng)?shù)氐湫?、有代表性的紅壤，pH值為6.19，有機(jī)質(zhì)28.02 g/kg，全氮1.81 g/kg，堿解氮137.01 mg/kg，速效磷19.51 mg/kg，速效鉀196.53 mg/kg，全鉀14.28 g/ kg，全磷1.94 g/kg。前茬小麥，地勢(shì)平坦、排灌方便。供試烤煙品種為云煙100。

烤煙專(zhuān)用基肥（N∶P2O5∶K2O=15∶10∶25）、追肥（N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30）、硫酸鉀（50%K2O）和過(guò)磷酸鈣（16%P2O5）由云南云葉化肥股份有限公司生產(chǎn)；普通有機(jī)肥和枯草芽孢桿菌有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)40%，含水率28.3%，N 2.53%，P2O50.51%，K2O 2.8%）由云南天禾地生物科技股份有限公司生產(chǎn)，其中枯草芽孢桿菌有機(jī)肥有效活菌數(shù)2.0×107CFU/g。普通有機(jī)肥為30%腐熟餅肥與70%高溫腐熟的有機(jī)堆肥，枯草芽孢桿菌有機(jī)肥為枯草芽孢桿菌經(jīng)擴(kuò)繁、復(fù)壯后接種至普通有機(jī)肥中，以固體發(fā)酵方式制成。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

根據(jù)NY/T 1536—2007[15]的要求，試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，按氮磷鉀比例1∶1∶2，基追肥比例7∶3，純氮用量105 kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)分別設(shè)置T1：常規(guī)施肥，烤煙專(zhuān)用基肥525 kg/hm2；T2：按產(chǎn)品推薦用量以枯草芽孢桿菌有機(jī)肥等量替代25%純氮量，施用量1 050 kg/ hm2，烤煙專(zhuān)用基肥349.5 kg/hm2；T3：以普通有機(jī)肥等量替代25%純氮量，施用量1 050 kg/hm2，烤煙專(zhuān)用基肥349.5 kg/hm2；T4：空白對(duì)照，不施肥。各處理在移栽后30 d施用175.5 kg/hm2專(zhuān)用追肥，磷、鉀不足部分以硫酸鉀和過(guò)磷酸鈣肥補(bǔ)齊。每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，小區(qū)面積36 m2，隨機(jī)區(qū)組排列。試驗(yàn)于2015年4月20日以常規(guī)方式統(tǒng)一移栽，種植株行距0.6 m×1.2 m，其余大田栽培管理措施按宣威市優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)技術(shù)規(guī)范進(jìn)行。

1.3 取樣與測(cè)定

1.3.1 土 壤 于采烤結(jié)束后采集煙株間壟體表土（0～20 cm）混合樣，各小區(qū)按S形采集10個(gè)點(diǎn)，所得土樣混勻后以四分法保留3 kg，參考文獻(xiàn)所述方法進(jìn)行土壤微生物區(qū)系狀況（細(xì)菌、真菌、放線菌）和化學(xué)性質(zhì)測(cè)定[16-17]。

1.3.2 煙 葉 各小區(qū)初烤煙葉回潮后按照GB 2635—1992[18]進(jìn)行分級(jí)，分別選取X2F（下橘二）、C3F（中橘三）、B2F（上橘二）煙葉樣品各3.0 kg用于常規(guī)化學(xué)成分檢測(cè)和單料煙感官評(píng)吸，并統(tǒng)計(jì)中上等煙比例、產(chǎn)量、單葉重、均價(jià)以及產(chǎn)值等。煙葉常規(guī)化學(xué)成分測(cè)定指標(biāo)包括總糖和還原糖、煙堿、總氮、鉀及氯含量，分別以YC/T 159—2002[19]，YC/T 160—2002[20]，YC/T 161—2002[21]，YC/T 173—2003[22]和YC/T 162—2002[23]標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行。對(duì)烤后煙葉樣品進(jìn)行切絲卷支，依據(jù)YC/T138—1998[24]進(jìn)行評(píng)吸，組織卷煙企業(yè)、科研單位和商業(yè)企業(yè)的9名評(píng)吸專(zhuān)家，以9分制法對(duì)煙支香氣質(zhì)、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、余味、燃燒性和灰色等8項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行打分。

1.4 數(shù)據(jù)分析

參考相關(guān)研究結(jié)果[25]，對(duì)煙葉感官質(zhì)量和化學(xué)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。以感官評(píng)吸結(jié)果中的香氣質(zhì)、香氣量、刺激、余味和雜氣作為烤后煙葉感官質(zhì)量評(píng)價(jià)指標(biāo)，5項(xiàng)指標(biāo)權(quán)重依次為0.30、0.30、0.08、0.15和0.17，采用指數(shù)和法計(jì)算煙葉感官質(zhì)量綜合得分（H）。選擇煙堿、還原糖、總糖、總氮、氯離子和鉀離子含量以及派生值糖堿比（總糖與煙堿含量之比）、鉀氯比（鉀與氯）、氮堿比（總氮與煙堿）作為烤煙化學(xué)成分綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)數(shù)據(jù)模型對(duì)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性（常規(guī)化學(xué)成分指標(biāo)綜合得分）進(jìn)行評(píng)價(jià)。各指標(biāo)所對(duì)應(yīng)的隸屬函數(shù)類(lèi)型及相應(yīng)參數(shù)范圍值見(jiàn)公式（1）（S型隸屬函數(shù)）、公式（2）（拋物線型隸屬函數(shù)），確定函數(shù)拐點(diǎn)及各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重值（見(jiàn)表1、表2），利用乘法原則按公式（3）得出化學(xué)成分綜合指標(biāo)值I。I的取值范圍均為0～1，其值越高，表明煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性越好。將I劃分為5個(gè)等級(jí)，即：高（I≥0.75）、較高（0.65≤ I ＜0.75）、中（0.55≤I ＜0.65）、較低（0.45≤ I ＜0.55）和低（I＜0.45）[25]。

Ni和Wi分別為第i種指標(biāo)隸屬度值與權(quán)重值。試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析采用Excel 2013和SPSS 18.0軟件，多重比較以LSD法進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

表1 煙葉化學(xué)成分所屬隸屬函數(shù)的類(lèi)型、隸屬度值與權(quán)重值

2.1 不同施肥方法對(duì)植煙土壤化學(xué)性質(zhì)的影響

對(duì)釆烤結(jié)束后各處理植煙土壤的化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)分析，結(jié)果見(jiàn)表2。有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和全鉀含量均為T(mén)2最高，其中速效鉀含量顯著高于其他處理，有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和全鉀含量顯著高于T1和T4；全氮含量最高為T(mén)3，T1次之，二者均顯著高于T2和T4；堿解氮含量最高為T(mén)1，與T2和T4相比差異顯著；全磷含量最高為T(mén)3，最低為T(mén)4；不施肥（T4）使土壤速效磷、速效鉀和全磷含量顯著降低?？傮w而言，配施有機(jī)肥的處理（T2和T3）能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、全磷和全鉀含量，其中，T2與常規(guī)施肥相比（T1），有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和全鉀含量分別提高了8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，對(duì)土壤養(yǎng)分指標(biāo)含量的提高作用顯著。

表2 不同處理植煙土壤化學(xué)性質(zhì)

2.2 不同施肥方法對(duì)植煙土壤微生物種群數(shù)量的影響

土壤微生物種群數(shù)量的測(cè)定結(jié)果（表3）表明，不同處理對(duì)土壤微生物種群數(shù)量的影響存在極顯著差異。細(xì)菌數(shù)量最高為T(mén)2，與T1、T3和T4相比分別提高177.66%、59.63%和106.32%，差異極顯著，最低為T(mén)1；真菌數(shù)量最高為T(mén)4，與之相比分別為T(mén)1降低33.13%，T2降低121.43%，T3降低37.34%，T2極顯著低于其他處理；放線菌數(shù)量最高為T(mén)2，與T1、T3和T4相比分別提高118.18%、25.06%和137.74%，差異極顯著。綜上所述，T2處理能夠極顯著提高土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，減少真菌數(shù)量。

表3 不同處理植煙土壤微生物種群數(shù)量 （CFU/g）

2.3 各處理經(jīng)濟(jì)性狀對(duì)比

不同處理主要經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表4。綜合分析表明，與常規(guī)施肥（T1）相比，T2和T3能夠提高烤煙上等煙比例和均價(jià)，同時(shí)，二者產(chǎn)量均有所下降，與T1相比分別降低1.42%和2.2%。處理間比較，T2上等煙比例、產(chǎn)值和均價(jià)高于其余處理，其上等煙比例、均價(jià)分別比常規(guī)施肥提高1.82%和2.51%，差異顯著。

表4 不同處理主要經(jīng)濟(jì)性狀統(tǒng)計(jì)

2.4 煙葉常規(guī)化學(xué)成分

各處理烤后煙葉常規(guī)化學(xué)成分和綜合指數(shù)（I）見(jiàn)表5。結(jié)果表明，不同處理對(duì)各部位煙葉常規(guī)化學(xué)成分有較大影響，主要表現(xiàn)為：X2F中T2鉀離子含量和T4糖堿比顯著高于其他處理；C3F中T2總氮、煙堿和氯離子含量，以及T4糖堿比和氮堿比顯著高于其他處理；B2F中T2總糖和鉀離子含量、T3總氮和煙堿含量以及T4糖堿比、氮堿比顯著高于其他處理。T4 中6項(xiàng)檢測(cè)指標(biāo)值在各部位煙葉樣品中均最低。綜合對(duì)比認(rèn)為，T2處理有利于提高下部和上部煙葉鉀離子含量，T4處理煙葉各化學(xué)成分含量整體降低，并使煙葉糖堿比顯著提高。

由表5可知，T1、T2和T3處理綜合得分均隨部位升高而提高，3個(gè)處理C3F和B2F等級(jí)處于高水平，且該兩個(gè)等級(jí)煙葉的綜合得分均顯著高于T4。處理間比較，所有部位分值最高為T(mén)2上部葉，達(dá)0.80，C3F中最高為T(mén)1（0.78），X2F為T(mén)2（0.64）。對(duì)比分析可看出，T2處理能夠提高X2F和B2F綜合指數(shù)，在一定程度上改善煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。

表5 不同處理煙葉常規(guī)化學(xué)成分和綜合指標(biāo)值

2.4 不同處理感官質(zhì)量評(píng)價(jià)

各處理單料煙感官評(píng)吸結(jié)果（表6）表明，X2F中各處理香氣質(zhì)感差別不大，T2香氣量尚足、T1刺激性相對(duì)較小，T1和T3生津回甜感稍好，綜合得分（H）最高為T(mén)2（6.28），T1次之（6.09）；C3F中T1香氣質(zhì)較好，綜合得分最高（6.55），其次為T(mén)2（6.48）；B2F中T2和T3香氣質(zhì)柔和細(xì)膩性均較好，各處理間對(duì)比，T2處理余味舒適性好且雜氣相對(duì)較輕，其綜合得分最高（6.70），T3次之（6.54）。整體而言，中部T1處理、下部和上部T2處理單料煙感官質(zhì)量相對(duì)較好。

表6 不同處理煙葉感官評(píng)吸結(jié)果及指數(shù)和得分

3 結(jié)論與討論

試驗(yàn)結(jié)果表明，配施普通有機(jī)肥和枯草芽孢桿菌有機(jī)肥，均能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀、全磷和全鉀含量，但對(duì)土壤全氮、堿解氮含量的影響無(wú)明顯規(guī)律，這與孫建等[26]的研究結(jié)論不盡一致，有待通過(guò)進(jìn)一步的試驗(yàn)深入探討。與常規(guī)施肥相比，配施枯草芽孢桿菌有機(jī)肥，植煙土壤有機(jī)質(zhì)、速效磷、速效鉀和全鉀含量分別提高了8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，極顯著提高土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，減少真菌數(shù)量，相比常規(guī)施肥，細(xì)菌和放線菌數(shù)量分別提高177.66%、118.18%，真菌數(shù)量減少33.13%，對(duì)植煙土壤養(yǎng)分和微生物豐度指數(shù)有明顯的提高作用。試驗(yàn)中，施用普通有機(jī)肥，同樣提高了土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量，但相對(duì)而言其更易促使真菌大量繁殖。比較不同施肥處理下的烤煙主要經(jīng)濟(jì)性狀，配施枯草芽孢桿菌有機(jī)肥，有利于提高上等煙比例、產(chǎn)值和均價(jià)，使上等煙比例、均價(jià)分別比常規(guī)施肥提高1.82%和2.51%，差異顯著。結(jié)果表明，配施25%枯草芽孢桿菌有機(jī)肥對(duì)下部和上部初烤煙葉化學(xué)成分改善效果較好，主要表現(xiàn)為能夠明顯提高X2F和B2F煙葉鉀離子含量和化學(xué)成分指標(biāo)綜合得分，在一定程度上改善煙葉內(nèi)在化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性。李宏偉等[27]研究也表明，在降低無(wú)機(jī)復(fù)合肥施用量25%的情況下，微生物有機(jī)肥能夠有效提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，使煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯離子含量趨于適宜范圍。此外，從單料煙感官評(píng)吸質(zhì)量來(lái)看，配施枯草芽孢桿菌有機(jī)肥對(duì)下部煙葉香氣量、上部煙葉舒適性和余味有較好的改善效果。

綜上所述，在云南曲靖宣威地區(qū)，移栽時(shí)配施枯草芽孢桿菌有機(jī)肥，對(duì)植煙土壤條件有改良作用，能夠提高種煙經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)進(jìn)一步協(xié)調(diào)下部、上部初烤煙葉內(nèi)在化學(xué)成分，并使抽吸質(zhì)量得到改善，對(duì)優(yōu)質(zhì)煙葉生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展具有積極意義。

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（責(zé)任編輯：夏亞男）

Effects of Bacillus subtilis Organic Fertilizer on Soil Conditions, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

XU Hong-yu1，SUN Xing-quan2，ZHANG Qiang1，DENG Tao3，YAO Peng-cheng1，HUANG Fei-yan2，ZHU Tie-jun1，ZHANG Xian-ming3
（1. Gansu Tobacco Industrial Co., Ltd., Lanzhou 730050, PRC; 2. Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co., Ltd., Kunming 650106, PRC; 3 Qujing Tobacco Company Xuanwei Branch, Xuanwei 655400, PRC）

In order to investigate the application effects of bacillus subtilis organic fertilizer (BOF) on fl ue-cured tobacco production, a fi eld experiment was carried out to study the in fl uences between different application methods on soil fertility, microorganism quantity, yield and quality of fl ue-cured tobacco in Xuanwei City, Yunnan Province. The results indicated that the contents of organic material, available P and K, total K in soil of combined application with BOF increased by 8.38%,12.59%,5.51% and 10.59% compared with conventional fertilization, respectively, the quantity of actinomycetes and bacteria increased by 177.66%,118.18%, furthermore, there is a drop of 121.43% on fungi. The ratio of high grade leaves and the average price of tobacco leaves increased by 1.82% and 2.51%.In addition, it was helpful to increase the potassium content, coordination of chemical composition and smoking quality of lower and upper fl ue-cured tobacco leaves.

Bacillus subtilis; organic fertilizer; soil condition; fl ue-cured tobacco; yield and quality

572

：A

：1006-060X（2017）07-0055-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.007.016

2017-05-07

徐洪宇（1980-），男，甘肅蘭州市人，農(nóng)藝師，主要從事煙葉質(zhì)量評(píng)價(jià)工作。

孫興權(quán)