微生物菌劑噴施對烤煙生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量的影響

胡亞杰，王生才，盧 健，胡志忠，韋建玉，譚永忠，鄧澤征，李迪秦*

（1廣西中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，南寧 530001；2湖南省煙草公司郴州市公司，郴州 423000；3湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)，長沙 410128）

EM菌（Effective Microorganisms）由大約80種 微生物組成，由日本琉球大學(xué)1982年研究成功并投入市場，其中的厭氧型乳酸菌，以嗜酸乳桿菌為主，具有很強(qiáng)殺菌能力，通過和病原微生物爭奪營養(yǎng)，有效抑制有害微生物的活動(dòng)來抑制連作障礙產(chǎn)生的致病菌增殖，降低土傳病害危害，改善土壤環(huán)境條件，有利于促進(jìn)作物生長發(fā)育［1～3］。

目前我國種植的烤煙品種較為單一，耕地復(fù)種指數(shù)高，耕地難以休閑輪換，一定程度上影響了耕地的生態(tài)多樣性及養(yǎng)分的供應(yīng)能力；同時(shí)，由于長期大量施用化學(xué)肥料，導(dǎo)致土壤板結(jié)及土壤理化性狀變化，有益微生物種群和數(shù)量減少，自身修復(fù)能力降低，土傳病菌危害加劇，煙株抗逆性下降，影響和制約了煙草生產(chǎn)［4～6］。為了消除土傳病害造成的影響，提高煙株抗逆性能，促進(jìn)烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的提高，前人在微生物改土與作物防病等方面進(jìn)行了廣泛探索。研究表明：微生物菌肥通過土壤施用，可以有效消除土傳病害危害，利于烤煙植株生長發(fā)育，提高煙葉產(chǎn)量，改善煙葉品質(zhì)［6～10］。但前人的研究基本上都集中在土壤處理上，通過微生物制劑處理煙草的莖和葉片等地上器官，探討其對煙葉生長發(fā)育及產(chǎn)質(zhì)量影響的研究報(bào)道極少。本試驗(yàn)旨在通過微生物制劑在煙草莖葉上的應(yīng)用，探討其對促進(jìn)烤煙生長發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量的影響效果，為微生物制劑葉面應(yīng)用提供新的途徑和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)與材料

試驗(yàn)于2017年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)試驗(yàn)基地開展。試驗(yàn)地面積600 m2，地勢平坦，肥力中等，土壤pH5.37，水利條件較好，屬于“煙—稻”輪作，移栽規(guī)格120 cm×50 cm。

供試烤煙品種‘K326’，由湖南省煙草公司提供。2016年12月26日播種，漂浮育苗，2017年3月23日移栽，團(tuán)棵期4月18日，旺長期4月27日，下部、中部和上部煙葉成熟期分別為6月3日、6月21日和7月15日，打頂期7月20日。微生物菌劑由湖南郴州源亨中南生物科技有公司提供，其中EM菌數(shù)量≥10億個(gè)／g（同類產(chǎn)品的市場采購價(jià)格大約70元／kg）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與處理

試驗(yàn)設(shè)4個(gè)不同用量微生物菌劑處理，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積45 m2，3次重復(fù)。處理A：7.5 kg／hm2；處理 B：15 kg／hm2；處理 C：22.5 kg／hm2；處理D（CK）：0 kg／hm2。于移栽后 30、45、60 d對水 300 kg／hm2，進(jìn)行地上部分整株噴施。

大田施肥方案：移栽前，穴施火土灰15 t／hm2、餅肥 225 kg／hm2，全部肥料含 N 127.5 kg／hm2，N∶P2O5∶K2O＝1∶0.75∶2.5。其他田間管理及病蟲害防治等，均按當(dāng)?shù)乜緹熒a(chǎn)相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

1.3.1 主要農(nóng)藝性狀

各小區(qū)中間行選取有代表性的煙株10株作為定點(diǎn)株，參照YC／T 142－2010煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法在打頂后7 d，調(diào)查株高、葉數(shù)、莖圍、節(jié)距、最大葉長與寬，并計(jì)算最大葉葉面積（長 ×寬×0.6345）。

1.3.2 主要生理指標(biāo)

打頂后7 d，每小區(qū)選生長基本一致的煙株5株，在晴天的11：00～13：00，使用美國 LI－COR便攜式光合作用測定儀，測定其最大葉距葉尖5 cm處的凈光合速率（Pn）。每個(gè)小區(qū)選擇長勢基本一致的煙株10株，將全部根系挖出來洗凈，剪成3 cm左右小段，排水法測根系體積（cm3）；同時(shí)，每株取5 g細(xì)根，用冰袋保存，室內(nèi)采用TTC法測定根系活力。

1.3.3 煙葉主要經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)測定及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)計(jì)算

每小區(qū)采取單獨(dú)采烤，烤后稱重，由專家按照GB2635－1992標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級和等級比例劃分，并根據(jù)當(dāng)年煙葉收購價(jià)計(jì)算均價(jià)與產(chǎn)值。根據(jù)上等煙比例、均價(jià)、產(chǎn)量和產(chǎn)值4項(xiàng)經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)計(jì)算經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）［11］。

1.3.4 煙葉主要化學(xué)成分檢測及主要化學(xué)成分可用性指數(shù)計(jì)算

每小區(qū)選取有代表性的B2F和C3F煙葉分別稱取1.5 kg，用于主要化學(xué)成分指標(biāo)的測定。采用San＋＋流動(dòng)分析儀（SKALAR公司，荷蘭）測定煙葉總糖和還原糖（參照 YC／T159－2002）、煙堿（參照 YC／T160－2002）、總氮（參照 YC／T161－2002）、鉀（參照 YC／T217－2007）和氯（參照 YC／T162－2002）含量。計(jì)算總糖／煙堿、氮／堿、鉀／氯的值和主要化學(xué)成分可用性指數(shù)（CCUI）［12］。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)所獲數(shù)據(jù)利用Excel 2010進(jìn)行初步整理、分析和圖表繪制，SPSS 13.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)

從表1可知，含EM微生物菌劑進(jìn)行地上部分噴施，對煙株株高、葉片數(shù)、莖圍、節(jié)距和最大葉葉面積有一定的促進(jìn)作用，其數(shù)值均高于對照。其中：處理A、B和C的莖圍顯著高于對照，處理A、B和C的最大葉葉面積比對照增加了7.91%、7.85%和7.88%，顯著高于對照。

表1 不同處理打頂以后7 d主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)Table 1 Major agronom ic trait indicators of different treatments after 7 d topped

2.2 主要生理生化指標(biāo)

從表2可知，打頂以后7 d，不同處理煙株根系體積和根系活力均表現(xiàn)為：處理 C＞B＞A＞D（CK），其中根系體積處理C和B顯著高于對照，根系活力處理A、B和C均顯著高于對照。最大煙葉的凈光合速率表現(xiàn)為：處理C＞B＞A＞D（CK），處理 A、B和 C比對照高0.02～0.14μmol CO2／m2·s。

表2 不同處理打頂后7 d根系活力及根系體積Table 2 Root vigor and volume of different treatments after 7 d topped

2.3 煙葉經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）

從表3可知，中等煙和上等煙比例，處理C＞B＞A＞D（CK），處理A、B和C上等煙比例比D（CK）顯著高3.7～5.1個(gè)百分點(diǎn)，但處理A、B、C間無顯著差異；產(chǎn)量處理C＞B＞A＞D（CK），處理 A、B和C比 D（CK）高59.7～129.2 kg／hm2；煙葉產(chǎn)值處理C＞B＞A＞D（CK），處理 A、B和 C比 D（CK）高3144.5～5711.8元／hm2，處理 C和 B顯著高于對照；煙葉經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)（ECI）處理C＞B＞A＞D（CK）。

表3 不同處理煙葉主要性狀指標(biāo)及經(jīng)濟(jì)效果指數(shù)Table 3 Econom ic character index and M ajor econom ic indicators of different treatments

2.4 煙葉主要化學(xué)成分及化學(xué)成分可用性指數(shù)（CCUI）

從表4可知，B2F和C3F煙葉的總糖、還原糖、煙堿、總氮、鉀和氯含量及還原糖／煙堿、氮／煙堿和鉀／氯比值均在適宜范圍內(nèi)，B2F及C3F煙葉主要化學(xué)成分指標(biāo)可用性指數(shù)處理C＞B＞A＞CK，但各處理間無顯著差異。

表4 不同處理煙葉主要化學(xué)成分及可用性指數(shù)（CCUI）Table 4 Chem ical com ponent index and major chem ical com ponent usability index of different treatments

3 結(jié)論與討論

前人研究表明，植煙土壤施用微生物肥料及微生物制劑處理，是一種改良土壤及土壤微生態(tài)環(huán)境的有效途徑［1，5，6］；同時(shí)，通過改善土壤微生態(tài)環(huán)境，給根系提供一個(gè)有利的生長環(huán)境，促進(jìn)根系生長發(fā)育，進(jìn)而有利于提高根系對土壤養(yǎng)分的吸收能力，促進(jìn)煙株的生長發(fā)育，提高對環(huán)境的抗逆性能，增加產(chǎn)量和改善品質(zhì)［6～8］。但前人的研究主要集中在微生物對土壤改良及改良土壤以后對作物的相關(guān)作用效果的研究上，通過對地上部分葉片進(jìn)行噴施含微生物的菌劑，來探討促進(jìn)煙草生長發(fā)育，提高其產(chǎn)量和改善品質(zhì)的相關(guān)研究極少。本研究表明，在煙—稻輪作區(qū)，對烤煙移栽以后在大田生長期間，使用微生物菌劑噴施地上部分，一樣可以提高煙株抗逆性能，促進(jìn)生長發(fā)育，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的提高和ECI及CCUI等品質(zhì)指標(biāo)的改善，在15～22.5 kg／hm2范圍內(nèi)有利于產(chǎn)值的顯著提高。結(jié)合產(chǎn)品市場價(jià)格和生產(chǎn)成本，較為適宜的建議施用量為15～22.5 kg／hm2。

在探討微生物菌劑在煙草上的應(yīng)用過程中，由于微生物菌劑受環(huán)境中的溫度、濕度等因子影響較大，應(yīng)考慮使用的環(huán)境條件；同時(shí)，作物不同生長發(fā)育時(shí)期使用的效果亦有差異。因此，生產(chǎn)上適宜的施用量、使用時(shí)間及施用的方法，需結(jié)合具體的生產(chǎn)實(shí)際情況而定，這樣方可做到經(jīng)濟(jì)、高效。

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