煙草專用生物有機(jī)肥對煙株根圍土壤微生物與酶活性的影響

梁留陽 康業(yè)斌 趙世民

摘要：為探討煙草專用生物有機(jī)肥不同施用量的田間應(yīng)用效果，采用稀釋涂布平板法檢測土壤樣品中微生物數(shù)量，用3，5-二硝基比色法、比色法、磷酸苯二鈉比色法、滴定法測定土壤樣品中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶與過氧化氫酶的活性，于煙苗移栽后42、75 d調(diào)查農(nóng)藝性狀。結(jié)果表明，煙田施用生物有機(jī)肥3 750 kg/hm2、氮磷鉀復(fù)合肥 225 kg/hm2、重過磷酸鈣225 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2、硝酸鉀60～75 kg/hm2能顯著增加煙株根圍土壤中微生物菌落的數(shù)量，尤其是細(xì)菌和放線菌的菌落數(shù)量;使用生物有機(jī)肥的處理不但能夠提高煙株根圍土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶及過氧化氫酶的活性，而且煙株平均株高、莖圍、單葉葉面積及葉片數(shù)均大于對照。

關(guān)鍵詞：煙草;生物有機(jī)肥;土壤微生物;土壤酶活性;農(nóng)藝性狀

中圖分類號： S572.06 ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A ?文章編號：1002-1302（2020）03-0280-04

近年來，煙草連作、農(nóng)藥過量施入、土地管理不當(dāng)?shù)葐栴}嚴(yán)重影響著煙草的產(chǎn)量與質(zhì)量[1]。生物有機(jī)肥具有改良土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力和通透性[2]、促進(jìn)根系生長、減輕作物病害[3]、為土壤中的微生物提供養(yǎng)分、提高微生物數(shù)量與活性[4]等功效，在農(nóng)作物上的應(yīng)用較多。陶夢慧等的研究表明，施用生物有機(jī)肥可以更好地改善土壤微生物區(qū)系，增加土壤酶活性，有利于土壤肥力的提高[5]。胡征等的研究表明，有機(jī)肥和無機(jī)肥配施可使煙草植株生長發(fā)育加快，植株增高，莖圍加大，葉數(shù)增多，葉面積增大，煙株長勢增強(qiáng)，煙葉產(chǎn)量提高[6-7]。由于土壤有機(jī)質(zhì)含量和理化性質(zhì)的不同，生物有機(jī)肥在不同地區(qū)、不同農(nóng)作物上的施入量有所差異。本試驗在河南省洛陽市連作煙田設(shè)置生物有機(jī)肥的不同施用量為處理組，探討生物有機(jī)肥對土壤微生物數(shù)量、主要酶活性以及煙草農(nóng)藝性狀的影響，以期為有機(jī)肥在煙草生產(chǎn)中進(jìn)一步推廣使用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與田間試驗設(shè)計

1.1.1 試驗材料 栽煙品種為LY1306。煙草專用生物有機(jī)肥由洛陽鑫盈源環(huán)境治理有限公司生產(chǎn)，產(chǎn)品中有機(jī)質(zhì)含量為90.8%;總氮（N）含量為 1.64%;P2O5含量為0.46%;K2O含量為1.70%。添加的煙株根際有益微生物菌群為哈茨木霉（Trichodema harzianum）、枯草芽孢桿菌（Bacillus subtilis）、林肯鏈霉菌（Streptomyces lincolnensis），總有效活菌數(shù)≥2億CFU/g，菌株均由河南科技大學(xué)植物病害分子鑒定與綠色防控實驗室提供。

1.1.2 田間試驗設(shè)計 于2018年3—8月在河南省洛陽市汝陽縣城關(guān)鎮(zhèn)楊莊村進(jìn)行大田試驗，試驗田地理位置為112°28′13″E，34°10′3″N，海拔高度為310 m;土壤類型為紅黏土;堿解氮含量為 40 mg/kg，有效磷含量為12.6 mg/kg，速效鉀含量為188 mg/kg;連作年限為5年。

試驗設(shè)置對照（CK）、處理1、處理2，面積依次為3 335、2 668、2 668 m2，每個處理隨機(jī)設(shè)3次重復(fù)。理論施肥量為純氮15 kg/hm2、有效磷22.5～30.0 kg、有效鉀30～45 kg、總氮45 kg。每個處理使用肥料種類與施肥量見表1。

1.2 試驗方法

1.2.1 采樣方法 根圍土樣的采取采用五點取樣法，在距離煙株5～20 cm范圍內(nèi)，用鐵鍬鏟取0～5 cm 表層土壤，取5～20 cm土層帶根土樣，充分混勻，去除植物殘體、石塊等雜質(zhì)，采用四分法留取一份土樣并編號，記錄采集時間和地點[8]。

1.2.2 樣品處理 土樣于實驗室陰涼處風(fēng)干、研磨，過9 mm孔徑篩子后，低溫保存[8]。

1.2.3 測定方法 土壤微生物的分離及數(shù)量測定采用稀釋涂布平板法[8]。土壤蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶的活性測定分別采用3，5-二硝基比色法、比色法、磷酸苯二鈉比色法、滴定法[9]。

農(nóng)藝性狀調(diào)查：每個處理選取代表性煙株30株，分別調(diào)查2個時期（移栽后42.75 d）的株高、莖圍、單葉葉面積與葉片數(shù)[10]。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤微生物數(shù)量變化

煙苗移栽后42、75 d的根圍土壤中微生物分離結(jié)果及利用SPSS軟件對細(xì)菌、真菌和放線菌菌落數(shù)量進(jìn)行單因素方差分析（α=0.05）和Duncans檢驗的結(jié)果見表2。處理1在煙苗移栽后42、75 d的根圍土壤中微生物菌落總量分別為1 725.3萬CFU/g、4 170.6萬CFU/g，顯著高于對照的532.9萬CFU/g、1 076.3萬CFU/g。

煙苗移栽后42 d，處理1根圍土壤細(xì)菌、真菌和放線菌的菌落數(shù)量分別較CK顯著增加184.02%、42.99%、411.53%，處理2根圍土壤細(xì)菌菌落數(shù)量較CK減少50.30%，真菌和放線菌菌落數(shù)量較CK分別顯著增加30.84%、78.03%。

煙苗移栽后75 d，處理1根圍土壤細(xì)菌、真菌和放線菌的菌落數(shù)量分別較CK增加257.39%、14.19%、360.04%，處理2根圍土壤細(xì)菌菌落數(shù)量較CK減少12.03%，真菌和放線菌菌落數(shù)量分別較CK增加3.23%、26.76%;2個施肥處理間以細(xì)菌、放線菌的菌落數(shù)量差異達(dá)顯著水平。

2.2 生物有機(jī)肥對土壤酶活性的影響

2.2.1 蔗糖酶活性 由圖1可知，煙苗移栽后 42 d，處理1和處理2根圍土壤蔗糖酶活性較CK分別顯著增加35.68%、8.57%;煙苗移栽后75 d，處理1和處理2根圍土壤蔗糖酶活性較CK分別增加24.45%、5.12%;2個施肥處理之間具有顯著差異性。

2.2.2 脲酶活性 由圖2可知，煙苗移栽后42 d，處理1和處理2根圍土壤脲酶活性較CK分別顯著增加173.19%、222.12%;煙苗移栽后75 d，處理1和處理2根圍土壤脲酶活性較CK分別顯著增加116.34%、132.90%;2個處理在移栽后42 d差異顯著，移栽后75 d差異不顯著。

2.2.3 磷酸酶活性 由圖3可知，煙苗移栽后 42 d，處理1和處理2根圍土壤磷酸酶活性較CK分別顯著增加44.79%、54.68%;煙苗移栽后 75 d，處理1和處理2根圍土壤磷酸酶活性較CK分別顯著增加18.99%、15.39%;2個處理間具有顯著差異，在煙苗移栽后42 d時表現(xiàn)為施肥量越多，磷酸酶活性越高，在煙苗移栽后75 d時則相反。

2.2.4 過氧化氫酶活性 由圖4可知，煙苗移栽后42 d，處理1和處理2根圍土壤過氧化氫酶活性較CK分別增加25.09%、3.99%;煙苗移栽后 75 d，處理1和處理2根圍土壤過氧化氫酶活性較CK分別顯著增加22.40%、20.84%;2個處理在煙苗移栽后42 d有顯著差異，在煙苗移栽75 d后無顯著差異。

2.3 生物有機(jī)肥對煙草農(nóng)藝性狀的影響

利用SPSS軟件對煙苗移栽后42、75 d的農(nóng)藝性狀調(diào)查結(jié)果進(jìn)行單因素方差分析（α=0.05）和Duncans檢驗，結(jié)果見表3。煙苗移栽后42 d平均株高表現(xiàn)為處理1>處理2>CK，且處理1與處理2顯著高于CK;平均莖圍表現(xiàn)為處理1>CK>處理2，且處理1顯著高于CK;平均單葉葉面積與葉片數(shù)表現(xiàn)為處理1>處理2>CK，且3個處理之間具有顯著性差異。煙苗移栽75 d后平均株高與單葉葉面積表現(xiàn)為處理1>處理2>CK，且3個處理之間具有顯著性差異;平均莖圍表現(xiàn)為處理1>處理2>CK，且處理1與處理2顯著高于CK;平均葉片數(shù)表現(xiàn)為處理2>處理1>CK，且處理1與處理2顯著高于CK。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

研究結(jié)果表明，煙田施用生物有機(jī)肥 3 750 kg/hm2、氮磷鉀復(fù)合肥225 kg/hm2、重過磷酸鈣225 kg/hm2、硫酸鉀225 kg/hm2、硝酸鉀60～75 kg/hm2，在煙苗移栽后42、75 d，煙株根圍土壤中微生物菌落總量分別較對照增加1 192.4萬、3 094.3萬CFU/g，其中細(xì)菌菌落數(shù)分別較對照增加777.5萬、1 872.5萬CFU/g;放線菌菌落數(shù)分別較對照增加410.3萬、1 200.0萬CFU/g。使用生物有機(jī)肥的處理不但能夠提高煙株根圍土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶的活性，而且煙株平均株高、莖圍、單葉葉面積與葉片數(shù)均大于對照。

3.2 討論

微生物作為土壤的重要組成部分之一，其數(shù)量的多少不但影響著土壤肥力的大小，也間接影響著農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量[11]。從土壤微生物角度來看，生物有機(jī)肥可提高土壤微生物活性與多樣性，改善其結(jié)構(gòu)與功能，從而實現(xiàn)土壤微生態(tài)平衡[12-13]。本研究結(jié)果表明，施用生物有機(jī)肥能夠明顯增加煙株根圍土壤微生物的群體數(shù)量，尤其是細(xì)菌、放線菌的菌落數(shù)量，這與前人的研究結(jié)果[14-15]相一致;而煙株根圍真菌數(shù)量增量不大的原因可能是生物有機(jī)肥中的其他功能菌對真菌起到了抑制作用[16-17]。

土壤酶作為一類特殊的催化劑，其活性與土壤肥力關(guān)系密切[18]，生物有機(jī)肥中含有大量的有益菌群、酶、有機(jī)質(zhì)以及微量元素等物質(zhì)，這些物質(zhì)為微生物活動和根系生長提供了營養(yǎng)，使微生物活動更加旺盛，從而提高了土壤中的酶活性，其中蔗糖酶活性反映土壤熟化程度以及生物學(xué)活性強(qiáng)度，脲酶活性表征土壤氮素情況，磷酸酶活性代表土壤中磷素的轉(zhuǎn)化活性與強(qiáng)度，過氧化氫酶活性表示土壤的呼吸強(qiáng)度[19]。本研究結(jié)果表明，施入生物有機(jī)肥后，煙草團(tuán)棵期（移栽后42 d）與旺長期（移栽后 75 d）根圍土壤中蔗糖酶、脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶的活性均有提高，這與麻耀華等的研究結(jié)果[16，20]相一致。

農(nóng)藝性狀作為烤煙生長態(tài)勢的重要指標(biāo)之一，可以直觀反映烤煙生長代謝的強(qiáng)弱和營養(yǎng)狀況。本研究結(jié)果表明，施用生物有機(jī)肥能夠顯著提高株高、莖圍、葉面積及葉片數(shù)，這與鐘帥等的研究結(jié)果[21]基本一致。至于使用煙草專業(yè)生物有機(jī)肥后對煙葉產(chǎn)量及品質(zhì)的影響，有待于進(jìn)一步研究。

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