微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)植煙土壤微生物區(qū)系的影響

熊維亮 張宗錦 張媛 蔡艷 葉沁鑫 茍小梅

摘要：為探究微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)植煙土壤微生物區(qū)系的影響，通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，采用雙因素完全組合設(shè)計(jì)，測(cè)定不同處理下各生長(zhǎng)期植煙土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量。結(jié)果表明，各復(fù)配處理中，土壤細(xì)菌數(shù)量在烤煙3個(gè)生長(zhǎng)期分別以氨基酸有機(jī)肥、菌渣、蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理最高，尤其是氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理，高出其他復(fù)配處理249.1%～705.5%;土壤放線菌數(shù)量在烤煙3個(gè)生長(zhǎng)期分別以油枯、氨基酸有機(jī)肥、蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理最優(yōu)，尤其是旺長(zhǎng)期，高出其他復(fù)配處理1.2%～116.6%;烤煙團(tuán)棵期和成熟期的土壤真菌數(shù)量均以黃腐酸有機(jī)肥處理最低，旺長(zhǎng)期以牛糞復(fù)配處理最低。綜合來(lái)看，微生物菌劑與氨基酸有機(jī)肥復(fù)配能有效改善植煙土壤微生物區(qū)系組成，是微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配的最佳組合方式。

關(guān)鍵詞：微生物菌劑;有機(jī)肥;植煙土壤;微生物數(shù)量

中圖分類號(hào)：S144.1;S141;S154.36?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2020）07-0055-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.07.012

Abstract： In order to study the effects of the combination of microbial agents and organic fertilizers on the microbial flora of tobacco planting soil，through field plot experiments and two factors and complete combination，the number of bacteria，actinomycetes and fungi in tobacco planting soil of different treatments at different periods were determined. The results showed that，in all combinations，the number of soil bacteria at the three periods of flue-cured tobacco was the highest under the combination of microbial agent and organic fertilizers of amino acid organic fertilizer，microbial residue and shrimp peptide organic fertilizer，respectively，especially amino acid organic fertilizer compounding treatment，which was 249.1%～705.5% higher than that of other compounding treatment; The number of soil actinomycetes was optimally under the combination of microbial agents oil dry，amino acid organic fertilizer and shrimp organic fertilizer，respectively，especially at vigorious growth period，which was 1.2%～116.6% higher than that of other treatments; The number of soil fungi at the sapling stage and mature period of flue-cured tobacco was the lowest with fulvic acid organic fertilizer，and was the lowest at vigorious growth with cow manure compound treatment. In summary，the combination of microbial agent and amino acid organic fertilizer can effectively improve the microbial flora of planting tobacco soil，which is the best combination of microbial agent and organic fertilizer.

Key words： microbial agents; organic fertilizer; tobacco planting soil; microorganism quantity

土壤為烤煙生長(zhǎng)發(fā)育提供養(yǎng)分，其環(huán)境質(zhì)量對(duì)烤煙產(chǎn)質(zhì)量具有重要影響[1]。目前，農(nóng)民為了獲得最大的經(jīng)濟(jì)利益，高產(chǎn)烤煙品種單一連續(xù)種植，導(dǎo)致了嚴(yán)重的土壤連作障礙[2]。此外，傳統(tǒng)的植煙模式大量使用化肥和農(nóng)藥，使土壤質(zhì)量嚴(yán)重下降，進(jìn)而影響烤煙生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)質(zhì)量[3]。因此，提高土壤環(huán)境質(zhì)量對(duì)烤煙可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。土壤微生物是生態(tài)系統(tǒng)不可或缺的關(guān)鍵組成，是養(yǎng)分的源和庫(kù)，通過(guò)多種方式參與土壤養(yǎng)分循環(huán)、能量流動(dòng)、肥力形成和環(huán)境凈化等[4-6]，在一定程度上反映土壤環(huán)境狀況，是評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量的重要指標(biāo)[7]。大量研究表明，施用有機(jī)物能顯著改善土壤微生物區(qū)系，提高土壤肥力[8，9]，尤其是將有機(jī)肥與促生菌配合施用效果更好[10，11]。韓麗娜等[12]的研究表明，施用促生長(zhǎng)型功能性有機(jī)肥后，土壤放線菌菌群數(shù)量顯著增加，微生物群落結(jié)構(gòu)得到明顯改善。艾童非等[13]的研究發(fā)現(xiàn)，施用微生物菌劑可以促進(jìn)土壤微生物活動(dòng)，有利于土壤有機(jī)質(zhì)的轉(zhuǎn)化和煙株正常生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)平衡。然而，目前市場(chǎng)上有機(jī)肥類型很多，其成分和特性均存在差異，對(duì)微生物的利用程度不同，養(yǎng)分釋放能力也不一致，導(dǎo)致其在同一土壤中作用的效果也不同[14]。因此本研究在前期篩選的基礎(chǔ)上，采用田間小區(qū)試驗(yàn)，研究微生物菌劑與不同傳統(tǒng)有機(jī)肥及商品有機(jī)肥復(fù)配對(duì)土壤微生物區(qū)系的影響，以期為當(dāng)?shù)乜茖W(xué)種植烤煙、提高土壤肥力和烤煙產(chǎn)質(zhì)量提供理論依據(jù)和參考。

1?材料與方法

1.1?試驗(yàn)材料

供試土壤：水稻土，pH 5.19，堿解氮含量為123 mg/kg，有效磷含量為18 mg/kg，速效鉀含量為275 mg/kg。

供試煙草：云煙85，由攀枝花煙草公司提供。

供試菌劑：微生物菌劑由3株互不拮抗的芽孢桿菌（Bacillus pumilus）復(fù)配得到，編號(hào)分別為YC1、YC2和YC3，其中YC1菌株促生效應(yīng)為產(chǎn)生植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)因子吲哚乙酸，YC2菌株促生效應(yīng)為解鉀作用，YC3菌株促生效應(yīng)為溶磷作用。將甘油冷凍保存的芽孢桿菌YC1、YC2和YC3在LB固體平板培養(yǎng)基上面進(jìn)行平板劃線，然后放置在28 ℃活化培養(yǎng);將活化的芽孢桿菌接種到液體LB培養(yǎng)基中，28 ℃搖培過(guò)夜獲得新鮮菌種;將芽孢桿菌YC1、YC2和YC3的新鮮菌種分別按1∶100接種到發(fā)酵罐中，28 ℃混合發(fā)酵培養(yǎng)48 h，獲得多功能混合微生物菌劑。菌劑中活菌數(shù)為2×109?CFU/g。

供試復(fù)合肥：煙草專用復(fù)混肥料，由四川金葉化肥有限公司提供（N、P、K養(yǎng)分含量分別為10%、11%、32%）。

供試有機(jī)肥：油枯、牛糞、菌渣、氨基酸有機(jī)肥、黃腐酸有機(jī)肥、蝦肽有機(jī)肥。油枯（油枯型有機(jī)肥）由云南綠之源肥業(yè)有限公司提供，牛糞（精制有機(jī)肥）由成都進(jìn)喜肥料銷售有限公司提供，菌渣（珍發(fā)牌菌渣）由都江堰市大發(fā)實(shí)業(yè)有限公司提供，氨基酸有機(jī)肥（珍發(fā)牌含氨基酸有機(jī)肥）由都江堰市大發(fā)實(shí)業(yè)有限公司提供，黃腐酸有機(jī)肥（黃腐酸水溶肥）由山東泉林嘉有肥料有限責(zé)任公司提供，蝦肽有機(jī)肥（蝦爵士）由深圳市深博泰生物科技有限公司提供。

1.2?試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采取雙因素完全組合設(shè)計(jì)，12個(gè)處理，3次重復(fù)。其中菌劑設(shè)2個(gè)處理，分別為不添加微生物菌劑和添加微生物菌劑B;有機(jī)肥設(shè)6個(gè)處理，分別為油枯（Y）、牛糞（N）、菌渣（J）、氨基酸有機(jī)肥（A）、蝦肽有機(jī)肥（X）、黃腐酸有機(jī)肥（H）。試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。田間小區(qū)隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積50 m2，植煙80株。各復(fù)配處理將微生物菌劑和氨基酸（分別為有機(jī)肥用量的2.0%和1.5%）按試驗(yàn)設(shè)計(jì)與有機(jī)肥混合均勻后作基肥穴施，覆少量土，再施用復(fù)合肥，復(fù)合肥用量為375 kg/hm2，有機(jī)肥用量為600 kg/hm2。

1.3?測(cè)定項(xiàng)目與方法

分別于烤煙移栽后的團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期和成熟期采集土樣。采集方法為每小區(qū)采用蛇形法多點(diǎn)采取距植株5 cm的0～20 cm耕層土樣，混合均勻后，去除石礫及動(dòng)植物殘?jiān)?，放? ℃冰箱中保存。

采用稀釋平板涂抹培養(yǎng)計(jì)數(shù)法測(cè)定土壤中真菌、放線菌和細(xì)菌的數(shù)量。細(xì)菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養(yǎng)基，放線菌采用改良的高氏一號(hào)培養(yǎng)基（每300 mL培養(yǎng)基中加3%重鉻酸鉀1 mL），真菌采用馬丁氏培養(yǎng)基，真菌、放線菌和細(xì)菌的稀釋梯度分別為10-1～10-3、10-3～10-5、10-5～10-7，置于28 ℃培養(yǎng)箱中分別培養(yǎng)3～5 d、5～7 d、1～2 d，長(zhǎng)出菌落后計(jì)數(shù)。將菌落計(jì)數(shù)轉(zhuǎn)換為每克干土形成的菌落數(shù)（CFU/g）。

1.4?數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)采用Excel 2010處理、IBM SPSS Statistics 20.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。對(duì)單施有機(jī)肥和微生物菌劑與該有機(jī)肥復(fù)配測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析，做t檢驗(yàn)（一尾檢驗(yàn)）;對(duì)施用微生物菌劑的6種不同復(fù)配處理測(cè)得的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（LSD法）。

2?結(jié)果與分析

2.1?微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)植煙土壤細(xì)菌數(shù)量的影響

由表2可知，微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)土壤細(xì)菌數(shù)量影響較大。菌渣與微生物菌劑復(fù)配后，土壤細(xì)菌數(shù)量隨著烤煙生長(zhǎng)發(fā)育呈先上升后下降的趨勢(shì)，而黃腐酸有機(jī)肥和蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配則先下降后上升，油枯和氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配則一直下降。在烤煙團(tuán)棵期時(shí)，油枯和氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤細(xì)菌數(shù)量顯著上升，比不添加微生物菌劑的對(duì)照提高了120.3%、77.3%;而其余4種有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的細(xì)菌數(shù)量相比對(duì)照均降低，其中蝦肽有機(jī)肥處理達(dá)顯著水平。到烤煙旺長(zhǎng)期，6種有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤細(xì)菌數(shù)量均比不添加微生物菌劑的對(duì)照減少，除菌渣外差異均達(dá)到顯著水平。至成熟期，除氨基酸有機(jī)肥和黃腐酸有機(jī)肥復(fù)配處理外，其余處理的土壤細(xì)菌數(shù)量均比不添加微生物菌劑的對(duì)照上升，相較對(duì)照提高了12.0%～178.8%。此外，土壤細(xì)菌數(shù)量在團(tuán)棵期以氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理最高，達(dá)102.3×106 CFU/g，相比其他復(fù)配處理增加73.0×106～89.6×106 CFU/g，增幅為249.1%～705.5%;旺長(zhǎng)期各復(fù)配處理以菌渣與微生物菌劑復(fù)配處理最高，成熟期以蝦肽有機(jī)肥與菌劑復(fù)配最高。綜上，就土壤細(xì)菌數(shù)量而言，以氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配效果最佳。

2.2?微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)植煙土壤放線菌數(shù)量的影響

由表3可知，微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)土壤放線菌數(shù)量影響較大。不同有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配后，土壤放線菌數(shù)量隨烤煙生育期的推進(jìn)呈先下降后上升的趨勢(shì)，牛糞和氨基酸有機(jī)肥除外。在烤煙團(tuán)棵期時(shí)，與不添加微生物菌劑的對(duì)照相比，油枯和蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤放線菌數(shù)量顯著上升，分別比其對(duì)照提高31.1%、15.6%;而其余4種有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的放線菌數(shù)量與對(duì)照相比均顯著降低。至烤煙旺長(zhǎng)期，除蝦肽有機(jī)肥外，其余有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤放線菌數(shù)量均顯著降低。在成熟期時(shí)，與不添加微生物菌劑的對(duì)照相比，油枯、菌渣和黃腐酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤放線菌數(shù)量均顯著上升，分別比對(duì)照在提高了64.5%～245.1%，而牛糞、氨基酸有機(jī)肥和蝦肽有機(jī)肥復(fù)配處理則顯著下降。此外，各復(fù)配處理中，土壤放線菌數(shù)量在團(tuán)棵期以油枯與微生物菌劑復(fù)配處理最高，達(dá)132.0×104 CFU/g，相比其他復(fù)配處理增加14.3×104～72.7×104 CFU/g;旺長(zhǎng)期以氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理最高，高出其他復(fù)配處理1.2%～116.6%;成熟期以蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配最高。綜上，就土壤放線菌數(shù)量而言，以油枯和微生物菌劑復(fù)配效果最佳。

2.3?微生物菌劑與不同有機(jī)肥復(fù)配對(duì)植煙土壤真菌數(shù)量的影響

由表4可知，微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配對(duì)土壤真菌數(shù)量影響較大。油枯、黃腐酸有機(jī)肥和氨基酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配后，土壤真菌數(shù)量隨著烤煙生長(zhǎng)發(fā)育呈先上升后下降的趨勢(shì)，而牛糞和蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配后則先下降后上升，菌渣與微生物菌劑復(fù)配則一直上升。在烤煙團(tuán)棵期時(shí)，除油枯復(fù)配處理外，其余有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤真菌數(shù)量均比不添加微生物菌劑的對(duì)照下降，分別下降12.8%～65.5%。在烤煙旺長(zhǎng)期，牛糞、菌渣和蝦肽有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理的土壤真菌數(shù)量均比不添加微生物菌劑的對(duì)照有所下降，而其余3種有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配真菌數(shù)量則表現(xiàn)為上升。至成熟期，除油枯和蝦肽有機(jī)肥外，其余復(fù)配處理的土壤真菌數(shù)量均比不添加微生物菌劑的對(duì)照顯著下降，分別下降35.5%～71.6%。此外，土壤真菌數(shù)量在團(tuán)棵期和成熟期以黃腐酸有機(jī)肥與微生物菌劑復(fù)配處理最低，相比其他復(fù)配處理降低4.0×103～16.0×103 CFU/g、3.6×103～75.3×103 CFU/g;旺長(zhǎng)期以牛糞與微生物菌劑復(fù)配處理最低，相比其他復(fù)配處理減少0.4×103～88.4×103 CFU/g。綜上，就土壤真菌數(shù)量而言，以黃腐酸有機(jī)肥和微生物菌劑復(fù)配效果最佳。

3?討論

土壤微生物是評(píng)價(jià)土壤健康和質(zhì)量的關(guān)鍵指標(biāo)[15]。土壤微生物作為最活躍的成分，通過(guò)自身的繁殖與代謝參與到土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化循環(huán)過(guò)程，是土壤養(yǎng)分的貯藏庫(kù)和周轉(zhuǎn)庫(kù)。大量研究顯示，微生物菌肥與土壤中細(xì)菌、放線菌和真菌的數(shù)量密切相關(guān)[16，17]，段淇斌等[17]通過(guò)采用玉米隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)研究表明，施用微生物菌肥的土壤中細(xì)菌和放線菌數(shù)量顯著增加，分別較對(duì)照增加322.0%、101.6%;何欣等[18]研究了微生物有機(jī)肥對(duì)香蕉根際土壤中微生物數(shù)量的影響，結(jié)果表明，與對(duì)照土壤相比，施用微生物有機(jī)肥后，香蕉根際土壤中細(xì)菌和放線菌數(shù)量分別增加1.56～1.76 倍和1.34～1.50倍;焦永剛等[19]研究表明，土壤施用微生物菌肥后，有益菌在作物生長(zhǎng)中后期對(duì)土壤微生物菌落結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有效調(diào)整，使根際土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量顯著增加，土壤生態(tài)狀況得到改善。本研究中，不同有機(jī)肥與微生物菌劑配施后，烤煙整個(gè)生育期內(nèi)均大致表現(xiàn)為土壤細(xì)菌和放線菌數(shù)量增加，這與張?jiān)苽サ萚20]的研究結(jié)果基本一致，但與趙永鋒等[21]的研究結(jié)果相反，原因可能是本研究供試土壤為水稻土，而趙永鋒等[21]的試驗(yàn)是基于褐土，2種土壤性質(zhì)差異較大，同時(shí)大田試驗(yàn)易受到降雨、氣溫等自然條件的影響，烤煙品種、施肥等因素不同也會(huì)造成微生物的差異。

作為植物根區(qū)微生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，土壤微生物與植物生長(zhǎng)密切相關(guān)[22]。而植物病原菌大多為真菌，故土壤中真菌數(shù)量增多植株受病原真菌侵染的風(fēng)險(xiǎn)增大。大量研究表明，有機(jī)肥與微生物菌劑配施能顯著減少土壤真菌數(shù)量[23-25]。顧欣等[26]研究了不同有機(jī)肥和微生物菌肥配施對(duì)拱棚西瓜土壤質(zhì)量的影響，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，豆餅粉配施菌肥的表層土壤真菌降幅分別為44.71%～45.88%。也有研究表明，土壤中施入生物有機(jī)肥減少了可培養(yǎng)真菌的數(shù)量，減少幅度分別達(dá)到31.7%～66.7%和30.2%～89.6%[27]。在本研究中，黃腐酸有機(jī)肥與微生物菌劑配施后，烤煙團(tuán)棵期和成熟期土壤的真菌數(shù)量顯著下降，較其他復(fù)配處理下降4.0×103～16.0×103 CFU/g、3.6×103～75.3×103 CFU/g，這與李志鵬等[28]的研究結(jié)論一致。

4?小結(jié)

微生物菌劑與有機(jī)肥配施對(duì)植煙土壤微生物區(qū)系影響顯著。在微生物菌劑與有機(jī)肥復(fù)配的6個(gè)處理中，微生物菌劑與氨基酸有機(jī)肥復(fù)配處理在烤煙各生長(zhǎng)期土壤中細(xì)菌和放線菌數(shù)量均處于較高水平，且真菌數(shù)量處于較低水平，有效改善了植煙土壤微生物種群結(jié)構(gòu)和微生物生態(tài)環(huán)境，是微生物菌劑和有機(jī)肥復(fù)配的最佳組合方式。

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