3種微生物菌肥對烤煙生長發(fā)育及煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響

徐宗昌 李天衛(wèi) 蔡憲杰 黨軍政 張永峰 耿偉 劉寶宜 李義強 黃仲江 趙新衛(wèi) 劉劍 計玉 杜興華

摘要：為了篩選適合陜西省安康市和商洛市煙區(qū)生態(tài)環(huán)境的微生物肥料，研究不同種類和用量微生物菌肥對烤煙生長發(fā)育和烤后煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，以煙草主栽品種云煙99作為試驗對象在安康市旬陽縣和商洛市洛南縣開展肥效對比試驗。結(jié)果表明，施用微生物肥料能夠有效促進(jìn)煙草的生長發(fā)育，株高、葉長、葉寬、莖圍等均較對照顯著增加;能夠提高烤后煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值，在旬陽縣試驗點施用微生物肥料的處理產(chǎn)量較對照提高0.43%～3.23%，產(chǎn)值提高0.84%～7.88%，在洛南縣試驗點產(chǎn)量和產(chǎn)值的分別提高-0.35%～8.36%、-0.27%～7.24%，僅有1個處理產(chǎn)量產(chǎn)值較對照略有降低;能夠顯著改善烤后煙葉物理性狀和化學(xué)成分指標(biāo)，施用微生物肥料的處理在兩地均能降低煙堿含量并提高鉀氯比，促進(jìn)化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。其中，適合旬陽縣試驗點的微生物肥料是昆騰微生物菌劑（濰坊昆騰農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司），而雙藻生物有機肥2.0則在洛南縣效果較好。

關(guān)鍵詞：微生物菌肥;烤煙;煙葉;經(jīng)濟性狀;產(chǎn)量和質(zhì)量;生長發(fā)育

中圖分類號：S572.06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2020）16-0108-07

煙草是一種以葉片為收獲對象的重要的經(jīng)濟作物，提高煙葉品質(zhì)是目前我國煙草農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的首要目標(biāo)[1]，并且煙草經(jīng)濟是我國經(jīng)濟的重要組成部分[2]。煙草在多數(shù)省份均有種植，陜西煙區(qū)是我國煙草生產(chǎn)的重要產(chǎn)區(qū)之一[3]，產(chǎn)區(qū)煙葉質(zhì)量的提升不僅能夠為整體提高我國煙葉質(zhì)量作出貢獻(xiàn)，也能夠增加農(nóng)民收入，使煙農(nóng)生活更加富足。

施用化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中快速補充作物養(yǎng)分的有效手段[4]，但是長時間大量地投入化肥也會給我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來嚴(yán)重的問題，如土壤板結(jié)、肥料利用效率降低、土地鹽堿化加重、生態(tài)污染等諸多問題[5-6]。煙草生產(chǎn)中使用化肥可以顯著提高煙草的生產(chǎn)效率，但長期單一使用化肥會影響烤后煙葉的化學(xué)成分含量，導(dǎo)致煙葉質(zhì)量下降[7]。隨著我國煙草行業(yè)對煙葉質(zhì)量要求的逐漸提高以及綠色農(nóng)業(yè)等觀念逐步深入人心，減少化學(xué)制品在煙草生產(chǎn)過程中的施用量具有重要的意義[8]。因此，微生物肥料在煙草生產(chǎn)中越來越受到青睞。

微生物肥料是指經(jīng)過一定加工手段制成的含有活菌的生物制品，能夠通過微生物代謝改善土壤小環(huán)境，增加土壤肥力或與植物互作互相促進(jìn)生長等方式[9]，提高植物產(chǎn)量和質(zhì)量改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)[10]。雖然目前很多研究指出施用微生物肥料能夠提高煙草產(chǎn)量和質(zhì)量增加經(jīng)濟效益[10-11]，但在微生物肥料中發(fā)揮作用的主體是活菌，而活菌受溫度、土壤條件等因素影響，加之我國煙區(qū)分布廣泛，自然條件更是差異巨大，因此微生物肥料的普適性推廣會受到一定的限制。篩選適合產(chǎn)區(qū)生產(chǎn)的微生物肥料就顯得尤為重要。

本研究在陜西省安康市和商洛市煙區(qū)對昆騰微生物菌劑、雙藻生物有機肥2.0、武夷菌微生物菌劑等3種微生物肥料進(jìn)行種類和用量的田間試驗，通過比較其對煙株大田生長以及烤后煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量的影響，篩選出適合當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)的微生物菌肥種類和用量，旨在為當(dāng)?shù)責(zé)熑~優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點概況

試驗于2018年5—9月進(jìn)行，試驗地點位于陜西省安康市旬陽縣金寨鎮(zhèn)寨河村（32°41′34″N，109°29′23″E）和商洛市洛南縣永豐鎮(zhèn)李洼村（34°05′21″N，110°02′01″E）進(jìn)行。旬陽縣金寨鎮(zhèn)5—9月平均氣溫為26.00 ℃，月均降水量為 160.74 mm。試驗地土壤為黃褐土，試驗地塊處平緩坡地，四周無遮擋，排灌條件良好，肥力中等。土壤pH值為6.7，有機質(zhì)含量為18.38 g/kg，堿解氮含量為91 mg/kg，速效磷含量為33.3 mg/kg，速效鉀含量為376.1 mg/kg。洛南縣永豐鎮(zhèn)5—9月平均氣溫為19.20 ℃，月均降水量為406.88 mm。試驗地土壤為棕壤，試驗地塊處平地，地勢平坦四周無遮擋，排灌條件良好，肥力中等。土壤pH值為6.4，有機質(zhì)含量為11.53 g/kg，堿解氮含量為63 mg/kg，速效磷含量為26.4 mg/kg，速效鉀含量為221.5 mg/kg。

1.2 試驗材料

兩地供試烤煙品種均為云煙99。昆騰微生物菌劑購自濰坊昆騰農(nóng)業(yè)發(fā)展股份有限公司，主要成分由有機質(zhì)載體和枯草芽孢桿菌、側(cè)孢芽孢桿菌、放線菌、擬康氏木霉菌、蘇云金桿菌等復(fù)合菌群組成，其中有機質(zhì)含量為80%，復(fù)合菌活菌含量為 0.2×109 CFU/g;雙藻生物有機肥2.0購自青島海大生物集團有限公司，有機質(zhì)含量為40%，雙藻活性物質(zhì)含量為15%，有益菌含量為0.2×109 CFU/g;武夷菌微生物菌劑購自濰坊萬勝生物農(nóng)藥有限公司，主要成分為武夷菌，活菌含量為7×109 CFU/g。

1.3 試驗設(shè)計

試驗地整地、基肥施用、起壟、移栽時間均按照當(dāng)?shù)責(zé)熑~生產(chǎn)正常進(jìn)行。試驗設(shè)置9個處理和1個對照。對照不施加微生物菌肥;處理1施用昆騰微生物菌劑1 200 kg/hm2;處理2施用昆騰微生物菌劑1 800 kg/hm2;處理3施用昆騰微生物菌劑 2 400 kg/hm2;處理4施用雙藻生物有機肥2.0肥料1 200 kg/hm2;處理5施用雙藻生物有機肥2.0肥料1 800 kg/hm2;處理6施用雙藻生物有機肥2.0肥料2 400 kg/hm2;處理7施用武夷菌微生物菌劑150 kg/hm2;處理8施用武夷菌微生物菌劑 225 kg/hm2;處理9施用武夷菌微生物菌劑 300 kg/hm2。按照當(dāng)?shù)厣a(chǎn)要求煙草種植密度為 1 100株/667 m2，微生物肥料施肥方式為穴施，在距煙草定植處15 cm的位置打孔施肥。各處理試驗面積為50 m2，每個處理進(jìn)行3次重復(fù)，采用小區(qū)隨機區(qū)組排列試驗。

1.4 取樣、測定項目及方法

按照相關(guān)行業(yè)和國家標(biāo)準(zhǔn)，記錄煙草的生育進(jìn)程。煙草農(nóng)藝性狀根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[12]在平頂期進(jìn)行調(diào)查，包括株高、莖圍、葉長、葉寬等，每個處理隨機調(diào)查10株煙草;根據(jù)YC/T 39—1996《煙草病害分級及調(diào)查方法》對煙草病毒病等主要病害進(jìn)行調(diào)查;烤后煙葉按照GB 2635—92《烤煙》的分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行煙葉分級，統(tǒng)計煙葉產(chǎn)量、上中等煙比例等，按照當(dāng)年指導(dǎo)收購價統(tǒng)計均價、產(chǎn)值等經(jīng)濟學(xué)性狀;各處理初選烤后煙葉B2F和C3F 2個等級各2 kg進(jìn)行單葉質(zhì)量、葉長、葉寬、梗質(zhì)量以及含梗率等物理指標(biāo)檢測，并按照王毅等的方法[13]進(jìn)行化學(xué)成分分析。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)采用Excel 2010軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理，用SPSS 13.0軟件在0.05水平上進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 田間生長勢調(diào)查

由表1可知，移栽期增施不同種類微生物肥料在旬陽縣寨河村和洛南縣李洼村對煙草田間長勢的影響主要體現(xiàn)在葉色和主脈粗細(xì)上，對煙草的株型、葉型、莖葉角度、田間整齊度以及移栽后生長勢的影響未見明顯差異。其中，寨河村試驗點的煙草葉脈要比李洼村試驗點的細(xì)，但是兩地內(nèi)各個處理之間葉脈粗細(xì)未見明顯差異。在葉色方面，寨河村試驗點添加微生物肥料的處理均不弱于對照，其中處理3、處理6、處理9這3個用量最大的處理煙草葉色要比對照明顯更綠;而在李洼村試驗點處理1和處理5添加微生物肥料后葉色卻比對照稍弱，只有處理3和處理9這2個用量最大的處理煙草葉色較對照更綠。

2.2 農(nóng)藝性狀

從表2可以看出，移栽期增施微生物菌肥有促進(jìn)煙株生長的作用，但不同試驗地點對煙株生長發(fā)育的影響并不一致。在寨河村試驗點，增施微生物肥的各處理煙株在株高、葉長、葉寬、節(jié)距以及莖圍等指標(biāo)上基本不弱于對照。其中株高最高的處理是處理8，其次為處理3和處理5，株高較對照分別增長4.60%、4.30%、3.20%，差異顯著。各微生物肥料對葉長、葉寬、節(jié)距以及莖圍等農(nóng)藝性狀指標(biāo)促進(jìn)作用較大的處理分別是處理3、處理5和處理9，基本都遵循微生物肥施用濃度越高對煙草生長發(fā)育的增強作用越強的規(guī)律。在李洼村試驗點煙株的生長也同樣遵循這個規(guī)律，3種不同微生物肥料對煙株生長增強作用最強的處理分別是處理3、處理6和處理9。但是在李洼村試驗點各處理的煙株各個農(nóng)藝性狀指標(biāo)平均值均明顯高于寨河村試驗點的煙株。

2.3 田間病害發(fā)病情況

試驗期間，兩地雨熱均勻溫濕適宜，均未見病害暴發(fā)。田間調(diào)查偶見感染煙草花葉病毒（TMV）和氣候斑點病的煙株，不同處理之間以及與對照相比均沒有明顯差別。

2.4 經(jīng)濟性狀分析

增施微生物肥料在兩地都能明顯提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值（表3）。對增施昆騰微生物菌劑的處理1至處理3而言，處理3在寨河村對煙草產(chǎn)量、產(chǎn)值的促進(jìn)效果最為明顯，較對照分別顯著提高3.23%、6.60%;在李洼村試驗點也是處理3對產(chǎn)量、產(chǎn)值的促進(jìn)效果最為有效，分別較對照顯著提高5.11%、5.17%。雖然處理3在李洼村試驗點的產(chǎn)量比寨河村高，但其在李洼村試驗點中上等煙比例和收購均價等方面均比寨河村試驗點低?？傮w上，雙藻生物有機肥2.0和武夷菌微生物菌劑在寨河村對煙草產(chǎn)量和產(chǎn)值增加效果最明顯的處理分別是處理5、處理9，產(chǎn)量較對照分別提高2.23%、2.87%，產(chǎn)值分別提高7.23%、6.23%;在李洼村試驗點對煙草產(chǎn)量和產(chǎn)值提高最明顯的處理分別是處理6、處理9，產(chǎn)量較對照分別提高8.36%、2.93%，產(chǎn)值分別提高7.24%、4.70%?？傮w來看，在寨河村和李洼村試驗點，對產(chǎn)量和產(chǎn)值提高效果最明顯的分別是處理5和處理6。整體而言，李洼村上等煙比例高于寨河村，但是2個試驗點的中上等煙比例和均價均沒有顯著性差異。

2.5 上部煙葉理化性質(zhì)分析

烤后煙葉分級后，對C3F和B2F進(jìn)行物理指標(biāo)和化學(xué)成分測定。如表4所示，增施微生物肥處理能夠有效提高C3F和B2F煙葉的單葉質(zhì)量，無論是在寨河村試驗點還是李洼村試驗點，施用不同微生物肥料，單葉質(zhì)量一般遵循隨著微生物肥料施用量的增加而逐漸增加的規(guī)律。在寨河村，C3F煙葉單葉質(zhì)量最大的3個處理分別是處理3、處理5、處理9，較對照分別增加2.39%、5.93%、1.87%，且差異顯著;在李洼村，處理3、處理4、處理9 C3F單葉質(zhì)量較對照分別顯著增加4.79%、3.94%、4.79%。如表5所示，對B2F煙葉而言，在寨河村和李洼村施用不同種類微生物肥料對單葉質(zhì)量提高最大的處理分別為處理3、處理5、處理9和處理3、處理6和處理7。同時，結(jié)合表4、表5發(fā)現(xiàn)單葉質(zhì)量大的處理其烤后煙葉葉長和葉寬也較大，葉面積的增大導(dǎo)致單葉質(zhì)量的增加。此外，無論是C3F還是B2F，李洼村試驗點的煙葉質(zhì)量、烤后煙葉長和葉寬都要明顯高于寨河村試驗點。

施用微生物肥處理的煙葉的化學(xué)成分相對更加協(xié)調(diào)。在寨河村和李洼村試驗點，增施微生物肥料能夠有效降低C3F和B2F煙葉的煙堿含量并且提高鉀氯比，這些化學(xué)成分含量在2個試驗點基本都隨著微生物肥料用量的增加而更加協(xié)調(diào)。在寨河村試驗點施用不同種類微生物肥料，B2F煙葉鉀氯比最高的處理分別是處理3、處理6、處理9，其鉀氮比基本都在3.5左右，符合優(yōu)質(zhì)煙葉鉀氯比指標(biāo)范圍并且要明顯優(yōu)于對照和其他處理。

3 討論

在煙葉生產(chǎn)中，整個煙草生長期單純施用化學(xué)肥料的施肥方式已逐漸替代為主施化學(xué)肥料，輔施有機肥、生物炭、生物雌激素等其他類型肥料。微生物肥料就是一種對煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量提升非常有效的輔助肥料。有研究指出，微生物肥料中的活菌能夠有效降解煙草根系分泌的一些有毒物質(zhì)，改善煙株根際微環(huán)境從而提高煙草產(chǎn)量和質(zhì)量[11];并且有研究指出，微生物肥料的施用能夠提高土壤中有機質(zhì)、速效鉀、有效磷甚至是堿解氮的含量[8，14]，增加土壤微生物功能的多樣性及酶活性，進(jìn)而使得土壤肥力增加，從而有益于煙草的生長發(fā)育和煙葉品質(zhì)的提升。微生物肥料的施用甚至還能夠減少煙草農(nóng)藥的施用量[15]，并且對煙草青枯病等病害也具有一定的防治效果[16]。在本研究中，無論是在旬陽縣寨河村還是洛南縣李洼村，施用微生物肥料的各個處理煙株在株高、葉長、葉寬、莖圍等農(nóng)藝性狀方面都較對照有明顯的提升，進(jìn)而提高了煙葉產(chǎn)量，這與張良等的研究結(jié)果[17-19]基本一致。究其原因，一方面可能是微生物菌肥提高了土壤肥力從而促進(jìn)了煙株的生長;另一方面則有可能是微生物菌肥中的活菌由于數(shù)量眾多在煙草根際形成優(yōu)勢菌落，通過與植物互作或者分泌的刺激代謝產(chǎn)物（如植物生長調(diào)節(jié)劑等）促進(jìn)了煙株的發(fā)育[20]。

此外，本研究還發(fā)現(xiàn)在兩地施用微生物肥料之后，無論是C3F還是B2F，烤后煙葉煙堿含量都有著不同程度的降低，其降低的趨勢與微生物肥料對煙株生長的促進(jìn)程度呈正相關(guān)關(guān)系，即對煙株葉長葉寬等性狀促進(jìn)越大的處理，其煙堿含量相對而言則降低的越多。這很有可能是由于煙葉面積的增大使煙堿的含量降低。這與卜令鐸等的研究基本一致，即通過促進(jìn)煙草開片，從而提高葉面積降低上部煙葉的煙堿含量[21]。另一方面，施用微生物肥料還能夠提高煙葉的鉀氯比，從而使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)。這與王政等的研究結(jié)果[18-22]基本一致。這很可能也與微生物在土壤中的解鉀活動提高土壤養(yǎng)分含量有關(guān)[8]。

雖然增施微生物肥料能夠促進(jìn)煙草生長并提高煙葉的產(chǎn)量和質(zhì)量，但是在不同的試驗地點不同種類和用量的微生物肥料對煙株產(chǎn)量和質(zhì)量的影響是不一樣的。以煙葉產(chǎn)量而言，在寨河村施用昆騰微生物菌劑對產(chǎn)量的提升作用最為明顯;而在李洼村對產(chǎn)量提升效果最好的微生物肥料則是雙藻生物有機肥2.0;不同地區(qū)施用不同微生物肥料用量對煙葉產(chǎn)量的提升效果也不同，在兩地昆騰微生物菌劑和武夷菌微生物菌劑均是施用最高濃度（分別是處理3和處理9）對煙葉產(chǎn)量提升幅度最大，而雙藻生物有機肥2.0在寨河村和李洼村分別以中濃度（處理5）和高濃度（處理6）施用對煙葉產(chǎn)量提升效果最好。因此，篩選不同煙草產(chǎn)區(qū)最合適的微生物肥料種類和用量是其進(jìn)行推廣應(yīng)用的基礎(chǔ)。

4 結(jié)論

煙草移栽期增施微生物肥料能夠有效促進(jìn)煙株生長，其株高、葉長、葉寬以及莖圍等農(nóng)藝性狀得到明顯促進(jìn);并且微生物肥料的增施不僅能夠提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值，促進(jìn)煙農(nóng)增收，而且還能夠明顯改善烤后煙葉的理化性質(zhì)，使煙葉中各種化學(xué)成分含量更加協(xié)調(diào)，提高了煙草品質(zhì)。微生物肥料的施用種類和用量對煙草產(chǎn)量和質(zhì)量的影響受煙區(qū)生態(tài)影響較大。本研究中，在寨河村和李洼村分別以昆騰微生物菌劑和雙藻生物有機肥2.0對煙草產(chǎn)量和質(zhì)量提高效果最好;不同微生物肥料種類在兩地以中高量用量對煙草產(chǎn)量和質(zhì)量的提升效果最為明顯。

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