生物有機(jī)肥在煙草生產(chǎn)中的作用研究

馮永洪，程文崗，黃 英，伏祥澤，張 雁，張華萍，劉澤凡

（曲靖市煙草公司陸良分公司，云南 曲靖 655600）

生物有機(jī)肥屬于復(fù)合型肥料，主要由微生物和有機(jī)物共同組成，兼具微生物肥與有機(jī)肥的應(yīng)用效應(yīng)，在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用較為廣泛。尤其是煙草生產(chǎn)對品質(zhì)和產(chǎn)量要求較高，生物有機(jī)肥發(fā)揮了突出的作用。在生產(chǎn)中，為了達(dá)到提升煙草產(chǎn)量的目標(biāo)，通常會(huì)施加大量肥料，而煙草制品本身就對人體健康具有一定影響，如果在生產(chǎn)過程中過度使用肥料或者農(nóng)藥則會(huì)進(jìn)一步加劇煙草對人體的危害。

目前，生物有機(jī)肥的應(yīng)用前景較好，在多個(gè)生產(chǎn)領(lǐng)域中均有應(yīng)用。這主要是由于其具備微生物有機(jī)肥的應(yīng)用優(yōu)勢，能夠與土壤中存在的微生物形成共生增殖的關(guān)系，改良土壤，抑制有害菌生長，增強(qiáng)土壤肥力和保水能力。與農(nóng)家肥、化肥相比，生物有機(jī)肥具有一定的應(yīng)用優(yōu)勢，且對土壤的優(yōu)化作用較為突出，不存在化肥殘留等問題，與目前的無公害化生產(chǎn)目標(biāo)相一致。在煙草生產(chǎn)中應(yīng)用生物有機(jī)肥可以促進(jìn)煙株根系生長發(fā)育，提高產(chǎn)量與品質(zhì)。為了進(jìn)一步挖掘生物有機(jī)肥的應(yīng)用作用，有必要對其作用及機(jī)理展開研究。

1 煙草生產(chǎn)中生物有機(jī)肥的作用

1.1 有助于促進(jìn)煙株生長

近年來，隨著環(huán)境問題和生態(tài)問題的加劇，對各行業(yè)的生產(chǎn)提出了無公害化的要求，生物有機(jī)肥的應(yīng)用范圍越來越廣。在煙草生產(chǎn)中，生物有機(jī)肥表現(xiàn)出了比其他肥料更好的應(yīng)用優(yōu)勢。這主要是由于有機(jī)肥中的營養(yǎng)含量十分豐富，能夠滿足煙草生產(chǎn)過程中的營養(yǎng)需求，使煙草的株高、葉面積顯著提升。有學(xué)者對生物有機(jī)肥腐植酸、有機(jī)復(fù)合肥以及復(fù)合肥在煙草生產(chǎn)中的應(yīng)用作對比研究，研究結(jié)果顯示，使用這3 種肥料的煙草中早期表現(xiàn)為施用復(fù)合肥料的煙草株高以及葉片數(shù)量均優(yōu)于施用生物有機(jī)肥的煙草，生長后期表現(xiàn)為施用生物有機(jī)肥的煙草株高以及葉片數(shù)量均優(yōu)于復(fù)合肥。相對來說，施用生物有機(jī)肥的煙草總體長勢更好，且煙葉產(chǎn)量更高，可以認(rèn)為生物有機(jī)肥有促進(jìn)煙株生長的作用[1]。

1.2 有助于促進(jìn)根系發(fā)育

根系是植物吸收水分和養(yǎng)分的重要器官，根系的生長和發(fā)育將直接影響煙株生長能力。通常情況下，根系生長質(zhì)量會(huì)對煙株葉片以及整株生長質(zhì)量起著決定性作用。尤其是根系活力是判斷其營養(yǎng)吸收能力的重要指標(biāo)，一旦根系生長不良便會(huì)使整株植物生長受限。生物有機(jī)肥中的微生物進(jìn)入土壤后可以產(chǎn)生多種生長素以及維生素，為根系創(chuàng)造良好的生長環(huán)境，促進(jìn)根系生長。

1.3 有助于提高煙葉的產(chǎn)量與品質(zhì)

生物有機(jī)肥對于促進(jìn)煙草煙株生長以及根系生長的作用十分突出，施用生物有機(jī)肥的煙草無論是葉片面積還是單株葉數(shù)均優(yōu)于施用化肥的煙草生產(chǎn)效果。有研究者為了驗(yàn)證生物有機(jī)肥用量對于煙草生產(chǎn)效率的影響，通過調(diào)節(jié)化肥與生物有機(jī)肥比例來檢驗(yàn)其應(yīng)用成果。實(shí)踐表明，地上干物質(zhì)積累量會(huì)隨著生物有機(jī)肥用量的增多而增多。因此，可以認(rèn)為生物有機(jī)肥具備提高煙葉產(chǎn)量和品質(zhì)的作用。

1.4 有助于改良土壤環(huán)境

有研究顯示，使用生物有機(jī)肥可改良土壤，主要表現(xiàn)為增強(qiáng)土壤保肥性、保水性以及通氣性等。長期使用生物有機(jī)肥可增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量，對于激活土壤肥力具有積極作用。另外，應(yīng)用生物有機(jī)肥可調(diào)整土壤pH 值，使其形成利于煙草生長的土壤環(huán)境，并且提高煙草對各類養(yǎng)分的吸收率，確保生長期至旺長期的煙草能夠獲得更多鉀元素，以提高煙草品質(zhì)[2]。

1.5 有助于提升其抗病能力

生物有機(jī)肥中的微生物種群是增強(qiáng)煙草抗病能力的關(guān)鍵性因素，其作用主要體現(xiàn)在抑制病原菌滋生和促進(jìn)煙株新陳代謝。一方面，能夠從根源上降低病害發(fā)生率；另一方面，可提高煙株生長發(fā)育的水平，提高其免疫力。使用生物有機(jī)肥能增加煙草中的鉀元素積累量，改善細(xì)胞結(jié)構(gòu)，提高病原菌防御水平，促使內(nèi)部的抗病化合物大量生成，以降低病害的發(fā)生率。

2 生物有機(jī)肥的作用機(jī)理

2.1 促進(jìn)煙株生長的作用機(jī)理

生物有機(jī)肥中含有的腐殖酸物質(zhì)、酶類、有機(jī)酸以及氨基酸等物質(zhì)均屬于生理活性物質(zhì)，可促進(jìn)植物生長。在煙草生產(chǎn)中，合理應(yīng)用生物有機(jī)肥可為煙草生長創(chuàng)造良好的生長環(huán)境，使其具備更強(qiáng)的抗逆能力，同時(shí)能使煙草大量吸收土壤中的營養(yǎng)元素。結(jié)合以往的應(yīng)用表現(xiàn)來看，使用不同的生物有機(jī)肥種類對于煙草植株生長的影響存在顯著差異。在煙草打頂期混合應(yīng)用化肥以及生物有機(jī)肥可以創(chuàng)造較高的價(jià)值。這主要是由于生物有機(jī)肥能夠彌補(bǔ)煙苗生長過程中養(yǎng)分不足的問題，進(jìn)一步證實(shí)了生物有機(jī)肥對于煙草煙株生長具有促進(jìn)作用[3]。

2.2 促進(jìn)根系生長的作用機(jī)理

生物有機(jī)肥促進(jìn)根系生長的作用機(jī)理主要體現(xiàn)在其中的微生物可以促進(jìn)有益微生物群發(fā)育，使土壤中的有益微生物群數(shù)量增多，既可加速煙株對水分和養(yǎng)分的吸收，也可優(yōu)化其根系所處的空間結(jié)構(gòu)，通過大量吸收水分與養(yǎng)分來支持地上植株生長，對提高煙草產(chǎn)量和品質(zhì)均發(fā)揮了突出作用。有研究顯示，配施適量的生物有機(jī)肥可以使煙草根系數(shù)量增多、活性增大。通過對根系活力的測定發(fā)現(xiàn)，與單獨(dú)施用化肥相比，根系活力明顯提升，尤其是作物生長后期根系活力仍有保持。通過吸收土壤中各類元素，能夠積累大量有助于煙草生長的元素，尤其是鉀元素的積累量較大?？傊?，施用生物有機(jī)肥可以通過促進(jìn)土壤中微生物群的發(fā)育來增加微生物群數(shù)量，并且有效調(diào)節(jié)土壤pH 值，進(jìn)一步改良土壤結(jié)構(gòu)，增加土壤中養(yǎng)分含量，為煙草根系生長創(chuàng)造了良好的條件。

2.3 增強(qiáng)煙葉品質(zhì)與產(chǎn)量的作用機(jī)理

煙草制品的吃味、香氣以及安全性決定了其品質(zhì)。對煙草制品品質(zhì)產(chǎn)生影響的直接因素有其中的化學(xué)成分含量、各成分之間的平衡作用。利用生物有機(jī)肥培育的煙草可以有效平衡內(nèi)部養(yǎng)分，為煙草生長提供各類微量元素。同時(shí)，可有效協(xié)調(diào)其中的化學(xué)成分，對于改善煙草制品品質(zhì)和增強(qiáng)其香氣均具有積極作用。這主要是由于生物有機(jī)肥中的部分元素可以起到激活笨丙氨酸裂解酶活性的作用，而該類物質(zhì)的分解與轉(zhuǎn)化可以生成苯乙醛、苯乙酸以及苯乙醇等決定煙葉香氣的重要物質(zhì)。因此，可以認(rèn)為生物有機(jī)肥發(fā)揮著提高煙草品質(zhì)的重要作用。生物有機(jī)肥還可以對脂肪酸、亞麻酸、亞油酸等不利于香氣形成的物質(zhì)起到抑制作用，增強(qiáng)煙草制品的香氣，有效協(xié)調(diào)化學(xué)成分，去除其中的雜質(zhì)，減少煙葉的刺激性，增強(qiáng)煙葉的燃燒性與勁頭，以達(dá)到提高煙葉品質(zhì)的目標(biāo)。

2.4 改良土壤的作用機(jī)理

2.4.1 改善土壤理化和生物學(xué)特性

生物有機(jī)肥富含大量微量元素，包括氮、磷、鉀等元素，均是作物生長所需的重要元素，不僅能夠?yàn)樽魑锷L提供充足的養(yǎng)分，而且有助于提高作物的抗逆性能。主要作用機(jī)理在于其中的有機(jī)質(zhì)經(jīng)微生物分解作用后可以產(chǎn)生利于土壤環(huán)境的腐殖質(zhì)，并能有效協(xié)調(diào)土壤中的各種因素，改良土壤性狀，降低土壤容重。當(dāng)土壤中的孔隙率增大時(shí)，則會(huì)增強(qiáng)土壤的保墑和保肥能力。另外，一些微生物活體在土壤中可以起到激活土壤酶活性和增大微生物量的重要作用。微生物在生命活動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的部分生長素和維生素可以為根系生長創(chuàng)造良好的條件，起到刺激根系生長的作用，并使土壤中部分難溶性礦物質(zhì)得到高效利用。

2.4.2 改善土壤微生物群

土壤中的微生物含量較大，具有多樣性，只有土壤中的微生物群保持動(dòng)態(tài)平衡才能起到抑制病害的作用。在土壤中添加生物有機(jī)肥可起到較好的防治效果，這主要是由于生物有機(jī)肥中存在大量的有益微生物，當(dāng)土壤中施入生物有機(jī)肥時(shí)，會(huì)增多土壤中的有益微生物數(shù)量，提升土壤微生物活力，增加腐生菌以及拮抗菌的數(shù)量，起到抑制病原菌的作用。相關(guān)調(diào)查研究顯示，有機(jī)肥料對土傳病具有良好的防治效果，在有機(jī)肥料中添加特定微生物可以形成生物有機(jī)肥，更好地防治土傳病，例如在有機(jī)肥料加入假單胞菌以及鏈霉菌等。

有學(xué)者研究生物肥料中生防細(xì)菌總數(shù)與土壤中普通真菌以及枯萎菌的數(shù)量關(guān)系。結(jié)果顯示，生物肥料中生防細(xì)菌總數(shù)越多，土壤中普通真菌以及枯萎菌的數(shù)量越少，二者呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系。而生防細(xì)菌總數(shù)與防病效果呈正相關(guān)關(guān)系。因此，生物肥料中生防細(xì)菌可以起到抑菌和抗病作用，有助于提升土壤的抗病性能。此外，添加生物有機(jī)肥可調(diào)整土壤微生物結(jié)構(gòu)，使土壤中微生物群落增多，提升土壤微生物群的多樣性，有助于促進(jìn)有益微生物的生長，提升土壤抗病能力。生物有機(jī)肥中的特定物質(zhì)可起到一定的活化作用，土壤中的有機(jī)物能夠?yàn)槲⑸餇I造良好的生長環(huán)境，可促進(jìn)微生物群的生長，提高微生物群的數(shù)量。相關(guān)研究顯示，生物有機(jī)肥以及與商品有機(jī)肥配施化肥均能增強(qiáng)土壤微生物對碳源的利用率，使煙草根系得到更好的發(fā)育。生物有機(jī)肥主要作用于土壤中的微生物群，可改善土壤微生物的生存環(huán)境、增強(qiáng)微生物活性和提高土壤微生物種群多樣性，起到一定的抑病作用，保障煙草的產(chǎn)量和質(zhì)量。

2.5 提升抗病蟲能力的作用機(jī)理

生物有機(jī)肥提高抗病蟲能力的作用機(jī)理表現(xiàn)為可以使煙草內(nèi)部積累大量鉀元素，鉀元素可促進(jìn)細(xì)胞角質(zhì)層生長，使角質(zhì)層增厚，并且保障木質(zhì)素以及纖維素的有效合成，提高煙草的組織防御能力。尤其是當(dāng)其中的鉀元素濃度超過一定值時(shí)，可以賦予煙草組織愈傷能力，有效抵抗病原菌。有研究顯示，利用生物有機(jī)肥培育煙草可降低其炭疽病、野火病以及赤星病等發(fā)病概率，能夠增強(qiáng)對青枯病以及黑脛病等抗病能力。

另外，當(dāng)土壤中的微生物含量較大、多樣性較高時(shí)，可有效提升土壤的抑病功能。施用生物有機(jī)肥，可以將微生物帶入土壤，使其土壤內(nèi)部的有益微生物群數(shù)量增多，同時(shí)能夠使其內(nèi)部微生物的種類增加，呈現(xiàn)出多樣性特征。通過生物有機(jī)肥的作用，能夠增加拮抗菌以及腐生菌的數(shù)量，起到抑制病原菌的作用。根據(jù)以往的煙草生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)來看，有機(jī)肥可防治土傳病害。當(dāng)有機(jī)肥與生物肥相結(jié)合時(shí)，能更好地達(dá)到抑制病害的效果。目前，在市場中使用頻率較高的功能性微生物有木霉、假單胞菌和芽孢桿菌等。此類功能性微生物與有機(jī)肥的結(jié)合可以在一定程度上提高煙草抗病能力。

生物有機(jī)肥的作用體現(xiàn)在調(diào)節(jié)土壤微生物結(jié)構(gòu)、增加其菌群數(shù)量和促進(jìn)微生物群落生長等方面，尤其是提高煙草根系的吸收能力。增加土壤微生物菌群數(shù)量，能夠提高植株對碳源類和其他碳源的利用率，對于改良土壤以及增強(qiáng)微生物活性具有積極作用。另外，土壤中的有益菌能夠?qū)Σ≡鸬睫卓棺饔?。通過使用生物有機(jī)肥，增加土壤中有益菌群數(shù)量，可提升其抗病能力，尤其對土傳病害的防治作用較為突出。從某一層面來講，對于土傳病害的侵入，可以借助微生物菌群的自我保護(hù)能力防治病害，增強(qiáng)煙草抗病能力。

3 優(yōu)化生物有機(jī)肥促進(jìn)煙草生產(chǎn)的建議

3.1 適地選肥，增強(qiáng)施肥針對性

在煙草生產(chǎn)過程中，土壤質(zhì)量是影響煙草產(chǎn)品品質(zhì)和產(chǎn)量的關(guān)鍵性因素，尤其是土壤質(zhì)量決定著其物理化學(xué)性能以及土壤中有機(jī)質(zhì)的含量。為了進(jìn)一步增強(qiáng)生物有機(jī)肥的效用，在煙草生產(chǎn)過程中應(yīng)分析土壤條件，并且深入調(diào)查當(dāng)?shù)氐耐寥蕾|(zhì)量，對比得出土壤條件與煙草種植需求之間存在的關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，制定科學(xué)的施肥方案，有效調(diào)配生物有機(jī)肥，增強(qiáng)施肥效果。采用田間試驗(yàn)的方式，確定施肥種類、施肥量等，遵循測土配方的原則施用生物有機(jī)肥，以提高施肥針對性，提高煙草生產(chǎn)效益。

在煙草種植的過程中，微生物直接參與轉(zhuǎn)化土壤物質(zhì)的過程，是影響土壤養(yǎng)分和土壤結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵性因素。對于植煙土壤而言，細(xì)菌占比最大，其次是真菌以及放線菌。相關(guān)研究結(jié)果顯示，氣候條件、土壤條件以及微生物種類等均是影響煙草生產(chǎn)的重要因素，其對土壤質(zhì)量的影響存在顯著差異。為了提升生物有機(jī)肥的效用，提高煙草生產(chǎn)效率，應(yīng)調(diào)查與研究土壤條件及其生物生態(tài)系統(tǒng)組成，科學(xué)使用生物有機(jī)肥，以促進(jìn)提高土壤質(zhì)量，為煙草生產(chǎn)創(chuàng)造良好的條件。

3.2 積極研發(fā)，增強(qiáng)菌種適用度

生物有機(jī)肥中的菌種主要包括固氮菌、菌根菌、解磷菌、光合細(xì)菌以及促生細(xì)菌等。木霉作為微生物菌的一種，對于促進(jìn)煙草植株生長和提高煙葉產(chǎn)量具有積極作用，同時(shí)能夠發(fā)揮促進(jìn)肥料利用率和增強(qiáng)其生理代謝水平的重要作用。菌種的不同，其作用也存在顯著差異。在生產(chǎn)煙草時(shí)，可以根據(jù)其土壤條件以及煙草種植需求，科學(xué)選擇生物有機(jī)肥的菌種。尤其可以在土壤中分離出部分對煙草生長有益的菌種，將其制成生物有機(jī)肥提高煙草長勢。在今后的發(fā)展中，可以將土壤作為一個(gè)天然的微生物資源庫，根據(jù)不同品種煙草的生長需求和抗病需求，分離、提取與再制造其中的菌種，將其生成利于煙草生產(chǎn)的生物有機(jī)肥。

3.3 科學(xué)開發(fā)，增強(qiáng)肥料營養(yǎng)功能

為使生物有機(jī)肥發(fā)揮更大的效用，除了要根據(jù)土壤條件選擇特定功能的微生物肥和有機(jī)肥以外，還應(yīng)通過開發(fā)復(fù)合菌種來增強(qiáng)生物有機(jī)肥的效應(yīng)。例如，復(fù)合應(yīng)用甲細(xì)菌、固氮菌以及磷細(xì)菌，可以增加生物有機(jī)肥中的營養(yǎng)元素。另外，可根據(jù)煙草生產(chǎn)的具體需求合理搭配和選擇微生物，形成不同功效的生物有機(jī)肥。研究顯示，除了利用復(fù)合施肥方式增加其營養(yǎng)含量以外，還可賦予其更多的功能，如改善煙草品質(zhì)和提升抗病害能力等。

4 結(jié)束語

在煙草生產(chǎn)中應(yīng)用生物有機(jī)肥生態(tài)效益明顯，可促進(jìn)煙株生長、提高抗病能力、提升煙草產(chǎn)品品質(zhì)、改良土壤等。在梳理生物有機(jī)肥的作用機(jī)理后發(fā)現(xiàn)，微生物菌種是影響生物有機(jī)肥功能的關(guān)鍵性因素。在種植煙草的過程中，可以結(jié)合煙草種植需求以及種植條件科學(xué)選擇生物有機(jī)肥中的微生物菌種，基于植煙土壤條件科學(xué)選配生物有機(jī)肥，以提升針對性，充分發(fā)揮生物有機(jī)肥的有效作用，達(dá)成無公害生產(chǎn)目標(biāo)，提高煙草產(chǎn)量與品質(zhì)。