枯草芽孢桿菌有機肥對土壤條件及烤煙產質量的影響

徐洪宇，孫興權，張 強，鄧 濤，姚鵬程，黃飛燕，朱鐵軍，張顯明

（1.甘肅煙草工業有限責任公司，甘肅 蘭州 730050；2.云南瑞升煙草技術（集團）有限公司，云南 昆明 650106；3.云南省煙草公司曲靖市宣威分公司，云南 宣威 655400）

枯草芽孢桿菌有機肥對土壤條件及烤煙產質量的影響

徐洪宇1，孫興權2，張 強1，鄧 濤3，姚鵬程1，黃飛燕2，朱鐵軍1，張顯明3

（1.甘肅煙草工業有限責任公司，甘肅 蘭州 730050；2.云南瑞升煙草技術（集團）有限公司，云南 昆明 650106；3.云南省煙草公司曲靖市宣威分公司，云南 宣威 655400）

為探明枯草芽孢桿菌有機肥在烤煙生產上的應用效果，通過小區試驗，研究了不同施肥方法對植煙土壤養分、微生物種群數量和煙葉產質量的影響。結果表明，在云南曲靖宣威地區配施枯草芽孢桿菌有機肥，與常規施肥方法相比，植煙土壤有機質、速效磷、速效鉀和全鉀含量分別提高8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，使土壤細菌、放線菌數量分別增加177.66%和118.18%，真菌數量降低121.43%；上等煙比例提高1.82%，均價提高2.51%，有利于提高下部、上部初烤煙葉鉀離子含量和內在化學成分的協調性，并改善抽吸品質。

枯草芽孢桿菌；有機肥；土壤條件；烤煙；產質量

化學肥料雖具有養分含量高、肥效迅速的優點，但在烤煙上長期、大量單施，易造成煙田土壤板結、有機質含量下降、微量元素缺乏、微生物種群數量和活性降低，進而導致煙葉化學成分比例失調、香氣量不足等[1-2]。土壤是影響煙葉質量的重要因素之一，適宜的土壤條件是特色優質煙葉生產的重要基礎，而土壤肥力是衡量土壤條件的綜合指標，其與土壤微生物種群數量及活性有著密切聯系。根際土壤微生物是肥料轉化與吸收的重要影響因子，微生物種群數量多、區系豐富，土壤生態系統平衡性好，更有利于煙株生長和煙葉品質特色的形成[3-5]。研究表明，施用有機肥可改善土壤環境，為煙株生長提供所需微量元素并促進養分吸收，能明顯增加煙田土壤細菌和放線菌數量，提高上中等煙比例，增加產量產值，提高煙葉糖含量和鉀離子含量，協調糖堿比和氮堿比，提高鉀氯比[6]。生物有機肥是指特定功能的微生物與經無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生物活性和有機肥效應的肥料，具有提高土壤肥力、活化并促進養分吸收，產生多種活性物質和抗、抑病物質，刺激與調控作物生長，減少或降低病蟲害發生等作用[7-9]，使煙葉外觀、內在化學成分和感官質量均有一定程度的改善，因此，其在煙草上的應用符合煙葉生產可持續發展的要求[10-12]。以枯草芽孢桿菌為特定功能菌，同樣能夠使生物有機肥產品具有提高土壤微生物種群數量、區系豐度指數和減少病害發生等作用[13-14]。利用枯草芽孢桿菌制備的生物有機肥，其相關應用研究主要針對病害防治和促進煙株生長方面，而對于土壤肥力、煙葉化學成分協調性和感官質量的影響報道不多。為了驗證枯草芽孢桿菌有機肥應用效果，通過小區試驗探討其對植煙土壤肥力、微生物數量及煙葉產質量的影響，旨在為曲靖地區植煙土壤改良和優質煙葉的生產提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2015年在宣威市務德鎮（海拔1 980.5 m，地理位置：N26°27′，E103°73′）進行。土壤類型為當地典型、有代表性的紅壤，pH值為6.19，有機質28.02 g/kg，全氮1.81 g/kg，堿解氮137.01 mg/kg，速效磷19.51 mg/kg，速效鉀196.53 mg/kg，全鉀14.28 g/ kg，全磷1.94 g/kg。前茬小麥，地勢平坦、排灌方便。供試烤煙品種為云煙100。

烤煙專用基肥（N∶P2O5∶K2O=15∶10∶25）、追肥（N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30）、硫酸鉀（50%K2O）和過磷酸鈣（16%P2O5）由云南云葉化肥股份有限公司生產；普通有機肥和枯草芽孢桿菌有機肥（有機質40%，含水率28.3%，N 2.53%，P2O50.51%，K2O 2.8%）由云南天禾地生物科技股份有限公司生產，其中枯草芽孢桿菌有機肥有效活菌數2.0×107CFU/g。普通有機肥為30%腐熟餅肥與70%高溫腐熟的有機堆肥，枯草芽孢桿菌有機肥為枯草芽孢桿菌經擴繁、復壯后接種至普通有機肥中，以固體發酵方式制成。

1.2 試驗設計

根據NY/T 1536—2007[15]的要求，試驗設4個處理，按氮磷鉀比例1∶1∶2，基追肥比例7∶3，純氮用量105 kg/hm2的標準分別設置T1：常規施肥，烤煙專用基肥525 kg/hm2；T2：按產品推薦用量以枯草芽孢桿菌有機肥等量替代25%純氮量，施用量1 050 kg/ hm2，烤煙專用基肥349.5 kg/hm2；T3：以普通有機肥等量替代25%純氮量，施用量1 050 kg/hm2，烤煙專用基肥349.5 kg/hm2；T4：空白對照，不施肥。各處理在移栽后30 d施用175.5 kg/hm2專用追肥，磷、鉀不足部分以硫酸鉀和過磷酸鈣肥補齊。每個處理設3次重復，小區面積36 m2，隨機區組排列。試驗于2015年4月20日以常規方式統一移栽，種植株行距0.6 m×1.2 m，其余大田栽培管理措施按宣威市優質煙葉生產技術規范進行。

1.3 取樣與測定

1.3.1 土 壤 于采烤結束后采集煙株間壟體表土（0～20 cm）混合樣，各小區按S形采集10個點，所得土樣混勻后以四分法保留3 kg，參考文獻所述方法進行土壤微生物區系狀況（細菌、真菌、放線菌）和化學性質測定[16-17]。

1.3.2 煙 葉 各小區初烤煙葉回潮后按照GB 2635—1992[18]進行分級，分別選取X2F（下橘二）、C3F（中橘三）、B2F（上橘二）煙葉樣品各3.0 kg用于常規化學成分檢測和單料煙感官評吸，并統計中上等煙比例、產量、單葉重、均價以及產值等。煙葉常規化學成分測定指標包括總糖和還原糖、煙堿、總氮、鉀及氯含量，分別以YC/T 159—2002[19]，YC/T 160—2002[20]，YC/T 161—2002[21]，YC/T 173—2003[22]和YC/T 162—2002[23]標準方法進行。對烤后煙葉樣品進行切絲卷支，依據YC/T138—1998[24]進行評吸，組織卷煙企業、科研單位和商業企業的9名評吸專家，以9分制法對煙支香氣質、香氣量、雜氣、濃度、刺激性、余味、燃燒性和灰色等8項指標進行打分。

1.4 數據分析

參考相關研究結果[25]，對煙葉感官質量和化學成分進行綜合評價。以感官評吸結果中的香氣質、香氣量、刺激、余味和雜氣作為烤后煙葉感官質量評價指標，5項指標權重依次為0.30、0.30、0.08、0.15和0.17，采用指數和法計算煙葉感官質量綜合得分（H）。選擇煙堿、還原糖、總糖、總氮、氯離子和鉀離子含量以及派生值糖堿比（總糖與煙堿含量之比）、鉀氯比（鉀與氯）、氮堿比（總氮與煙堿）作為烤煙化學成分綜合評價指標，采用模糊數學隸屬函數數據模型對煙葉內在化學成分協調性（常規化學成分指標綜合得分）進行評價。各指標所對應的隸屬函數類型及相應參數范圍值見公式（1）（S型隸屬函數）、公式（2）（拋物線型隸屬函數），確定函數拐點及各項指標的權重值（見表1、表2），利用乘法原則按公式（3）得出化學成分綜合指標值I。I的取值范圍均為0～1，其值越高，表明煙葉化學成分協調性越好。將I劃分為5個等級，即：高（I≥0.75）、較高（0.65≤ I ＜0.75）、中（0.55≤I ＜0.65）、較低（0.45≤ I ＜0.55）和低（I＜0.45）[25]。

Ni和Wi分別為第i種指標隸屬度值與權重值。試驗數據分析采用Excel 2013和SPSS 18.0軟件，多重比較以LSD法進行。

2 結果與分析

表1 煙葉化學成分所屬隸屬函數的類型、隸屬度值與權重值

2.1 不同施肥方法對植煙土壤化學性質的影響

對釆烤結束后各處理植煙土壤的化學性質進行檢測分析，結果見表2。有機質、速效磷、速效鉀和全鉀含量均為T2最高，其中速效鉀含量顯著高于其他處理，有機質、速效磷、速效鉀和全鉀含量顯著高于T1和T4；全氮含量最高為T3，T1次之，二者均顯著高于T2和T4；堿解氮含量最高為T1，與T2和T4相比差異顯著；全磷含量最高為T3，最低為T4；不施肥（T4）使土壤速效磷、速效鉀和全磷含量顯著降低。總體而言，配施有機肥的處理（T2和T3）能夠提高土壤有機質、速效磷、速效鉀、全磷和全鉀含量，其中，T2與常規施肥相比（T1），有機質、速效磷、速效鉀和全鉀含量分別提高了8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，對土壤養分指標含量的提高作用顯著。

表2 不同處理植煙土壤化學性質

2.2 不同施肥方法對植煙土壤微生物種群數量的影響

土壤微生物種群數量的測定結果（表3）表明，不同處理對土壤微生物種群數量的影響存在極顯著差異。細菌數量最高為T2，與T1、T3和T4相比分別提高177.66%、59.63%和106.32%，差異極顯著，最低為T1；真菌數量最高為T4，與之相比分別為T1降低33.13%，T2降低121.43%，T3降低37.34%，T2極顯著低于其他處理；放線菌數量最高為T2，與T1、T3和T4相比分別提高118.18%、25.06%和137.74%，差異極顯著。綜上所述，T2處理能夠極顯著提高土壤細菌和放線菌數量，減少真菌數量。

表3 不同處理植煙土壤微生物種群數量 （CFU/g）

2.3 各處理經濟性狀對比

不同處理主要經濟性狀統計結果見表4。綜合分析表明，與常規施肥（T1）相比，T2和T3能夠提高烤煙上等煙比例和均價，同時，二者產量均有所下降，與T1相比分別降低1.42%和2.2%。處理間比較，T2上等煙比例、產值和均價高于其余處理，其上等煙比例、均價分別比常規施肥提高1.82%和2.51%，差異顯著。

表4 不同處理主要經濟性狀統計

2.4 煙葉常規化學成分

各處理烤后煙葉常規化學成分和綜合指數（I）見表5。結果表明，不同處理對各部位煙葉常規化學成分有較大影響，主要表現為：X2F中T2鉀離子含量和T4糖堿比顯著高于其他處理；C3F中T2總氮、煙堿和氯離子含量，以及T4糖堿比和氮堿比顯著高于其他處理；B2F中T2總糖和鉀離子含量、T3總氮和煙堿含量以及T4糖堿比、氮堿比顯著高于其他處理。T4 中6項檢測指標值在各部位煙葉樣品中均最低。綜合對比認為，T2處理有利于提高下部和上部煙葉鉀離子含量，T4處理煙葉各化學成分含量整體降低，并使煙葉糖堿比顯著提高。

由表5可知，T1、T2和T3處理綜合得分均隨部位升高而提高，3個處理C3F和B2F等級處于高水平，且該兩個等級煙葉的綜合得分均顯著高于T4。處理間比較，所有部位分值最高為T2上部葉，達0.80，C3F中最高為T1（0.78），X2F為T2（0.64）。對比分析可看出，T2處理能夠提高X2F和B2F綜合指數，在一定程度上改善煙葉內在化學成分的協調性。

表5 不同處理煙葉常規化學成分和綜合指標值

2.4 不同處理感官質量評價

各處理單料煙感官評吸結果（表6）表明，X2F中各處理香氣質感差別不大，T2香氣量尚足、T1刺激性相對較小，T1和T3生津回甜感稍好，綜合得分（H）最高為T2（6.28），T1次之（6.09）；C3F中T1香氣質較好，綜合得分最高（6.55），其次為T2（6.48）；B2F中T2和T3香氣質柔和細膩性均較好，各處理間對比，T2處理余味舒適性好且雜氣相對較輕，其綜合得分最高（6.70），T3次之（6.54）。整體而言，中部T1處理、下部和上部T2處理單料煙感官質量相對較好。

表6 不同處理煙葉感官評吸結果及指數和得分

3 結論與討論

試驗結果表明，配施普通有機肥和枯草芽孢桿菌有機肥，均能夠提高土壤有機質、速效磷、速效鉀、全磷和全鉀含量，但對土壤全氮、堿解氮含量的影響無明顯規律，這與孫建等[26]的研究結論不盡一致，有待通過進一步的試驗深入探討。與常規施肥相比，配施枯草芽孢桿菌有機肥，植煙土壤有機質、速效磷、速效鉀和全鉀含量分別提高了8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，極顯著提高土壤細菌和放線菌數量，減少真菌數量，相比常規施肥，細菌和放線菌數量分別提高177.66%、118.18%，真菌數量減少33.13%，對植煙土壤養分和微生物豐度指數有明顯的提高作用。試驗中，施用普通有機肥，同樣提高了土壤細菌和放線菌數量，但相對而言其更易促使真菌大量繁殖。比較不同施肥處理下的烤煙主要經濟性狀，配施枯草芽孢桿菌有機肥，有利于提高上等煙比例、產值和均價，使上等煙比例、均價分別比常規施肥提高1.82%和2.51%，差異顯著。結果表明，配施25%枯草芽孢桿菌有機肥對下部和上部初烤煙葉化學成分改善效果較好，主要表現為能夠明顯提高X2F和B2F煙葉鉀離子含量和化學成分指標綜合得分，在一定程度上改善煙葉內在化學成分的協調性。李宏偉等[27]研究也表明，在降低無機復合肥施用量25%的情況下，微生物有機肥能夠有效提高煙葉的產量和質量，使煙葉總糖、還原糖、總氮、煙堿、鉀和氯離子含量趨于適宜范圍。此外，從單料煙感官評吸質量來看，配施枯草芽孢桿菌有機肥對下部煙葉香氣量、上部煙葉舒適性和余味有較好的改善效果。

綜上所述，在云南曲靖宣威地區，移栽時配施枯草芽孢桿菌有機肥，對植煙土壤條件有改良作用，能夠提高種煙經濟效益，同時進一步協調下部、上部初烤煙葉內在化學成分，并使抽吸質量得到改善，對優質煙葉生產的可持續發展具有積極意義。

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（責任編輯：夏亞男）

Effects of Bacillus subtilis Organic Fertilizer on Soil Conditions, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

XU Hong-yu1，SUN Xing-quan2，ZHANG Qiang1，DENG Tao3，YAO Peng-cheng1，HUANG Fei-yan2，ZHU Tie-jun1，ZHANG Xian-ming3
（1. Gansu Tobacco Industrial Co., Ltd., Lanzhou 730050, PRC; 2. Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co., Ltd., Kunming 650106, PRC; 3 Qujing Tobacco Company Xuanwei Branch, Xuanwei 655400, PRC）

In order to investigate the application effects of bacillus subtilis organic fertilizer (BOF) on fl ue-cured tobacco production, a fi eld experiment was carried out to study the in fl uences between different application methods on soil fertility, microorganism quantity, yield and quality of fl ue-cured tobacco in Xuanwei City, Yunnan Province. The results indicated that the contents of organic material, available P and K, total K in soil of combined application with BOF increased by 8.38%,12.59%,5.51% and 10.59% compared with conventional fertilization, respectively, the quantity of actinomycetes and bacteria increased by 177.66%,118.18%, furthermore, there is a drop of 121.43% on fungi. The ratio of high grade leaves and the average price of tobacco leaves increased by 1.82% and 2.51%.In addition, it was helpful to increase the potassium content, coordination of chemical composition and smoking quality of lower and upper fl ue-cured tobacco leaves.

Bacillus subtilis; organic fertilizer; soil condition; fl ue-cured tobacco; yield and quality

572

：A

：1006-060X（2017）07-0055-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.007.016

2017-05-07

徐洪宇（1980-），男，甘肅蘭州市人，農藝師，主要從事煙葉質量評價工作。

孫興權