微生物菌劑與有機肥復配對植煙土壤微生物區系的影響

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肥復配對植煙土壤微生物區系的影響，通過田間小區試驗，采用雙因素完全組合設計，測定不同處理下各生長期植煙土壤中細菌、放線菌和真菌的數量。結果表明，各復配處理中，土壤細菌數量在烤煙3個生長期分別以氨基酸有機肥、菌渣、蝦肽有機肥與微生物菌劑復配處理最高，尤其是氨基酸有機肥與微生物菌劑復配處理，高出其他復配處理249.1%～705.5%;土壤放線菌數量在烤煙3個生長期分別以油枯、氨基酸有機肥、蝦肽有機肥與微生物菌劑復配處理最優，尤其是旺長期，高出其他復配處理1.2%～116.6%;烤煙團棵期和成熟期的土壤真菌數量均以黃腐酸有機肥處理最低，旺長期以牛糞復配處理最低。綜合來看，微生物菌劑與氨基酸有機肥復配能有效改善植煙土壤微生物區系組成，是微生物菌劑與有機肥復配的最佳組合方式。

關鍵詞：微生物菌劑;有機肥;植煙土壤;微生物數量

中圖分類號：S144.1;S141;S154.36?文獻標識碼：A

文章編號：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

土壤為烤煙生長發育提供養分，其環境質量對烤煙產質量具有重要影響[1]。目前，農民為了獲得最大的經濟利益，高產烤煙品種單一連續種植，導致了嚴重的土壤連作障礙[2]。此外，傳統的植煙模式大量使用化肥和農藥，使土壤質量嚴重下降，進而影響烤煙生長發育和產質量[3]。因此，提高土壤環境質量對烤煙可持續發展具有重要意義。土壤微生物是生態系統不可或缺的關鍵組成，是養分的源和庫，通過多種方式參與土壤養分循環、能量流動、肥力形成和環境凈化等[4-6]，在一定程度上反映土壤環境狀況，是評價土壤環境質量的重要指標[7]。大量研究表明，施用有機物能顯著改善土壤微生物區系，提高土壤肥力[8，9]，尤其是將有機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，施用促生長型功能性有機肥后，土壤放線菌菌群數量顯著增加，微生物群落結構得到明顯改善。艾童非等[13]的研究發現，施用微生物菌劑可以促進土壤微生物活動，有利于土壤有機質的轉化和煙株正常生長所需的營養平衡。然而，目前市場上有機肥類型很多，其成分和特性均存在差異，對微生物的利用程度不同，養分釋放能力也不一致，導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上，采用田間小區試驗，研究微生物菌劑與不同傳統有機肥及商品有機肥復配對土壤微生物區系的影響，以期為當地科學種植烤煙、提高土壤肥力和烤煙產質量提供理論依據和參考。

1?材料與方法

1.1?試驗材料

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）復配得到，編號分別為YC1、YC2和YC3，其中YC1菌株促生效應為產生植物生長調節因子吲哚乙酸，YC2菌株促生效應為解鉀作用，YC3菌株促生效應為溶磷作用。將甘油冷凍保存的芽孢桿菌YC1、YC2和YC3在LB固體平板培養基上面進行平板劃線，然后放置在28 ℃活化培養;將活化的芽孢桿菌接種到液體LB培養基中，28 ℃搖培過夜獲得新鮮菌種;將芽孢桿菌YC1、YC2和YC3的新鮮菌種分別按1∶100接種到發酵罐中，28 ℃混合發酵培養48 h，獲得多功能混合微生物菌劑。菌劑中活菌數為2×109?CFU/g。

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

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

1.2?試驗設計

試驗采取雙因素完全組合設計，12個處理，3次重復。其中菌劑設2個處理，分別為不添加微生物菌劑和添加微生物菌劑B;有機肥設6個處理，分別為油枯（Y）、牛糞（N）、菌渣（J）、氨基酸有機肥（A）、蝦肽有機肥（X）、黃腐酸有機肥（H）。試驗設計見表1。田間小區隨機區組排列，小區面積50 m2，植煙80株。各復配處理將微生物菌劑和氨基酸（分別為有機肥用量的2.0%和1.5%）按試驗設計與有機肥混合均勻后作基肥穴施，覆少量土，再施用復合肥，復合肥用量為375 kg/hm2，有機肥用量為600 kg/hm2。

1.3?測定項目與方法

分別于烤煙移栽后的團棵期、旺長期和成熟期采集土樣。采集方法為每小區采用蛇形法多點采取距植株5 cm的0～20 cm耕層土樣，混合均勻后，去除石礫及動植物殘渣，放于4 ℃冰箱中保存。

采用稀釋平板涂抹培養計數法測定土壤中真菌、放線菌和細菌的數量。細菌采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基，放線菌采用改良的高氏一號培養基（每300 mL培養基中加3%重鉻酸鉀1 mL），真菌采用馬丁氏培養基，真菌、放線菌和細菌的稀釋梯度分別為10-1～10-3、10-3～10-5、10-5～10-7，置于28 ℃培養箱中分別培養3～5 d、5～7 d、1～2 d，長出菌落后計數。將菌落計數轉換為每克干土形成的菌落數（CFU/g）。

1.4?數據處理

所有數據采用Excel 2010處理、IBM SPSS Statistics 20.0進行統計分析。對單施有機肥和微生物菌劑與該有機肥復配測得的數據進行比較分析，做t檢驗（一尾檢驗）;對施用微生物菌劑的6種不同復配處理測得的數據進行單因素方差分析（LSD法）。

2?結果與分析

2.1?微生物菌劑與有機肥復配對植煙土壤細菌數量的影響

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

2.2?微生物菌劑與有機肥復配對植煙土壤放線菌數量的影響

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

2.3?微生物菌劑與不同有機肥復配對植煙土壤真菌數量的影響

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

3?討論

土壤微生物是評價土壤健康和質量的關鍵指標[15]。土壤微生物作為最活躍的成分，通過自身的繁殖與代謝參與到土壤物質轉化循環過程，是土壤養分的貯藏庫和周轉庫。大量研究顯示，微生物菌肥與土壤中細菌、放線菌和真菌的數量密切相關[16，17]，段淇斌等[17]通過采用玉米隨機區組試驗研究表明，施用微生物菌肥的土壤中細菌和放線菌數量顯著增加，分別較對照增加322.0%、101.6%;何欣等[18]研究了微生物有機肥對香蕉根際土壤中微生物數量的影響，結果表明，與對照土壤相比，施用微生物有機肥后，香蕉根際土壤中細菌和放線菌數量分別增加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，有益菌在作物生長中后期對土壤微生物菌落結構進行了有效調整，使根際土壤細菌和放線菌數量顯著增加，土壤生態狀況得到改善。本研究中，不同有機肥與微生物菌劑配施后，烤煙整個生育期內均大致表現為土壤細菌和放線菌數量增加，這與張云偉等[20]的研究結果基本一致，但與趙永鋒等[21]的研究結果相反，原因可能是本研究供試土壤為水稻土，而趙永鋒等[21]的試驗是基于褐土，2種土壤性質差異較大，同時大田試驗易受到降雨、氣溫等自然條件的影響，烤煙品種、施肥等因素不同也會造成微生物的差異。

作為植物根區微生態系統的重要組成部分，土壤微生物與植物生長密切相關[22]。而植物病原菌大多為真菌，故土壤中真菌數量增多植株受病原真菌侵染的風險增大。大量研究表明，有機肥與微生物菌劑配施能顯著減少土壤真菌數量[23-25]。顧欣等[26]研究了不同有機肥和微生物菌肥配施對拱棚西瓜土壤質量的影響，結果發現，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肥減少了可培養真菌的數量，減少幅度分別達到31.7%～66.7%和30.2%～89.6%[27]。在本研究中，黃腐酸有機肥與微生物菌劑配施后，烤煙團棵期和成熟期土壤的真菌數量顯著下降，較其他復配處理下降4.0×103～16.0×103 CFU/g、3.6×103～75.3×103 CFU/g，這與李志鵬等[28]的研究結論一致。

4?小結

微生物菌劑與有機肥配施對植煙土壤微生物區系影響顯著。在微生物菌劑與有機肥復配的6個處理中，微生物菌劑與氨基酸有機肥復配處理在烤煙各生長期土壤中細菌和放線菌數量均處于較高水平，且真菌數量處于較低水平，有效改善了植煙土壤微生物種群結構和微生物生態環境，是微生物菌劑和有機肥復配的最佳組合方式。

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