3種微生物菌肥對烤煙生長發育及煙葉產量和質量的影響

徐宗昌 李天衛 蔡憲杰 黨軍政 張永峰 耿偉 劉寶宜 李義強 黃仲江 趙新衛 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生態環境的微生物肥料，研究不同種類和用量微生物菌肥對烤煙生長發育和烤后煙葉產量和質量的影響，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。結果表明，施用微生物肥料能夠有效促進煙草的生長發育，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量和產值，在旬陽縣試驗點施用微生物肥料的處理產量較對照提高0.43%～3.23%，產值提高0.84%～7.88%，在洛南縣試驗點產量和產值的分別提高-0.35%～8.36%、-0.27%～7.24%，僅有1個處理產量產值較對照略有降低;能夠顯著改善烤后煙葉物理性狀和化學成分指標，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，促進化學成分更加協調。其中，適合旬陽縣試驗點的微生物肥料是昆騰微生物菌劑（濰坊昆騰農業發展股份有限公司），而雙藻生物有機肥2.0則在洛南縣效果較好。

關鍵詞：微生物菌肥;烤煙;煙葉;經濟性狀;產量和質量;生長發育

中圖分類號：S572.06

文獻標志碼：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濟作物，提高煙葉品質是目前我國煙草農業生產的首要目標[1]，并且煙草經濟是我國經濟的重要組成部分[2]。煙草在多數省份均有種植，陜西煙區是我國煙草生產的重要產區之一[3]，產區煙葉質量的提升不僅能夠為整體提高我國煙葉質量作出貢獻，也能夠增加農民收入，使煙農生活更加富足。

施用化肥是農業生產中快速補充作物養分的有效手段[4]，但是長時間大量地投入化肥也會給我國農業生產帶來嚴重的問題，如土壤板結、肥料利用效率降低、土地鹽堿化加重、生態污染等諸多問題[5-6]。煙草生產中使用化肥可以顯著提高煙草的生產效率，但長期單一使用化肥會影響烤后煙葉的化學成分含量，導致煙葉質量下降[7]。隨著我國煙草行業對煙葉質量要求的逐漸提高以及綠色農業等觀念逐步深入人心，減少化學制品在煙草生產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中越來越受到青睞。

微生物肥料是指經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境，增加土壤肥力或與植物互作互相促進生長等方式[9]，提高植物產量和質量改善農產品品質[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量和質量增加經濟效益[10-11]，但在微生物肥料中發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。篩選適合產區生產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量和質量的影響，篩選出適合當地生態的微生物菌肥種類和用量，旨在為當地煙葉優質生產提供支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點概況

試驗于2018年5—9月進行，試驗地點位于陜西省安康市旬陽縣金寨鎮寨河村（32°41′34″N，109°29′23″E）和商洛市洛南縣永豐鎮李洼村（34°05′21″N，110°02′01″E）進行。旬陽縣金寨鎮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業發展股份有限公司，主要成分由有機質載體和枯草芽孢桿菌、側孢芽孢桿菌、放線菌、擬康氏木霉菌、蘇云金桿菌等復合菌群組成，其中有機質含量為80%，復合菌活菌含量為 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，有機質含量為40%，雙藻活性物質含量為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 試驗設計

試驗地整地、基肥施用、起壟、移栽時間均按照當地煙葉生產正常進行。試驗設置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。按照當地生產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，每個處理進行3次重復，采用小區隨機區組排列試驗。

1.4 取樣、測定項目及方法

按照相關行業和國家標準，記錄煙草的生育進程。煙草農藝性狀根據行業標準[12]在平頂期進行調查，包括株高、莖圍、葉長、葉寬等，每個處理隨機調查10株煙草;根據YC/T 39—1996《煙草病害分級及調查方法》對煙草病毒病等主要病害進行調查;烤后煙葉按照GB 2635—92《烤煙》的分級標準進行煙葉分級，統計煙葉產量、上中等煙比例等，按照當年指導收購價統計均價、產值等經濟學性狀;各處理初選烤后煙葉B2F和C3F 2個等級各2 kg進行單葉質量、葉長、葉寬、梗質量以及含梗率等物理指標檢測，并按照王毅等的方法[13]進行化學成分分析。

1.5 數據分析

數據采用Excel 2010軟件進行數據整理，用SPSS 13.0軟件在0.05水平上進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 田間生長勢調查

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在葉色和主脈粗細上，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，但是兩地內各個處理之間葉脈粗細未見明顯差異。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 農藝性狀

從表2可以看出，移栽期增施微生物菌肥有促進煙株生長的作用，但不同試驗地點對煙株生長發育的影響并不一致。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、節距以及莖圍等指標上基本不弱于對照。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、節距以及莖圍等農藝性狀指標促進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育的增強作用越強的規律。在李洼村試驗點煙株的生長也同樣遵循這個規律，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藝性狀指標平均值均明顯高于寨河村試驗點的煙株。

2.3 田間病害發病情況

試驗期間，兩地雨熱均勻溫濕適宜，均未見病害暴發。田間調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 經濟性狀分析

增施微生物肥料在兩地都能明顯提高煙葉產量和產值（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在寨河村對煙草產量、產值的促進效果最為明顯，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對產量、產值的促進效果最為有效，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。總體上，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量和產值增加效果最明顯的處理分別是處理5、處理9，產量較對照分別提高2.23%、2.87%，產值分別提高7.23%、6.23%;在李洼村試驗點對煙草產量和產值提高最明顯的處理分別是處理6、處理9，產量較對照分別提高8.36%、2.93%，產值分別提高7.24%、4.70%。總體來看，在寨河村和李洼村試驗點，對產量和產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 上部煙葉理化性質分析

烤后煙葉分級后，對C3F和B2F進行物理指標和化學成分測定。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律。在寨河村，C3F煙葉單葉質量最大的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，結合表4、表5發現單葉質量大的處理其烤后煙葉葉長和葉寬也較大，葉面積的增大導致單葉質量的增加。此外，無論是C3F還是B2F，李洼村試驗點的煙葉質量、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成分相對更加協調。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調。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，符合優質煙葉鉀氯比指標范圍并且要明顯優于對照和其他處理。

3 討論

在煙葉生產中，整個煙草生長期單純施用化學肥料的施肥方式已逐漸替代為主施化學肥料，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量和質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，改善煙株根際微環境從而提高煙草產量和質量[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、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，進而使得土壤肥力增加，從而有益于煙草的生長發育和煙葉品質的提升。微生物肥料的施用甚至還能夠減少煙草農藥的施用量[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、莖圍等農藝性狀方面都較對照有明顯的提升，進而提高了煙葉產量，這與張良等的研究結果[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量眾多在煙草根際形成優勢菌落，通過與植物互作或者分泌的刺激代謝產物（如植物生長調節劑等）促進了煙株的發育[20]。

此外，本研究還發現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程度呈正相關關系，即對煙株葉長葉寬等性狀促進越大的處理，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，從而使煙葉化學成分更加協調。這與王政等的研究結果[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分含量有關[8]。

雖然增施微生物肥料能夠促進煙草生長并提高煙葉的產量和質量，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量和質量的影響是不一樣的。以煙葉產量而言，在寨河村施用昆騰微生物菌劑對產量的提升作用最為明顯;而在李洼村對產量提升效果最好的微生物肥料則是雙藻生物有機肥2.0;不同地區施用不同微生物肥料用量對煙葉產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）施用對煙葉產量提升效果最好。因此，篩選不同煙草產區最合適的微生物肥料種類和用量是其進行推廣應用的基礎。

4 結論

煙草移栽期增施微生物肥料能夠有效促進煙株生長，其株高、葉長、葉寬以及莖圍等農藝性狀得到明顯促進;并且微生物肥料的增施不僅能夠提高煙葉產量和產值，促進煙農增收，而且還能夠明顯改善烤后煙葉的理化性質，使煙葉中各種化學成分含量更加協調，提高了煙草品質。微生物肥料的施用種類和用量對煙草產量和質量的影響受煙區生態影響較大。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對煙草產量和質量提高效果最好;不同微生物肥料種類在兩地以中高量用量對煙草產量和質量的提升效果最為明顯。

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