不同施用方式對芽孢桿菌菌劑在煙草根際定殖效果的影響

張華安 譚本奎 譚支明 趙廷奎 鄒善廣 文習武 周剛芹

摘 要 為了研究不同施用方式對解淀粉芽孢桿菌在煙草根際定殖效果的影響，設置菌劑接種餅粕肥并進行發酵再施用（T1）、菌劑混合餅粕肥施用（T2）、灌根（T3）3個處理，以清水灌根（CK）為對照。結果表明，解淀粉芽孢桿菌與餅肥的聯合施用有益于菌株在土壤中的定殖，T1處理煙草移栽期、團棵期、現蕾期、收獲期的菌株定殖密度均高于其他各處理;T1處理煙草的株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬等指標也優于其他各處理;使用菌劑接種餅粕肥并進行發酵再施用方法還可降低勞務投入成本和勞動強度。因此，將解淀粉芽孢桿菌菌劑接種至腐熟的餅粕肥中進行發酵能夠大幅提升菌株在煙草根際的定殖密度和穩定性，該方法有助于芽孢桿菌菌劑產品的產業化推廣。

關鍵詞 芽孢桿菌菌劑;定殖;餅粕肥;煙草;根際

中圖分類號：S476.9;S435.6 文獻標志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.13.021

目前，由于化肥和農藥的長期過量施用，我國煙草種植區域普遍面臨土壤質量下降、土傳病害頻發和農田環境污染等問題，嚴重影響煙葉的產量和質量安全，阻礙了煙草種植業的健康可持續發展[1-3]。以微生物及其產物生產的微生物肥料具有活化根區養分、促進植物生長、增強植物抗逆性、抑制土傳病害等功能，在促進化肥及農藥減施增效中具有巨大應用前景[4-6]。

解淀粉芽孢桿菌是微生物肥料及生物農藥中應用的主要植物根際有益細菌之一，能夠合成伊枯草菌素A（Iturin A）[7]、豐原素（Fengycin）[8]、difficidin[9]等脂肽類和多烯類抗生素，對土傳病原真菌和細菌均有較好的拮抗效果。此外，解淀粉芽孢桿菌還能夠合成吲哚乙酸等植物激素，促進作物生長[10]。但是，受到土壤中土著微生物競爭等生物因素，以及土壤干旱、貧瘠等非生物因素的影響，解淀粉芽孢桿菌難以在植物根際高效定殖，制約了芽孢桿菌菌劑產品的大田應用和產業化推廣[11]。餅粕肥是以菜籽餅為原料經堆肥腐熟后制得的有機肥，常用作煙草、蔬菜等農作物栽培的底肥，具有增加土壤有機質、調節土壤C/N比、提升中微量元素供應等功能，同時能夠為土壤微生物提供碳源，維持土壤微生態平衡、緩解土壤板結。

本文將生防菌劑與腐熟后的餅粕肥聯合施用，并比較簡單混合施用與發酵后施用對生防菌劑在煙草根際定殖的效果，探索不同施用方法對煙草生長的促進效果。

1? 材料與方法

1.1? 材料

供試煙草品種為云煙87;自制發酵餅粕肥，總養分≥5%，有機質≥45%;自制解淀粉芽孢桿菌菌劑。

1.2? 試驗地概況

試驗地點位于湖北省宜昌市秭歸縣磨坪鄉磨坪村，海拔1 050 m，中質壤土，前茬作物為煙葉。

1.3? 試驗設計

試驗設置4個處理（T1、T2、T3和CK），每個處理面積為667 m2，各處理均施用煙草專用復合肥作為底肥，每667 m2種植煙苗1 050株。

T1：在自制餅粕肥中加入解淀粉芽孢桿菌菌劑，使餅粕肥中解淀粉芽孢桿菌密度為1×109 cfu·g-1。然后將餅粕肥聚成小堆，室溫自然發酵7 d。發酵結束后通過稀釋涂布含有利福平的抗性平板檢測，發酵后餅粕肥中解淀粉芽孢桿菌密度為2.4×109 cfu·g-1。在煙苗移栽時施用，施用量為每株煙苗50 g，即每株煙苗施入的解淀粉芽孢桿菌數量為1.20×1011 cfu。

T2：煙苗移栽前一天，向市售餅粕肥中加入解淀粉芽孢桿菌菌劑，使餅粕肥中解淀粉芽孢桿菌密度為2.4×109 cfu·g-1。在煙苗移栽時施用，施用量與T1相同。

T3：在圍蔸期將解淀粉芽孢桿菌菌劑使用清水稀釋后灌根，施用量與T1相同。

CK：清水對照。

1.4? 檢測指標

1.4.1? 解淀粉芽孢桿菌定殖密度檢測

在煙苗移栽后7 d（移栽期）、40 d（團棵期）、69 d（現蕾期）、100 d（收獲期）分別采集煙株根部土壤，通過稀釋涂布利福平抗性平板的方法檢測土壤中的解淀粉芽孢桿菌數量，每個處理每次取樣3個，結果以平均值表示。

1.4.2? 煙草農藝性狀

嚴格按照《煙草農藝形狀調查測量方法》（YC/T 142—2010）要求，對本試驗相關的煙草農藝性狀開展調查、測量。

2? 結果與分析

2.1? 不同施用方法對菌株根際定殖密度的影響

不同施肥處理不同時期菌株根際定殖密度如圖1所示，其中CK在所有時期均沒有檢出攜帶利福平抗性的微生物。在移栽期，根際土壤解淀粉芽孢桿菌密度排序為T1>T2>T3。該結果表明，在解淀粉芽孢桿菌施用到大田之后的短時間之內，T1處理解淀粉芽孢桿菌定殖密度分別較T2處理和T3處理高32.4%和139.2%，而T2處理比T3處理高80.7%。

在團棵期，可能是因為煙草根系的快速生長，并將大量根系分泌物釋放到根際土壤中，為解淀粉芽孢桿菌的生長提供了一定的營養物質，T1、T2、T3處理根際土壤中的解淀粉芽孢桿菌數量進一步增長。此時，T1處理的芽孢桿菌定殖密度相比于T2處理和T3處理的優勢進一步加大，分別高33.8%和163.5%，T2處理比T3處理高96.9%。另外，相較于移栽期，T1處理定殖密度增長50.5%，T2處理和T3處理分別增長48.9%和36.7%，表明各處理中的解淀粉芽孢桿菌均已適應了土壤環境，進入快速繁殖期。該結果進一步說明了T1處理和T2處理中混合的餅粕肥為解淀粉芽孢桿菌提供了額外的碳源、氮源等營養物質，故總體密度顯著大于T3處理，而使用解淀粉芽孢桿菌菌劑與餅粕肥混合發酵后施用能夠使菌劑在土壤中獲得最佳的定殖密度和穩定性。

現蕾期時，各處理中煙草根際定殖的解淀粉芽孢桿菌密度相比于團棵期均有明顯降低，T1、T2、T3處理中的解淀粉芽孢桿菌數量分別下降45.4%、41.1%、56.0%。到收獲期時，T1、T2、T3處理中的解淀粉芽孢桿菌數量相對現蕾期小幅下降，下降率分別為9.7%、10.5%、7.5%。

由煙草生長不同時期所檢測得到的根際解淀粉芽孢桿菌定殖密度可以看出，不同的菌劑施用方法對菌株在根際的定殖效果具有顯著影響，其中T1處理所采用的將解淀粉芽孢桿菌菌劑提前混到餅粕肥中并進行發酵，能夠使菌株與餅粕肥基質充分結合并適應餅粕肥中的生長環境，最有利于菌株在土壤中的高效穩定定殖;而在T2處理中，將菌劑與餅粕肥混合后直接施用也能顯著增強菌劑的定殖效果。

2.2? 不同施用方法對煙草農藝性狀的影響

2.2.1? 團棵期

在團棵期調查不同處理煙株的株高、葉片數、最大葉長和最大葉寬等農藝性狀指標，結果如表1所示。數據顯示，T1處理的最大葉長和最大葉寬均大于其他各處理，株高和葉片數指標大于T3處理和CK，但落后于T2處理。T2處理在株高和葉片數量指標上表現最好。該結果說明，餅粕肥和解淀粉芽孢桿菌菌劑的聯合施用有利于促進煙苗植株的生長，而解淀粉芽孢桿菌的高密度定殖對團棵期葉片的促生長效果顯著。

2.2.2? 現蕾期

在現蕾期調查不同處理煙株的株高、莖圍、葉片數、最大葉長和最大葉寬等農藝性狀指標，結果如表2所示。在現蕾期，T1處理煙苗的農藝性狀優勢進一步凸顯，菌株定殖密度最高的T1處理生長狀況優于定殖密度較低的T2處理，其平均株高為125.4 cm、莖圍為9.6 cm、最大葉長為75.2 cm、最大葉寬為28.8 cm，均大于其他各處理;平均葉片數為21.2片，稍低于T2處理，但大于T3處理和CK。T2處理的株高、莖圍、最大葉長也大于T3處理和CK。該結果說明餅粕肥和解淀粉芽孢桿菌菌劑的聯合施用對煙草的生長具有促進作用。

2.3? 煙農技術實施勞務投入

表3為不同處理方式下煙農技術實施每667 m2用工投入情況統計表。T1由煙農合作社在餅肥集中發酵時將菌劑一次加入餅肥中，在“三先”技術實施時將餅肥施入煙田，不產生煙農技術實施成本;T2由煙農在“三先”前將菌劑集中一次加入發酵餅肥，無需蓄水，摻勻即可，每667 m2用工數量0.15個，每667 m2煙農技術實施勞務成本18元;T3由煙農在圍蔸及團棵期時，分2次灌根，每次、每株加藥劑300～500 mL，每667 m2藥劑用量600～1 000 kg，煙農儲水及藥劑配制、運輸、灌根等環節每667 m2用工1個，成本120元。因此，煙農技術實施每667 m2勞務投入排序為T3>T2>T1。

3? 結論與討論

將具有抗病促生效果的解淀粉芽孢桿菌菌劑配合餅粕肥施用，在煙草生長的不同時期均顯著提升了生防菌劑在煙草根際定殖的密度和穩定性，對煙草的各項農藝性狀有著明顯的促進作用，提升了煙葉產量。餅肥發酵基本結束時或“三先”技術實施前，將芽孢桿菌一次全部加入餅肥中的新型芽孢桿菌防治根莖病害方法，將生防菌施入的時間大幅提前，餅肥為芽孢桿菌在土壤中提供了優良的定殖場所，其通過攝取餅肥中的有機質加快自身的生長繁殖，這可能是T1處理和T2處理中的芽孢桿菌的生長速度、定殖密度及定殖穩定性顯著高于傳統水施方法的主要原因。

結合宜昌煙區菜籽餅粕肥集中發酵技術已普遍推廣的生產實際，采用新型使用方法后，每667 m2能夠減少煙農技術實施用工投入120元，并減輕煙農的勞動強度?？筛鶕焻^菜籽餅肥發酵實際、根莖病害發生范圍與趨勢及煙農防治根莖病技術實施等實際情況靈活選擇。

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收稿日期：2022-03-21

作者簡介：張華安（1983—），男，湖北宜昌人，本科，主要從事煙葉生產、收購。E-mail：839592363@qq.com。