煙草栽培中高效解鉀菌的應用效果研究

摘 要：以不動桿菌為原料進行高效解鉀菌的篩選，并開展盆栽試驗和田間試驗。結果表明，通過加入解鉀菌能夠提升煙葉葉片、根系的鮮重和干重。田間試驗中，通過增加解鉀菌的用量，煙草在煙堿含量、產量上都有了明顯提升，其中產量提升11.28%，證明使用高效解鉀菌對提升煙葉的產量和品質都有明顯的作用，能夠增加煙草種植經濟效益。

關鍵詞：煙草；解鉀菌；煙堿；鉀含量；產量

中圖分類號：S572 文獻標志碼：B 文章編號：2095–3305（2024）11–00-03

煙草是我國重要的經濟作物，主要種植于云南、山東、河南、甘肅及湖南等地。煙草的原料煙葉中含有較多的天然化學物質，其中煙堿、茄尼醇既是優質的天然化工原料，也是醫藥原料[1]。煙草生長需要足夠的營養，特別是吸收磷鉀，對提高煙草產量有巨大幫助，但盲目添加鉀肥會影響土壤質量，導致周邊水體富營養化，影響農業可持續發展。解鉀菌能夠將土壤中處于礦物狀態的鉀進行分解，使其成為煙草能夠吸收的可溶性鉀，不僅提高煙草產量，還能增加煙草中的含鉀物質，提高增香物質量，滿足市場對煙草的品質要

求[2]。雖然目前使用解鉀菌已經成為煙草種植的重要方法，但在實際應用中，解鉀菌普遍存在定殖時間短、解鉀能力弱及密度低等問題。基于此，探索高效解鉀菌的應用，篩選高效解鉀菌株，并分析其在煙草種植中的應用效果，為煙草種植提供科學依據和技術支持。

1 材料和方法

1.1 材料

（1）菌種篩選土壤：選擇某省煙田表層土壤、研究所試驗田表層土壤進行混合，獲取土壤后于4 ℃冰箱內保存。

（2）煙草盆栽土壤：盆栽土壤來源和菌種篩選土壤相同，獲取后121 ℃滅菌1 h，晾干之后裝盆稱重，并進行其中各類物質濃度的測量。確定土壤中的營養包括有機質0.036 g/kg、總氮1.1 g/kg，全鉀13.7 g/kg、緩效鉀1.102 g/kg、速效鉀0.233 g/kg，土壤pH值7.2。

（3）煙葉品種：云煙87。

（4）田間試驗場地：某煙草公司的試驗田。

（5）菌種來源：從某省煙草種植田中分離的不動桿菌，由研究所進行微生物菌種的保存和選育，并提供菌種。

1.2 方法

1.2.1 菌種培養方法

將菌株進行劃線分離，構成單獨菌落，在LB液體培養基，于37 ℃、200 r/min條件下培養18 h，經革蘭氏染色進行觀察。

1.2.2 盆栽試驗

選擇LK-1菌株進行盆栽試驗，將菌株接種到LB液體培養基中，在37 ℃、200 r/min條件下培養到OD800為0.8；使用無菌水浸泡煙草種子，將漂浮、不飽滿等有問題的種子去除，然后使用無菌水清洗種子，去除表面的細菌，清洗3～4次，將其放入墊有濾紙的無菌培養皿。培養條件為光暗比16∶8、溫度28 ℃、培養時間3 d。種子全部露白之后先在無菌液中浸泡，之后維持之前的條件，經過30 d后轉移到裝有10 kg盆栽土壤的花盆中，按照自然條件進行戶外種植。對照組的煙草種子置于無菌LB液體培養基中浸泡45 min。每種處理重復10次，待煙草植株成長到盛花期，使用濕灰法進行煙葉中煙草鉀含量的檢測，使用火焰光度計法測量土壤中的速效鉀，分析數據的差異和相關性。

1.2.3 田間試驗

將菌種在LB液體培養基中，以37 ℃、200 r/min培養到OD800為0.8，解鉀菌用量有高、中和低3種濃度，用量分別為112.5 L/hm2、75.0 L/hm2、37.5 L/hm2，分別在煙草旺長期和打頂后觀察煙草形狀，并采用5點采樣法進行取樣。

2 結果分析

2.1 解鉀菌形態鑒定

對解鉀菌進行2 d的培養，得到的菌株為乳白色、不透明，表面光滑，邊緣十分整齊，有臭味，耐高溫，無彈性并且不能成絲，將其標記為LK-1。使用40倍顯微鏡進行觀察，菌體革蘭氏染色為陰性，是鏈珠狀不動桿菌。

2.2 解鉀菌溶液鉀離子濃度

使用亞歷山德羅夫液體培養基培養LK-1，經過

4 d后測定培養液中的鉀元素含量，使用CK處理作為對照。對樣品進行吸光度測量，LK-1中鉀離子的濃度為4.962 μg/mL，CK處理的鉀離子濃度為0.126 μg/mL，

在鉀離子含量上觀察組比對照組高出很多，隨著培養時間增加，鉀離子濃度持續上升，說明解鉀菌能夠完成對鉀的轉化。

2.3 解鉀菌LK-1菌株盆栽試驗效果

觀察盆栽實驗中LK-1菌株對煙草根系、葉片重量的影響（圖1）發現，與未接種LK-1煙草相比，接種菌液后的煙草葉片鮮重、葉片干重、根系鮮重及根系干重都有明顯增加（P＜0.05），改善幅度分別為19.13%、23.43%、42.52%和21.13%。由此證明，LK-1菌株能夠促進煙草生長。

觀察盆栽實驗中LK-1和CK處理的根際土壤速效鉀含量和葉片鉀含量對比（圖2）發現，接種LK-1菌株對提高根際土壤速效鉀含量、葉片鉀含量都有明顯作用，其中接種LK-1菌株植株葉片鉀含量提高10.81%，前后差異顯著（P＜0.05）。在根際土壤速效鉀含量對比中，通過接種LK-1菌株，土壤速效鉀含量下降較少，相比未處理提高7.71%，且達到極顯著水平（P＜0.01）。由此證明，接種LK-1菌株能夠促進土壤中鉀釋放，獲得更多速效鉀，提高煙葉鉀含量。

2.4 解鉀菌對煙草生長的影響

2.4.1 解鉀菌對煙草土壤中解鉀菌和微生物總量的影響

隨著使用的解鉀菌濃度增加，土壤中解鉀菌數量也不斷增加，CK處理的數量為1.72×103個/g，高濃度處理的數量為3.99×103個/g，約是CK處理的2.32倍；在加入更多解鉀菌之后，土壤中的微生物總量也明顯增加，CK處理的數量為1.343×106個/g，高濃度處理達到2.152×106個/g，約是CK處理的1.60倍（圖3）。說明土壤中增加解鉀菌也能夠給微生物提供更好的生活環境，LK-1可以和土壤中的其他微生物友好共生。

2.4.2 解鉀菌對土壤礦物質含量的影響

注入不同濃度解鉀菌后對比不同礦物質濃度變化可以發現（表1），解鉀菌對全磷影響并不明顯；中濃度處理后土壤全氮含量明顯提升；解鉀菌處理后，土壤中全鉀含量降低，主要原因是解鉀菌將礦物質鉀分解為可以被煙草吸收的可溶性鉀，土壤中鉀大部分轉化為煙草中的物質。菌液濃度和土壤有效含磷量關系不明顯，說明解鉀菌和其他微生物的共生關系還有待研

究[3]。解鉀菌濃度改變并沒有引起水解性氮含量變化，原因在于所使用的解鉀菌不參與水解性氮的分解。隨著解鉀菌使用量的增加，速效鉀含量明顯增加，說明解鉀菌能較好地發揮作用，提高土壤中速效鉀含量。

2.4.3 解鉀菌對煙草生長的影響

分別在煙草旺長期、中后期使用不同濃度的解鉀菌進行處理發現（表2），當煙草處于旺長期時，使用中、高濃度解鉀菌處理的煙草長得更高，證明通過增加解鉀菌的用量可以有效促進煙草植株的生長；使用中、低濃度解鉀菌，煙草葉片數量更多，但是使用高濃度解鉀菌煙草葉片數和對照組相比差距不明顯；使用高濃度解鉀菌后，煙草葉片長度增長明顯，但是使用中、低濃度解鉀菌，葉片長度增長并不明顯；在最大葉寬對比上，經過低濃度和高濃度解鉀菌處理的煙草葉片明顯大于經過中濃度解鉀菌處理和對照組煙草葉片。當煙草處于中后期時，在煙草打頂之后使用解鉀菌進行處理，高濃度和中濃度處理可以獲得更高的株高；由于煙葉成熟之后被采摘，葉片數量明顯減少，但是經過高濃度解鉀菌處理的煙草葉片數量更多，證明通過使用更高濃度的解鉀菌能夠解決葉片衰老問題；其他性狀上使用不同濃度解鉀菌處理后的差異并不顯著。

2.4.4 解鉀菌和煙葉理化指標的關系

隨著土壤中的解鉀菌濃度增加，煙草的全磷、全鉀含量明顯增加，全氮含量的增加并不明顯（表3）。

土壤注入解鉀菌能夠明顯提高煙草的產量，使用高濃度的解鉀菌后，產量相比對照組增加了11.28%，同時煙草的葉片數量和葉片大小也明顯增加，通過使用高濃度解鉀菌延長煙草生長期，明顯提高了煙葉的產量[4]。

3 結論

煙草屬于喜鉀植物，煙鉀含量是影響煙草品質的關鍵指標。土壤中的難溶鉀會影響煙草對鉀的吸收和應用，不利于保證煙草的產量和品質。使用不動桿菌為解鉀菌，通過盆栽試驗和田間試驗，證明使用解鉀菌可以明顯提升煙草的產量和品質。種植過程中，解鉀菌LK-1具有較強的解鉀能力，不僅可以促進煙草生長，還可通過將土壤中不可溶的鉀轉化為速效鉀，實現土壤中鉀養分的活化，可以有效改善土壤的性質，讓煙草可以吸收更多鉀，提升了煙草的產量和品質。

盆栽試驗中，解鉀菌LK-1的應用提高了煙草葉片的鮮重、干重以及根系的鮮重和干重，并且使植株葉片的鉀含量提升10.81%，說明解鉀菌促進煙草生長的作用是全方位的，還能明顯提高煙草的品質。田間試驗中，隨著解鉀菌用量增加，土壤中的微生物數量也在增加，證明解鉀菌能夠給微生物提供更好的生活環境，有助于和土壤中的微生物共生；高濃度解鉀菌的試驗田中全鉀含量下降明顯，速效鉀水平提升，說明鉀得到了有效轉化和應用；通過使用高濃度的解鉀菌，能夠獲得更高的植株，而且能緩解葉片衰老，煙草的總煙堿含量明顯增加，相比對照組提升26.96%，進一步證明解鉀菌在提升煙草產量和品質方面的作用。

綜上所述，解鉀菌可以實現土壤中鉀的轉化和釋放，提高土壤中速效鉀含量，促進煙草生長，提高煙草產量和品質。煙草種植可以使用高濃度解鉀菌提高煙草品質，滿足煙草生產需求。

參考文獻

[1] 彭哲慧，吳家紅.樹林植被根際土壤解鉀菌的分離與多樣性分析[J].廣東化工，2023，50（20）：30-32.

[2] 劉岱松，王義偉，蔡柯，等.根際解鉀菌的篩選及其對煙草鉀素吸收的影響[J].安徽農業大學學報，2023，50（4）：557-562.

[3] 邱路凡.一株高效解鉀菌解鉀機理的探究及對土壤的改良[D].大慶：東北石油大學，2023.

[4] 唐小飛.解鉀菌的分離鑒定及其對煙草的促生作用研究[D].合肥：合肥學院，2023.