中圖分類號S572 文獻標識碼A 文章編號 1007-7731(2025)13-0022-05
DOI號 10.16377/j.cnki.issn1007-7731.2025.13.006
Effects of microbial agents on the agronomic traits and physiological indexes of tobacco
FU Xianzhong1,2 ZHANG Wei3LIU Houcheng4 WANG Xing1,2 WANG Jun1,2 FAN Miaomiao 1,2 (20
( 1 Guangdong Tobacco Science Research Institute,Shaoguan 512029, China;
2Guangdong Tobacco Shaoguan City Co.,Ltd., Shaoguan 512O29, China;
3Hunan Zhongxiang Zhenfeng Biological Engineering Co., Ltd., Changsha 41Oooo, China;
4Collge of Horticulture,South China Agricultural University, Guangzhou 51O640, China)
AbstractTo verify the effects of microbial agents on tobacco growth and development,the seedling stage (A, without mixing microbial agents;B,mix 1500g/hm2 of“Miaojianzhuang”microbial agent into the substrate;C,mix (2 3000g/hm2 of“Miaojianzhuang”microbial agent into the substrate.),and during transplanting (D,no microbial agents; E, 7500g/hm2 of“Junxiaobai”; F, 15000g/hm2 of “Junxiaobai\") on the agronomic traits and physiological indicators of tobacco plants.Theresults showed thatadding microbial agents 500-3OO g/hm2)to the seedling substrate could increase the ratio of bound water to free water in tobacco seedlings by 6.10% to 6.46% . Spraying microbial agents (7500-15000g/hm2) during transplantation could improve the agronomic traits of tobacco plants,increasing the dry weight of fibrous rootsby 50.53%-53.87% ,rootvitalityby 15.91%-16.78% ,and leaf nitrogen content by (204 12.58%-14.57% ; at the same time,the treatment with microbial agents increased the activities of peroxidase, superoxidedismutase,catalase,andother enzymes in tobacco plants,extended the field growth period by5 days. Overall,therational application of microbial agents can promote early growth andrapid developmentof tobacco plants, improve fertilizer absorptionand utilization,cultivate strong root systems,enhance the stress resistanceof tobacco plants,and mix 1 500g/hm2 of“Miaojianzhuang”microbial agents with seedling substrate,it is advisable to apply 7 500g/hm2 of “Junxiaobai”microbial inoculant during transplantation. Keywords microbial agent; tobacco; agronomic trait; physiological index
微生物菌劑含有多種高活性有益微生物,能將土壤中的養分轉化為植物可吸收利用的形態,進而提高土壤肥力。微生物會分泌多種酶和有機酸,具有疏松土壤、促進團粒結構形成的作用;其產生的抗菌物質和生長調節物質能促進作物生長發育和提高植物抗逆能力,抑制病原微生物的生長繁殖,在一定程度上減輕作物病蟲害的發生程度。同時,微生物能分解土壤中部分有機污染物,有利于保護生態環境,在農產品綠色生產和農業可持續發展中發揮著重要作用1
煙葉生產一般實行育苗基質拌菌的綠色技術,在基質裝盤前,利用多功能微生物菌劑進行基質拌菌,或在移栽時進行穴施或淋施添加有益微生物菌劑的有機肥。微生物菌劑種類多樣,其功能和效果不同。如熒光假單胞桿菌能促進煙草幼苗對磷、鉀的吸收,對葉面積和株高的促生效果明顯;枯草芽孢桿菌具有溶磷、抑菌和促生長等作用3;哈茨木霉能顯著促進根系和煙株的生長發育4。微生物菌劑能與不同含水量的漂浮基質混合制成微生物功能基質,可使有益微生物在煙苗根系表面定殖,有效提高了煙草發芽率、煙苗的根系活力以及葉片硝酸還原酶和保護性酶活性[5-6;增施微生物菌劑能夠促進煙苗早生快發、促進烤煙根系的生長發育、改善大田煙株的農藝性狀,降低煙草黑脛病和青枯病發生概率,改善經濟性狀[7-8]。本試驗研究了微生物菌劑對煙草生長發育的影響,為煙葉綠色生產提供參考。
1材料與方法
1.1試驗材料
供試煙草品種為粵煙97;“苗健壯\"微生物菌劑(有效活菌數 ?50 億 /g ),“菌小白\"微生物菌劑(有效活菌數 ?50 億 /g ),由湖南中向振豐生物工程有限公司提供。
1.2試驗設計
于2023年在廣東韶關南雄市雄州煙站古田育苗點育苗棚進行苗期處理,2023年11月20日播種,采用濕潤育苗,育苗基質中均勻拌入“苗健壯\"微生物菌劑。采用隨機區組設計,設3個處理:A(CK),“苗健壯” 0g/hm2 ;B,“苗健壯”1 500g/hm2 ;C,“苗健壯 ′3000g/hm2 。每處理10盤,設3次重復,其他管理同常規育苗要求。
于2024年在廣東韶關南雄市珠璣鎮新村進行大田期處理,土壤類型為砂泥田,統一采用基質中拌入“苗健壯\"微生物菌劑 500g/hm2 處理的煙苗,2024年2月20日移栽,移栽時淋施“菌小白\"微生物菌劑。試驗采用隨機區組設計,設3個處理:D(CK),移栽時不淋施微生物菌劑;E,移栽時淋施“菌小白\"微生物菌劑 7500g/hm2 ;F,移栽時淋施“菌小白\"微生物菌劑 15 000g/hm2 。每處理不少于80株,設3次重復,其他管理同常規大田。
1.3 測定指標及方法
1.3.1葉片水分含量 成苗期(2024年2月19日)每處理取15株生長發育一致的煙苗,測定其葉片水分含量。
1.3.2農藝性狀 旺長前期(4月15日)和平頂期(5月20日),每處理按照YC/T142—2010《煙草農藝性狀調查方法》調查莖高、莖圍、葉片數、最大(各部位)葉長、寬。
1.3.3根系鮮、干重 移栽后90d挖出根系剪下根系、須根系(直徑 lt;1mm ),吸干水分稱鮮重,隨后105°C 殺青, 60°C 烘干,稱干重。
1.3.4根系活力及氮代謝 旺長期分別取鮮根尖、鮮葉參照《植物生理生化實驗指導》的方法測定葉片的葉綠素含量、根系活力;氮含量參考YC/T161—2002《煙草及煙草制品總氮的測定連續流動法》進行測定。
1.3.5酶活性 參照《植物生理生化實驗指導》9方法測定葉片硝酸還原酶(NR)、過氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)過氧化氫酶(CAT)活性和丙二醛(MDA)含量。
1.4數據分析
采用Excel和SPSS13.0軟件進行數據統計及方差分析(LSD法)。
2結果與分析
2.1 對煙苗水分含量的影響
不同處理煙苗成苗期葉片自由水和束縛水含量如表1所示。A、B、C處理成苗期的總含水量差異不明顯;B、C處理的煙苗自由水含量明顯低于A處理中 (Plt;0.05) ,分別較A處理低1.40、1.49個百分點,B、C處理間差異無統計學意義( (Pgt;0.05) 。 B,C 處理的束縛水含量明顯高于A處理 (Plt;0.05) ,分別較A處理高1.33、1.40個百分點,B、C處理間差異無統計學意義 (Pgt;0.05) 。B、C處理的束縛水/自由水明顯高于A處理 (Plt;0.05) ,分別較A處理高 6.14%.6.49% ,B、C處理間差異無統計學意義 (Pgt;0.05) 。結果表明,在育苗基質中均勻拌入“苗健壯\"微生物菌劑能明顯提高煙苗束縛水與自由水比。

2.2對煙株生長發育的影響
不同處理煙株旺長前期的農藝性狀如表2所示。旺長前期,E、F處理的煙株葉數、莖高、莖圍、最大葉長、最大葉寬等農藝性狀明顯優于D處理( Plt; 0.05),較D處理葉數分別增加1.2、1.3片,莖高分別增加 5.2,6.0cm ,莖圍分別增加 0.2,0.2cm ,最大葉長分別增加 3.2、3.4cm ,最大葉寬分別增加2.9、3.0cm 。表明旺長前期,微生物菌劑處理比未進行微生物菌劑處理的煙株葉數更多、莖高更高、莖圍更粗。

不同處理煙株平頂期的農藝性狀如表3所示。平頂期,E、F處理的煙株葉數、莖高、莖圍、各部位葉長等農藝性狀均明顯優于D處理,較D處理葉數分別增加1.1、1.3片,莖高分別增加 9.9,10.2cm ,莖圍分別增加 0.3,0.3cm ,下部葉長分別增加3.2、3.3cm ,寬分別增加 0.8,0.9cm ,中部葉長分別增加2.9,3.1cm ,寬分別增加 1.2,1.3cm ,頂葉長分別增加 3.2,3.3cm ,寬分別增加 1.6,1.7cm ,根莖病發病率均較低。表明平頂期,“菌小白”微生物菌劑7500~15000g/hm2 處理比未進行微生物菌劑處理的煙株葉數更多、莖高更高、莖圍更粗、各部位葉更長更寬;本試驗中,試驗田塊實行了煙稻輪作,故根莖病發病率不高。

不同處理的煙株大田生育期如表4所示。E、F處理比D處理更早進入團棵期和現蕾期,始采期相同;從終采期來看,E、F處理比D處理延長 5d 表明“菌小白\"微生物菌劑 7500~15000g/hm2 處理的大田生育期更長,其煙株更耐熟,有利于提高煙葉成熟度。

2.3對煙株根系發育的影響
不同處理煙株的根系發育情況如表5所示。E、F處理的煙株根系發育優于D處理,較D處理的總根鮮重分別增加 23.64%.25.41% ;須根鮮重分別增加50.47% 、 51.97% ,須根干重分別增加 50.53% 、53.87% 。從根的顏色來看,E、F處理的煙株根系顏色相同,呈黃白色,D處理的根系顏色為黃黑色。結果表明,“菌小白\"微生物菌劑 7500~15000g/hm2 處理比未進行微生物菌劑處理的煙株根系更發達,顏色更健康。

2.4對煙株根系活力和氮代謝的影響
不同處理煙株根系活力和葉片葉綠素、氮含量如表6所示。E、F處理煙株根系活力分別較D處理高 15.91%.16.78% ,差異具有統計學意義( Plt;0.05) ;E、F處理的葉綠素含量分別較D處理高 14.13% 、17.39% ,差異具有統計學意義( Plt;0.05 ;E、F處理的氮含量分別較D處理高 12.58%.14.57% ,差異具有統計學意義( (Plt;0.05) 。結果表明,微生物菌劑處理能明顯提高煙株根系活力,提高煙株葉片葉綠素和氮含量。

2.5對保護性酶活性及MDA含量的影響
不同處理煙株葉片中主要保護性酶活性和MDA含量如表7所示。E、F處理的NR活性分別較D處理高 14.81%,18.31% ,差異具有統計學意義( Plt; 0.05);E、F處理的POD活性分別較D處理高 6.20% 、7.64% ,差異具有統計學意義( Plt;0.05 ;E、F處理的CAT活性分別較D處理高 13.74% 、 16.03% ,差異具有統計學意義( Plt;0.05 ;E、F處理的SOD活性分別較D處理高 4.73%.5.04% ,差異具有統計學意義( Plt; 0.05)。E、F處理的MDA含量分別較D處理低3.20%.3.87% ,差異具有統計學意義( (Plt;0.05) 。綜合表明,“菌小白\"微生物菌劑 7500~15000g/hm2 處理的煙株細胞膜損傷較未進行微生物菌劑處理的小。

3結論與討論
本研究發現,在育苗基質中均勻拌入微生物菌劑 500~3000g/hm2) ,能提高煙苗束縛水/自由水,這可能是因為微生物菌劑促進了煙株吸收營養物質的吸收[10]。自由水會隨著植物生長環境和生理狀態的變化而變化,束縛水可保持細胞的正常代謝,細胞中束縛水與自由水比反映了植物的代謝強度和抗逆性,其比值高則抗逆性更強[1。因此,在育苗基質中均勻拌入微生物菌劑 500~3000g/hm2) 能提高煙苗的抗逆性,有利于培育壯苗,考慮生產效益,苗床育苗基質拌菌以 1 500g/hm2 的施用量較佳。
旺長前期,淋施微生物菌劑 (7500~15000g/hm2) 的煙株比未淋施微生物菌劑的葉數更多、莖高更高、莖圍更粗、最大葉更長更寬,這可能與微生物菌劑增強了煙株的根系活力,增加了葉片葉綠素含量,提高葉片硝酸還原酶等酶活性有關[10]。表明微生物菌劑處理能促進煙株早生快發,有利于提高煙葉的產量和質量,實現優質高產。平頂期,微生物菌劑處理比未淋施微生物菌劑的煙株葉數更多、莖高更高、莖圍更粗、各部位葉更長更寬,這可能是因為微生物菌劑的作用效果持久,能夠促進煙株的生長發育,改善作物農藝性狀。對于肥力較好的地塊,可以根據煙株長勢調整株行距和打頂時間。
本試驗中,微生物菌劑處理的煙株須根鮮重比對照增加 50.47%~51.97% ,干重比對照增加 50.53% }53.87% ;這可能是因為微生物在繁殖代謝過程中,持續分泌植物生長素及氨基酸等活性物質,促進了植物生根,使根系發達[10]。發達的根系是煙葉穩產高產的保障,煙株根系活力能評估煙株生長狀況和健康程度,是反映煙株吸收能力的指標,根系活力強,意味著煙株能更好地吸收水分和養分,延長烤煙生長周期。本試驗結果表明,微生物菌劑處理延長了煙株的大田生育期,這與其根系發達有關;同時,發達強壯的根系能夠增強煙株的抗(耐)逆性,增強煙株的抗旱、抗倒伏和防病蟲害能力。
本試驗中,微生物菌劑處理提高了葉片葉綠素含量,有利于光合作用的進行和光合產物的增加,其干物質積累量明顯提高;同時,微生物菌劑處理明顯提高了硝酸還原酶活性和葉片氮的含量,這可能是因為微生物菌劑活化了土壤中的氮、磷、鉀和微量元素等,旺盛的氮代謝提高了氮素的吸收利用效率。本試驗中,微生物菌劑處理顯著提高了過氧化氫酶等保護性酶活性,這可能是因為微生物菌劑處理誘導抗氧化基因表達發生變化,或通過刺激煙株產生信號分子(如茉莉酸甲酯),進而誘導編碼抗氧化酶基因的表達[12]。不同微生物菌劑施用量對煙株的影響差異不明顯,這與張智等[13]、周煒華等[14]的研究結果基本一致,考慮到經濟效益,以移栽時淋施微生物菌劑 7500g/hm2 較適宜。
綜上,在育苗基質中均勻拌人微生物菌劑( 1500g/hm2 能提高煙苗素質,增強其抗性,有利于培育壯苗;移栽時淋施微生物菌劑 (7500g/hm2) 能促進煙株早生快發,培育發達強壯的根系,提高煙株根系活力,同時能促進煙株氮代謝,提高氮素的吸收利用效率,增強保護酶活性和植株抗逆性。
參考文獻
[1]李洪梅.微生物肥料發展現狀及展望[J].農業知識,
2020(23):45-48.
[2]顧金剛,方敦煌,李天飛,等.熒光假單胞桿菌RB-42、RB-89促煙草生長機理初探[J].植物營養與肥料學報,2002,8(4):493-496.
[3]宮安東,孔憲巍,翟新可,等.枯草芽胞桿菌WY8-7的溶磷、抑菌及促生長作用[J].南京農業大學學報,2019,42(4) :697-705.
[4]任志超,殷全玉,王華陽,等.哈茨木霉灌根對烤煙生長發育、發病及產質量的影響[J].江蘇農業科學,2023,51(8):86-91.
[5]梁志超,楊國萍,白兵,等.煙草內生細菌YN201448用于煙苗基質和肥料的潛力研究[J].云南農業大學學報(自然科學),2019,34(5):838-844.
[6]毛敏,葉田會,石松柏,等.微生物菌劑對成苗期及伸根期煙苗生長發育的影響[J].廣東農業科學,2023,50(8):11-20.
[7]何志群,蔣南,朱子亮,等.施用微生物菌劑對烤煙生長發育及抗病性的影響[J].農業技術與裝備,2021(5):39-41.
[8]周啟運.配施促生功能菌對烤煙根際土壤、生長發育及產質量的影響[D].長沙:湖南農業大學,2022.
[9]鄒琦.植物生理生化實驗指導[M].北京:中國農業出版社,1995.
[10]傅獻忠,張煒,樊苗苗.微生物菌劑對煙苗生長發育的影響[J].安徽農學通報,2024,304):35-38.
[11]陳莉,原紅娟,尉淑珍.景天植物的束縛水/自由水與蒸騰強度的分析[J].農業與技術,2008,28(6):80-81.
[12]MASTOURIF,BJORKMANT,HARMANGE.Trichodermaharzianumenhancesantioxidantdefenseoftomato seedlings and resistance to water deficit[J].Molecularplant-microbe interactions,2012,25(9):1264-1271.
[13]張智,景仕豪,周楠,等.不同復合微生物菌劑及施用量對番茄生長和品質的影響[J].西北農林科技大學學報(自然科學版),2023,51(9):119-128,137.
[14]周煒華,趙繼獻,戴祥來,等.微生物菌劑肥不同施用量對思南縣油菜產量的影響試驗[J].南方農業,2024,185):36-39.