煙田施用微生物肥料的效應(yīng)研究進(jìn)展

楊旭初，屠乃美，易鎮(zhèn)邪，侯方舟，付小紅

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128）

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煙田施用微生物肥料的效應(yīng)研究進(jìn)展

楊旭初，屠乃美*，易鎮(zhèn)邪，侯方舟，付小紅

（湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙410128）

摘 要：概述了微生物肥料對(duì)植煙土壤養(yǎng)分、土壤酶活性、根際微生物環(huán)境、烤煙抗病性及烤煙化學(xué)成分等方面的影響，并探討了今后的發(fā)展方向。

關(guān)鍵詞：微生物肥料；烤煙；土壤；效應(yīng)

煙草是我國主要的經(jīng)濟(jì)作物之一。植煙土壤長期施用農(nóng)藥、化肥，導(dǎo)致了一系列嚴(yán)重的土壤環(huán)境問題，如土壤板結(jié)、有機(jī)質(zhì)含量下降［1，2］，土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能多樣性遭到破壞，成為了限制烤煙品質(zhì)進(jìn)一步提升的重要因素［3，4］。微生物肥料作為一種新型肥料，具有肥效高、無污染等特點(diǎn)，使用微生物肥料能適量減少化學(xué)肥料的用量，在促進(jìn)烤煙生長、提產(chǎn)增值、改善品質(zhì)、增強(qiáng)抗病能力等方面有積極的作用［5］，并且能改善植煙土壤的連作障礙。本文試圖總結(jié)前人有關(guān)微生物肥料影響植煙土壤養(yǎng)分、土壤酶活性、根際微生物環(huán)境、烤煙抗病性及烤煙化學(xué)成分等方面的研究成果，旨在為后續(xù)研究提供一定參考。

1 微生物肥料簡介

微生物肥料通常以有機(jī)肥或無機(jī)肥為載體，利用微生物和肥料的共同作用來促進(jìn)植物生長，提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量和質(zhì)量［6，7］。微生物肥料經(jīng)歷了以吸附劑為載體到與營養(yǎng)物質(zhì)復(fù)合再到與有機(jī)肥復(fù)合的發(fā)展歷程。微生物肥料具有固氮、溶磷、解鉀作用。目前用于烤煙生產(chǎn)的微生物肥料類型主要有解鉀菌劑、固氮菌劑、解磷菌劑、生防菌劑、復(fù)合菌劑、復(fù)合微生物肥料、生物有機(jī)肥、AM菌劑等［8，9］。

2 微生物肥料對(duì)土壤特性的影響

2.1 微生物肥料對(duì)土壤養(yǎng)分的影響

微生物肥料中的微生物通過莢膜吸收營養(yǎng)元素以及細(xì)菌產(chǎn)物（如有機(jī)酸等）破壞礦物質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)，礦化土壤有機(jī)養(yǎng)分，釋放土壤閉蓄態(tài)無機(jī)養(yǎng)分［10］。并且微生物肥料與一定量的氮、磷、鉀化肥配施，氮、磷、鉀的轉(zhuǎn)化效果比單獨(dú)施微生物肥料或化肥更好［11～13］。據(jù)王欣等［14］在湖南煙區(qū)的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，湖南煙區(qū)土壤全鉀含量為14.92 g／kg，土壤速效鉀含量為140.28 mg／kg，土壤速效鉀含量占全鉀含量的1%左右，施用生物鉀肥能明顯提高土壤速效鉀含量，從而保證中后期（尤其是打頂后）煙株對(duì)鉀素的需求［15］。施用微生物肥料對(duì)土壤速效養(yǎng)分有一定的影響，還可以替代部分化學(xué)肥料。部分研究結(jié)果如表1。

表1 微生物肥料對(duì)植煙土壤養(yǎng)分的影響研究結(jié)果

但也有研究得出不同結(jié)論。如有研究表明，煙田施用微生物鉀肥，除了能增加土壤速效鉀含量外，對(duì)土壤堿解氮、速效磷的含量影響不大，說明微生物鉀肥有較強(qiáng)的解鉀能力，但固氮、溶磷作用不顯著［19］。

2.2 微生物肥料對(duì)土壤微生物及土壤酶活性的影響

土壤微生物生物量是評(píng)價(jià)土壤環(huán)境質(zhì)量的生物學(xué)指標(biāo)之一，是土壤生物肥力的核心，參與有機(jī)物分解、促進(jìn)植物所需營養(yǎng)元素的循環(huán)和能量轉(zhuǎn)化［20，21］。微生物肥料是活體肥料，施用微生物肥料后，功能微生物定植于烤煙根際，形成優(yōu)勢菌種或“微生物墻”，抑制其它有害微生物的生長繁殖，有利于重建和調(diào)控根際微生物區(qū)系，為烤煙生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境［22～25］。功能微生物形成優(yōu)勢種群的一個(gè)重要原因可能是微生物肥料中含量較多的有機(jī)質(zhì)，給功能菌快速生長繁殖提供了充足的能源和養(yǎng)分。而土壤酶主要來自土壤微生物代謝過程，也有一部分來自動(dòng)植物殘?bào)w分解，土壤中的一切生化反應(yīng)都是在土壤酶的參與下完成的，土壤酶具有專一性，土壤酶活性能在一定程度上表征土壤肥力水平。部分研究結(jié)果如表2。

表2 微生物肥料對(duì)土壤微生物及土壤酶活性的影響研究結(jié)果

另外，微生物肥料對(duì)土壤微生物的影響在其它作物上也有類似報(bào)道。有研究表明［29～31］，在番茄和辣椒的連作土壤中施用微生物肥料后，根際土壤中細(xì)菌和放線菌的數(shù)量顯著增加，真菌數(shù)量顯著減少，并且PCR-DGGE結(jié)果顯示，施微生物肥料后根際土壤中微生物群落物種豐富度和物種多樣性指數(shù)均升高，說明施用微生物肥料能改善土壤微生物結(jié)構(gòu)和功能，是克服土壤連作障礙的一個(gè)重要途徑。李俊華［32］在新疆連續(xù)2年對(duì)棉花施用微生物有機(jī)肥，發(fā)現(xiàn)與對(duì)照相比，土壤蔗糖酶、脲酶、堿性磷酸酶、多酚氧化酶活性分別提高32%～35%、17%～28%、19%～23%、89%～155%，但土壤過氧化氫酶活性沒有變化。

3 微生物肥料對(duì)烤煙的影響

3.1 微生物肥料對(duì)煙株生長發(fā)育及經(jīng)濟(jì)性狀的影響

烤煙根系是煙株吸收水分和營養(yǎng)元素的重要器官，是合成煙堿的主要場所。根系活力的大小直接影響煙株?duì)I養(yǎng)吸收及生長發(fā)育。部分研究結(jié)果見表3。

表3 微生物肥料對(duì)煙株生長發(fā)育及經(jīng)濟(jì)性狀的影響研究結(jié)果

尚翠［38］研究發(fā)現(xiàn)，微生物肥料對(duì)煙葉中氮素的積累分布有明顯的調(diào)控作用，在生長前期，能促進(jìn)烤煙氮素吸收，進(jìn)入成熟期后，煙草對(duì)氮素的吸收減少。

3.2 微生物肥料對(duì)煙株抗病性的影響

施用微生物肥料能減輕烤煙野火病、炭疽病、赤星病等發(fā)病率，減少病害的侵染?？緹熓┯梦忠娑辔⑸锞屎螅瑹煵莶《静　⒑诿劜『透Y(jié)線蟲病的防治效果分別達(dá)47.13%、36.06%和65.62%［39］。肖相政等人［40］分別施用2種生物有機(jī)肥“FBOF1”和“FBOF2”，隨著時(shí)間的延長，煙葉中多酚氧化酶、過氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、脂氧合酶4種保護(hù)酶活性均逐漸下降，到35 d時(shí)基本沒有了酶活，但是施用生物有機(jī)肥處理的其酶活性在整個(gè)時(shí)間段內(nèi)均高于對(duì)照，且“FBOF1”高于“FBOF2”，說明生物有機(jī)肥“FBOF1”能激發(fā)更強(qiáng)的酶防御機(jī)制。

另外有研究表明［41］，病情指數(shù)均與煙葉中鉀素含量有顯著的負(fù)相關(guān)關(guān)系，提高煙葉鉀含量能降低煙株病害。其機(jī)理可能是吸收鉀素營養(yǎng)能使煙株表皮細(xì)胞角質(zhì)層增厚，從而增強(qiáng)烤煙的防御能力，而且增加鉀素營養(yǎng)有利于植株體內(nèi)酚類物質(zhì)的合成，酚類物質(zhì)的增加會(huì)增強(qiáng)烤煙對(duì)病原菌的抵抗力；另外功能菌自身產(chǎn)生的抗菌素、多聚肽等，能有效抑制病原菌的生長繁殖。

3.3 微生物肥料對(duì)烤后煙葉化學(xué)成分的影響

有研究報(bào)道［42］，施用硅酸鹽細(xì)菌肥料能夠使煙葉落黃率加快，成熟度至少能提升一個(gè)等級(jí)，烤后煙葉顏色金黃至橘黃，提高烤后煙葉鉀含量，降低煙堿含量，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性好。韋忠等［43］發(fā)現(xiàn)，在百色地區(qū)施用45 kg／hm2生物鉀肥（復(fù)合微生物鉀肥）對(duì)提高煙葉質(zhì)量的效果最好，總糖、還原糖分別比對(duì)照高18%～22%、16%～20%，煙堿含量低于對(duì)照，氮堿比、糖堿比分別為0.75、12.36，均在適宜范圍內(nèi)。劉國順等［44］人研究表明，增施生物鉀肥能有效提高中、下部煙葉在不同生育期的鉀含量，同時(shí)也能增加上、中、下莖部以及葉脈的鉀濃度，使鉀素的分布集中在地上部分，減少鉀素在打頂后的回流。

4 展望

微生物肥料在提升土壤肥力、改善根際環(huán)境、減輕連作障礙、改善烤煙內(nèi)在品質(zhì)等方面具有一定的應(yīng)用價(jià)值。但是微生物肥料對(duì)烤煙的促生效果因種類、施用地區(qū)、施用方法的不同而呈現(xiàn)出較大差異。在不同生態(tài)條件和肥力水平的煙區(qū)，水分、溫度、養(yǎng)分釋放規(guī)律均有所不同，例如在湖南煙-稻連作煙區(qū)，烤煙生長前期，大田溫度低，養(yǎng)分釋放慢；烤煙生長后期雨水足，溫度高，養(yǎng)分釋放快，因此，應(yīng)該考慮微生物肥料施用的時(shí)間問題，可以在起壟時(shí)施入微生物肥料，然后覆膜。

微生物肥料的應(yīng)用研究正逐漸走向系統(tǒng)化、深入化，今后微生物肥料在烤煙上的研究方向主要是：（1）功能菌同自然界細(xì)菌一樣，很容易受土壤肥力、水分、溫度變化、光照強(qiáng)度、生長季節(jié)的長短等環(huán)境因素的影響，當(dāng)任何一個(gè)環(huán)境因素發(fā)生改變，功能菌的生長都會(huì)受到很大影響。另外，即使在實(shí)驗(yàn)室篩選出了高效菌株，但因?qū)嶒?yàn)室的培養(yǎng)條件一般都是富營養(yǎng)培養(yǎng)，而實(shí)際上，大田施用微生物肥料后，功能菌處在自然界“饑餓”狀態(tài)。因此一定要結(jié)合盆栽或大田實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證功能菌的實(shí)際效果。（2）針對(duì)不同的煙區(qū)，篩選出適合當(dāng)?shù)氐母咝⑸锞昙把兄瞥龇柿袭a(chǎn)品；（3）不論在育苗階段還是大田期間，單獨(dú)施用微生物肥料效果并不理想，通過與無機(jī)肥、有機(jī)肥的合理配施，能最大程度發(fā)揮微生物肥料的作用，提高肥料轉(zhuǎn)化率及利用率，減少化肥和農(nóng)藥的使用，因此應(yīng)考慮微生物肥料與化肥或有機(jī)肥的最佳搭配比例。

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Research Progress of the Effect of Applying Microbial Fertilizer in Tobacco Field

YANG Xuchu，TU Naimei*，YI Zhenxie，HOU Fangzhou，F(xiàn)U Xiaohong
（College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China）

Abstract：In this paper，the effects of microbial fertilizer on soil nutrient，soil enzyme activity，soil microbial environment，disease resistance and chemical composition of flue-cured tobacco were summarized and the research directions in the future were discussed.

Keywords：microbial fertilizer；flue-cured tobacco；soil；effect

基金項(xiàng)目：國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201503123）。

作者簡介：楊旭初（1991-），男，碩士研究生。*通信作者：屠乃美，教授，Email：tnm505＠163.com。

收稿日期：2015- 11- 27

文章編號(hào)：1001-5280（2016）02-0232-05

DOI：10.16848／j.cnki.issn.1001-5280.2016.02.28

中圖分類號(hào)：S572.062

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A