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，使用微生物肥料能適量減少化學(xué)肥料的用量，在促進烤煙生長、提產(chǎn)增值、改善品質(zhì)、增強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肥或無機肥為載體，利用微生物和肥料的共同作用來促進植物生長，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、生物有機肥、AM菌劑等［8，9］。

2 微生物肥料對土壤特性的影響

2.1 微生物肥料對土壤養(yǎng)分的影響

微生物肥料中的微生物通過莢膜吸收營養(yǎng)元素以及細菌產(chǎn)物（如有機酸等）破壞礦物質(zhì)晶格結(jié)構(gòu)，礦化土壤有機養(yǎng)分，釋放土壤閉蓄態(tài)無機養(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，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）煙株對鉀素的需求［15］。施用微生物肥料對土壤速效養(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的解鉀能力，但固氮、溶磷作用不顯著［19］。

2.2 微生物肥料對土壤微生物及土壤酶活性的影響

土壤微生物生物量是評價土壤環(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，參與有機物分解、促進植物所需營養(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)勢種群的一個重要原因可能是微生物肥料中含量較多的有機質(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，也有一部分來自動植物殘體分解，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，微生物肥料對土壤微生物的影響在其它作物上也有類似報道。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重要途徑。李俊華［32］在新疆連續(xù)2年對棉花施用微生物有機肥，發(fā)現(xiàn)與對照相比，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 微生物肥料對烤煙的影響

3.1 微生物肥料對煙株生長發(fā)育及經(jīng)濟性狀的影響

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營養(yǎng)吸收及生長發(fā)育。部分研究結(jié)果見表3。

表3 微生物肥料對煙株生長發(fā)育及經(jīng)濟性狀的影響研究結(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，能促進烤煙氮素吸收，進入成熟期后，煙草對氮素的吸收減少。

3.2 微生物肥料對煙株抗病性的影響

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?、黑脛病和根結(jié)線蟲病的防治效果分別達47.13%、36.06%和65.62%［39］。肖相政等人［40］分別施用2種生物有機肥“FBOF1”和“FBOF2”，隨著時間的延長，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種保護酶活性均逐漸下降，到35 d時基本沒有了酶活，但是施用生物有機肥處理的其酶活性在整個時間段內(nèi)均高于對照，且“FBOF1”高于“FBOF2”，說明生物有機肥“FBOF1”能激發(fā)更強的酶防御機制。

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。其機理可能是吸收鉀素營養(yǎng)能使煙株表皮細胞角質(zhì)層增厚，從而增強烤煙的防御能力，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)的增加會增強烤煙對病原菌的抵抗力；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 微生物肥料對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

有研究報道［42］，施用硅酸鹽細菌肥料能夠使煙葉落黃率加快，成熟度至少能提升一個等級，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）對提高煙葉質(zhì)量的效果最好，總糖、還原糖分別比對照高18%～22%、16%～20%，煙堿含量低于對照，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)用價值。但是微生物肥料對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間問題，可以在起壟時施入微生物肥料，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）功能菌同自然界細菌一樣，很容易受土壤肥力、水分、溫度變化、光照強度、生長季節(jié)的長短等環(huán)境因素的影響，當(dāng)任何一個環(huán)境因素發(fā)生改變，功能菌的生長都會受到很大影響。另外，即使在實驗室篩選出了高效菌株，但因?qū)嶒炇业呐囵B(yǎng)條件一般都是富營養(yǎng)培養(yǎng)，而實際上，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)合盆栽或大田實驗來驗證功能菌的實際效果。（2）針對不同的煙區(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，單獨施用微生物肥料效果并不理想，通過與無機肥、有機肥的合理配施，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肥的最佳搭配比例。

參考文獻：

［1］ 董 艷，董 坤，林克惠.微生物肥料對幾種烤煙病害及煙葉含鉀量的影響［J］.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（1）：189-192.

［2］ Uribe D，Nieves JS，Vanegas J.Soil Biology and Agriculture in the tropics［M］.Berlin：Springer-Verlag，2010.235-250.

［3］ 唐艷領(lǐng).微生物肥在設(shè)施辣椒連作障礙克服中的應(yīng)用研究［D］.鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.

［4］ 李 娟，趙秉強，李秀英，等.長期有機無機肥料配施對土壤微生物學(xué)特性及土壤肥力的影響［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2008，41（1）：144-152.

［5］ 常換換，張立猛，崔永和，等.微生物肥料在中國烤煙生產(chǎn)中的應(yīng)用研究進展［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2015，31 （10）：214-220.

［6］ 梁利寶.微生物肥料與農(nóng)藥在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

［7］ 烏栽新，王 毓，張 碩.生態(tài)農(nóng)業(yè)鏈—復(fù)合微生物肥料［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2012.

［8］ 李竹枚.AM真菌對烤煙幼苗生長和營養(yǎng)的影響［D］.重慶：西南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.

［9］ 吳風(fēng)光，王豹祥，汪 健，等.抗生菌肥對植煙土壤和烤煙生產(chǎn)的影響［J］.土壤，2010，42（1）：53-58.

［10］劉曉燕，張 磊，韋澤秀，等.用PCR-DGEG研究菌肥對西藏青稞土壤微生物群落多樣性的影響［J］.西南大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，36（7）：39-47.

［11］段淇斌，趙冬青，姚 拓，等.施用生物菌肥對飼用玉米生長和土壤微生物數(shù)量的影響［J］.草原與草坪，2015，35（2）：54-57.

［12］楊云高，王樹林，劉 國，等.生物有機肥對烤煙產(chǎn)質(zhì)量及土壤改良的影響［J］.中國煙草科學(xué)，2012，33 （4）：70-74.

［13］介曉磊，王 鎮(zhèn)，化黨領(lǐng)，等.生物有機肥對土壤氮磷鉀及煙葉品質(zhì)成分的影響［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2010，26（1）：109-114.

［14］王 欣，許自成，肖漢乾.湖南煙區(qū)烤煙鉀含量與土壤鉀素的分布特點之間的關(guān)系［J］.安全與環(huán)境學(xué)報，2007，7（5）：83-87.

［15］丁 偉，欒 雙，姜佰文，等.黑土中NH4＋、K＋、Ca2＋、Mg2＋對烤煙中鉀含量的影響［J］.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2000，31（3）：229-232.

［16］劉 璇，孔凡玉，張成省，等.煙草根際解鉀菌的篩選與鑒定［J］.中國煙草科學(xué)，2012，33（3）：28-31.

［17］高華軍，林北森，石緩緩，等.施用生物鉀肥后減少化學(xué)鉀肥對烤煙致香物質(zhì)和評吸質(zhì)量的影響［J］.土壤，2013，45（4）：707-712.

［18］常換換，張立猛，崔永和，等.微生物肥料對不同節(jié)肥水平下烤煙生長與產(chǎn)質(zhì)的影響［J］.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2014，34（5）：447-452.

［19］黃 瑾，高華軍，劉春萍，等.生物鉀肥對植煙土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響［J］.廣西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，41 （11）：1198-1201.

［20］武曉森，杜廣紅，穆春雷，等.不同施肥處理對農(nóng)田土壤微生物區(qū)系和功能的影響［J］.植物營養(yǎng)與肥料學(xué)報，2014，20（1）：99-109.

［21］張書泰，楊秋明，陳 欽，等.福建南平不同植煙土壤微生物數(shù)量與養(yǎng)分狀況分析［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2014，30（31）：76-81.

［22］張書樂，劉 星，邱慧珍，等.微生物有機肥對隴東烤煙的根際營養(yǎng)調(diào)控及其生物效應(yīng)［J］.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2015，50（3）：119-125.

［23］張朝軒，楊天儀，駱 軍，等.微生物鉀肥對土壤理化性狀和葡萄光合作用及果實品質(zhì)的影響［J］.上海農(nóng)學(xué)報，2010，26（2）：70-73.

［24］夏振遠，李云華，楊樹軍，等.微生物菌肥對烤煙生產(chǎn)效應(yīng)的研究［J］.中國煙草科學(xué)，2002，23（3）：28-30.

［25］王 川.典型濃香型煙區(qū)植煙土壤微生物生態(tài)環(huán)境研究［D］.鄭州：河南農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.

［26］付學(xué)琴，龍中兒，魏賽金，等.硅酸鹽細菌肥料對水稻土壤微生物及肥力的影響［J］.中國土壤與肥料，2009 （5）：69-71.

［27］滕桂香，邱慧珍，張春紅，等.微生物有機肥對烤煙育苗、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］.中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，19（6）：1255-1260.

［28］劉紅杰，習(xí)向銀，劉朝科，等.微生物菌劑對植煙連作土壤酶活性的影響［J］.煙草科技，2011（5）：66-70.

［29］耿士均.專用微生物肥克服土壤連作障礙及機理的研究［D］.蘇州：蘇州大學(xué)碩士學(xué)位論文，2012.

［30］楊宇虹，陳冬梅，晉 艷，等.不同肥料種類對連作煙草根際土壤微生物功能多樣性的影響［J］.作物學(xué)報，2011，37（1）：105-111.

［31］張振榮，布云紅，賴泳紅，等.不同功能菌劑對連作煙葉農(nóng)藝性狀和根際土壤細菌的影響［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，34（S1）：116-121.

［32］李俊華.施用微生物有機肥調(diào)控棉花黃萎病土壤微生物區(qū)系及效應(yīng)研究［D］.南京：南京農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

［33］張建國.復(fù)合生物有機肥對烤煙含鉀量及生長發(fā)育、產(chǎn)質(zhì)效應(yīng)影響［D］.泰安：山東農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2014.

［34］馮國勝，祝照宇，楊立均，等.微生物有機肥對豫南烤煙大田生長發(fā)育的影響［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2009，37 （6）：2611-2612.

［35］滕桂香.微生物有機肥對隴東烤煙生長的雙重調(diào)控機理研究［D］.蘭州：甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

［36］徐雙紅，王 翔，李佛琳，等.施用不同微生物肥對烤煙生長發(fā)育及品質(zhì)的影響［J］.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2011，26（S2）：62-69.

［37］丁 燦，劉 晶.生物鉀肥對烤煙K326生長發(fā)育的影響［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013，42（12）：43-45.

［38］尚 翠.微生物有機肥對煙田土壤養(yǎng)分調(diào)節(jié)和煙草品質(zhì)改善的研究［D］.長沙：湖南大學(xué)碩士學(xué)位論文，2013.

［39］陳玉國，王海濤，李小杰，等.沃益多微生物菌肥對烤煙生長發(fā)育和抗病性的影響［J］.中國煙草科學(xué)，2015，36（3）：63-67.

［40］肖相政，劉可星，張志紅，等.生物有機肥對烤煙生長及相關(guān)防御性酶活性的影響［J］.華北農(nóng)學(xué)報，2010，25（1）：175-179.

［41］韋 忠，尹永強，鐘啟德，等.施用生物有機肥對烤煙生長及其產(chǎn)量和品質(zhì)的影響［J］.中國農(nóng)學(xué)通報，2011，27（3）：135-138.

［42］曾凡海，孫永華，蔣美紅，等.增施生物鉀肥對烤煙的產(chǎn)質(zhì)量和鉀含量的影響［J］.湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2013（5）：53-56.

［43］韋 忠，高華軍，林北森.不同生物鉀肥用量對百色植煙土壤養(yǎng)分和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，44（1）：57-61.

［44］劉國順，王 景，徐辰生，等.生物鉀肥對烤煙含鉀量和經(jīng)濟性狀的影響［J］.中國煙草科學(xué)，2005，26（4）：46-48.

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

基金項目：國家公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項（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：1001-5280（2016）02-0232-05

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

中圖分類號：S572.062

文獻標(biāo)識碼：A