王 曉， 覃青青， 周建云， 賓 俊， 唐澤兵， 黃 寧， 胡 勇

(1.貴州大學(xué) 林學(xué)院，貴州 貴陽 550025； 2.貴州大學(xué) 農(nóng)學(xué)院， 貴州 貴陽 550025； 3.貴州省煙草公司 貴陽市公司， 貴州 貴陽 550000； 4.貴州大學(xué) 煙草學(xué)院， 貴州 貴陽 550025)

煙草是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物，烤煙的優(yōu)質(zhì)高效栽培對于煙草行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。土壤是烤煙栽培的基礎(chǔ)，也是目前限制烤煙栽培的因素之一?？緹熢耘喑Ｄ赀B作以及栽培生產(chǎn)中化肥大量施用，有機(jī)肥用量不足，已導(dǎo)致烤煙栽培土壤肥力降低、烤煙品質(zhì)下降[1-4]。生物醋液是一種具熏臭味的赤褐色生物質(zhì)熱裂解液，主要原材料包括竹材、作物秸稈、木材及木材加工廢棄物等。其成分復(fù)雜，主要是酸、醇、酚和酮等有機(jī)物，可作為土壤改良劑。程虎等[5]采用室內(nèi)培養(yǎng)法研究木醋液對堿性土壤微生物區(qū)系和土壤酶活性的影響發(fā)現(xiàn)，木醋液可顯著增加土壤真菌及細(xì)菌的數(shù)量，且能夠激活土壤酶活性。鄒小明等[6]研究竹醋液對土壤微生物及酶活性的影響發(fā)現(xiàn)，低濃度竹醋液能夠促進(jìn)土壤微生物的生長，提高土壤酶活性。王富等[7]研究發(fā)現(xiàn)，施用木醋液能夠提高土壤有機(jī)質(zhì)含量。杜薇等[8]認(rèn)為，不同稀釋倍數(shù)的木醋液對沙地土壤的酶活性影響不同。生物醋改良土壤效果研究多集中在某種土壤類型，涉及作物土壤的較少，綜合研究生物醋液對土壤特性以及土壤栽培植物生長的影響能夠更好地評估生物醋液改良土壤的效果。目前，生物醋液在烤煙栽培中的應(yīng)用研究多集中在對烤煙生長及品質(zhì)量的影響方面[9-13]，對植煙土壤特性影響的研究尚未見報道。因此，開展相關(guān)研究對于生物醋液在烤煙栽培中的科學(xué)應(yīng)用具有重要意義，是當(dāng)下生物醋液在農(nóng)業(yè)發(fā)展中應(yīng)用研究的重要部分。鑒于此，研究不同生物醋液施用對烤煙生長狀況及植煙土壤理化性狀、微生物數(shù)量的影響，以期為生物醋液在烤煙栽培中的應(yīng)用提供參考。

1材料與方法

1.1供試材料

1.1.1烤煙品種為K326，由貴州省煙草公司貴陽市公司提供。

1.1.2生物醋分別為竹醋液，由遂昌縣神龍谷炭業(yè)有限公司提供；花生殼木醋液，由商丘三利新能源有限公司提供；桃殼木醋液及果木木醋液，由石家莊宏森活性炭有限公司提供。

1.1.3土壤各處理選取煙株根系表面土壤2份，1份用于測定有機(jī)碳及土壤酶活性，1份4℃保存，用于測定微生物數(shù)量。

1.2試驗方法

1.2.1試驗設(shè)計試驗于2018年3—11月在貴州省煙草科學(xué)研究院進(jìn)行。試驗設(shè)5個處理，分別為CK(對照，施用等量清水)、T1(竹醋液處理)、T2(花生殼木醋液處理)、T3(桃殼木醋液處理)和T4(果木木醋液處理)。育苗完成后選取生長優(yōu)良且一致的煙苗移栽至盆缽中，每盆栽煙1株，每個處理移栽20盆。移栽后20 d每盆用生物醋液7.5 g稀釋50倍后灌施。參照大田生產(chǎn)進(jìn)行移栽和管理。

1.2.2指標(biāo)測定于移栽70 d后參照YC/T 142—2010[14]選取長勢一致且具有代表性的煙株進(jìn)行生長指標(biāo)測定，每個處理選3株，分別測定株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長及最大葉寬。采用環(huán)刀法測定土壤容重；pH計測定土壤pH；采用重鉻酸鉀容量法測定煙株根系表面土壤的有機(jī)碳含量；土壤蔗糖酶活性采用3,5-二硝基水楊酸比色法測定；土壤脲酶活性采用靛酚藍(lán)比色法[15]測定；土壤磷酸酶活性采用對硝基苯磷酸二鈉比色法測定；土壤脫氫酶活性采用氯化三苯基四氮唑比色法[16]測定。土壤微生物數(shù)量采用稀釋平板涂抹法[17]測定。其中，牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基培養(yǎng)細(xì)菌，培養(yǎng)3 d；馬鈴薯蔗糖培養(yǎng)基(臨用前加0.3%滅菌乳酸)培養(yǎng)真菌，培養(yǎng)4 d；高氏1號培養(yǎng)基(臨用前每300 mL培養(yǎng)基中加入1 mL 3%重鉻酸鉀溶液)培養(yǎng)放線菌，培養(yǎng)7 d。

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

采用Excel 2007和SPSS 20.0進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。

2結(jié)果與分析

2.1生物醋液處理植煙土壤的理化性狀

由圖1可知，施用不同種類生物醋液對植煙土壤理化性狀的影響除pH外均存在不同程度的差異。

2.1.1pH不同生物醋液處理植煙土壤的pH無顯著差異，即對植煙土壤pH無顯著影響。

2.1.2容重土壤容重是土壤重要的物理性狀，體現(xiàn)土壤肥力狀況。施用生物醋液能夠降低植煙土壤容重，不同生物醋液的效果不同，各處理土壤容重依次為CK>T1>T4>T2>T3。其中，T3植煙土壤的容重最小，為1.23 g/cm3，顯著小于其余處理；T4對植煙土壤容重的影響較T2、T3小，三者間差異顯著；T1植煙土壤容重較大，與對照差異不顯著，但顯著大于其余處理。表明，桃殼木醋液對植煙土壤容重的影響較大。

2.1.3有機(jī)碳含量施用生物醋液能夠增加植煙土壤有機(jī)碳含量，各處理土壤有機(jī)碳含量依次為CK

注：不同小寫字母表示在0.05水平上差異顯著，下同。

Note: Different lowercase letters indicate significant difference at 5% level.The same below.

圖1不同生物醋液處理植煙土壤的理化性狀

Fig.1 Physicochemical properties of tobacco planting soil treated with different biological vinegar

2.2生物醋液處理植煙土壤的酶活性

由圖2可知，施用生物醋液能夠提高植煙土壤的酶活性，且對不同酶酶活性的影響不同，但不同生物醋液對提高植煙土壤酶活性的效果總體表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK。其中，T3植煙土壤脫氫酶、磷酸酶、蔗糖酶及脲酶的酶活性均最高，分別為9.76 μg/(g·h)、1.87 mg/(g·24h)、102.6 mg/(g·24h)和0.86 mg/(g·24h)，分別較對照提高26.4%、31.7%、62.3%和53.9%，T3與其余處理間差異顯著。T2其次，其脫氫酶、蔗糖酶及脲酶的酶活性均顯著高于除T3外的其余處理，磷酸酶活性顯著高于對照。T1與T4間4種酶活性差異不顯著，除蔗糖酶活性外，二者其余3種酶活性均顯著高于CK。

圖2 不同生物醋液處理植煙土壤的酶活性

2.3生物醋液處理植煙土壤的微生物數(shù)量

由表1可知，生物醋液施用能夠減少土壤中真菌的數(shù)量，增加細(xì)菌及放線菌的數(shù)量，微生物總量總體表現(xiàn)為T3>T4>T2>T1>CK。T1顯著增加植煙土壤放線菌的數(shù)量，對真菌、細(xì)菌以及土壤微生物總量的影響不顯著。T3植煙土壤細(xì)菌、放線菌的數(shù)量及微生物總量分別是對照的3.24倍、2.50倍和2.06倍，顯著高于其余處理；T3的真菌數(shù)量顯著低于除T2外的其余處理。T2和T4對植煙土壤細(xì)菌數(shù)量和微生物總量的影響差異不顯著，但二者真菌和放線菌數(shù)量存在顯著差異。

表1 不同生物醋液處理植煙土壤的微生物數(shù)量

注：同列不同小寫字母表示差異顯著(P<5%)，下同。

Note: Different lowercae letters in same column mean significant difference at 5% level.The same below.

2.4生物醋液處理烤煙的農(nóng)藝性狀

由表2可知，不同生物醋液對烤煙生長的促進(jìn)作用不同。其中，T3對烤煙生長的促進(jìn)效果最明顯，其株高、莖圍、最大葉長、最大葉寬及最大葉面積均最大，分別較對照提高17.6%、19.5%、23.2%、8.7%和33.9%；其莖圍、最大葉長及最大葉面積均顯著高于其余處理，株高顯著高于除T2外的其余處理，最大葉寬顯著高于CK和T1。有效葉片數(shù)各處理間差異不顯著；T1對烤煙生長無顯著影響。T2最大葉長和最大葉面積顯著高于T4。

表2 不同生物醋液處理烤煙的農(nóng)藝性狀

3結(jié)論與討論

毛凱倫等[12]的研究表明，施用木醋液烤煙莖圍、有效葉片數(shù)及葉面積均有所提高，且以高濃度木醋液效果顯著。潘玉蕊等[18]的研究表明，木醋液和竹醋液均能促進(jìn)煙草生長，但木醋液效果比較顯著。該研究結(jié)果表明，施用生物醋液能夠促進(jìn)煙株生長，不同生物醋液種類施用效果不同，可能是因為不同原材料的生物醋液制備工藝或純度有差異，導(dǎo)致生物醋液本身有效成分含量不同所致。試驗中生物醋液的施用并未顯著降低土壤pH，與曾婕等[19]的研究結(jié)果一致。生物醋液是一種酸性液體，研究結(jié)果表明，植煙土壤施用生物醋并不會加劇土壤酸化。

土壤微生物作用于土壤物質(zhì)轉(zhuǎn)化和能量流動過程，并參與許多重要的生物化學(xué)反應(yīng)過程，反映著土壤中物質(zhì)代謝的旺盛程度，是評價土壤肥力的重要指標(biāo)之一[20-21]。土壤微生物作為土壤中最重要的組成部分，細(xì)菌因其繁殖力強(qiáng)成為土壤有機(jī)質(zhì)主要的分解者，放線菌由于抗逆性強(qiáng)，主要參與難分解物質(zhì)的分解，并且在植物病害的生物防治中起著重要作用，同時也有利于抑制作物病害的發(fā)生，而土壤中真菌可能是作物生長的障礙因子之一[22-23]。曾婕等[19]研究木醋液對植煙土壤微生物多樣性的影響發(fā)現(xiàn)，葉面噴施木醋液與根施的協(xié)同作用能改善植煙土壤微生物群落功能多樣性和代謝活性。研究結(jié)果表明，生物醋液能夠增加土壤中細(xì)菌及放線菌的數(shù)量，而減少真菌的數(shù)量，說明生物醋液可以改良植煙土壤的微生物環(huán)境且以桃殼生物醋液效果較好。

土壤酶活性的變化能夠調(diào)控作物吸收養(yǎng)分的有效性，反映土壤微生物活性的高低，表征土壤養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和運(yùn)移能力的強(qiáng)弱。土壤酶活性受土壤養(yǎng)分含量、pH、持水性及孔隙結(jié)構(gòu)的影響。脫氫酶能酶促有機(jī)物質(zhì)脫氫，起氫的中間轉(zhuǎn)化傳遞作用[24]。磷酸酶是土壤中廣泛分布的一種水解酶，催化磷酸酯的水解反應(yīng)，在土壤磷酸循環(huán)中起重要作用[25-26]。土壤脲酶主要來源于動植物殘體以及土壤微生物和植物根系分泌物，能促進(jìn)尿素分解，表征土壤氮素供應(yīng)狀況[27]。研究結(jié)果表明，生物醋液的施用能夠不同程度地提高土壤的酶活性，促進(jìn)烤煙生長，降低植煙土壤孔隙度，增加土壤有機(jī)碳及微生物含量，同時提高土壤酶活性，且不會加劇土壤酸化，可一定程度改良植煙土壤特性。今后的研究將關(guān)注生物醋液在烤煙栽培中的應(yīng)用成本，考慮將生物醋液在烤煙栽培生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。