摘要：探究有機肥配施微生物菌劑對土壤理化特性和烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響，為紅河基地單元植煙土壤改良、烤煙優(yōu)質(zhì)適產(chǎn)提供必要的理論依據(jù)。采用田間試驗法，共設(shè)置4個處理：煙草專用復(fù)合肥（CK）、煙草專用復(fù)合肥+有機肥（B1）、煙草專用復(fù)合肥+有機肥+巨大芽孢桿菌（B2）、煙草專用復(fù)合肥+有機肥+哈茨木霉菌（B3），對比分析不同處理下的土壤理化特性、農(nóng)藝性狀、病蟲害發(fā)生情況、經(jīng)濟性狀、烤后煙葉外觀質(zhì)量和化學(xué)成分等指標(biāo)。結(jié)果表明，有機肥配施微生物菌劑能增加土壤有機質(zhì)、堿解氮和速效磷含量，提高土壤pH值；在農(nóng)藝性狀方面，與CK相比，移栽 90 d 時，B3處理的煙株株高、莖圍、有效葉片數(shù)和最大葉面積均顯著增加；B3處理煙草黑脛病、根黑腐病和赤星病的發(fā)病率顯著降低，分別較CK降低1.58、2.79、5.24百分點；B1處理外觀質(zhì)量評分高于其余處理；B2、B3處理煙葉化學(xué)成分賦值評分分別為87.19、89.68分，烤后煙葉較協(xié)調(diào)；B3處理的產(chǎn)量和產(chǎn)值相較于CK分別提高270.41 kg/hm2和14 845.06元/hm2，中上等煙比例相較于CK提高7.36百分點。綜上，在本試驗條件下，有機肥配施微生物菌劑能有效改善土壤理化特性、烤煙農(nóng)藝性狀，提高烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值，其中以煙草專用復(fù)合肥+有機肥+哈茨木霉菌效果最佳。

關(guān)鍵詞：有機肥；微生物菌劑；土壤理化特性；烤煙；產(chǎn)質(zhì)量

中圖分類號：S572.06文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1002-1302（2025）02-0081-07

土壤是烤煙賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)，也是影響煙葉品質(zhì)的主要生態(tài)因素之一［1］。較高的土壤肥力是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的重要基礎(chǔ)。近年來，化肥施用量和土壤連作程度的不斷增加導(dǎo)致土壤硬化、物理結(jié)構(gòu)變差、肥力過度消耗，微生態(tài)和土壤養(yǎng)分含量失衡，土壤酸化、礦質(zhì)營養(yǎng)元素有效性下降，煙株對肥料的利用率下降、煙葉品質(zhì)變差等［2-3］。因此，如何平衡土壤養(yǎng)分、穩(wěn)定煙葉的產(chǎn)質(zhì)量已經(jīng)成為目前需要解決的一個重要問題［4］。有機肥能夠改良修復(fù)土壤，而微生物菌劑能夠活化土壤，促進土壤健康，有利于提高作物對養(yǎng)分的吸收能力。有機肥與微生物菌劑的合理施用，能提高土壤肥力、促進植株生長，提高植株抗病性［5］，協(xié)調(diào)煙葉內(nèi)在化學(xué)成分比例，是生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉的重要措施之一?；诖?，進一步研究施用有機肥及配施微生物菌劑在煙草生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，明確其用量特征，對促進烤煙生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展、實現(xiàn)增產(chǎn)增收具有重要意義。

研究表明，有機肥不僅能增加農(nóng)田土壤總呼吸速率、修復(fù)土壤、提高土壤活性和有機碳積累量［6-7］，而且能夠提高煙葉兩糖（還原糖、總糖）含量、協(xié)調(diào)各化學(xué)成分之間的比例、提高煙葉質(zhì)量［1］。巨大芽孢桿菌（Bacillus megaterium）具有解磷、抗逆等多項功能，可修復(fù)土壤、提高土壤肥力［8］，是一種植物根系促生有益細菌。哈茨木霉菌（Trichoderma harzianum）具有促生、抗病、拮抗等作用，在改善土壤理化性質(zhì)的同時，對作物根際土壤的微生物群落結(jié)構(gòu)及多樣性也具有積極影響［9］，能有效防控作物真菌類病害，并促進作物生長發(fā)育［10-11］。目前各類微生物菌劑在農(nóng)業(yè)土壤環(huán)境改良方面的應(yīng)用已成為國內(nèi)外研究的熱點［12-13］，但現(xiàn)有研究多集中在微生物菌劑單施及混施方面，而關(guān)于有機肥配施微生物菌劑對植煙土壤理化性質(zhì)及烤煙產(chǎn)質(zhì)量的影響研究尚不多見。

本研究以施用有機肥及有機肥分別配施巨大芽孢桿菌和哈茨木霉菌為試驗處理，通過大田試驗，探究有機肥配施微生物菌劑對紅河基地單元植煙土壤理化特性、烤煙農(nóng)藝性狀、烤煙產(chǎn)質(zhì)量及化學(xué)成分等的影響，初步分析有機肥配施微生物菌劑的可行性，以期為今后利用微生物菌劑（巨大芽孢桿菌和哈茨木霉菌）改良植煙土壤，提高烤煙產(chǎn)質(zhì)量，促進優(yōu)質(zhì)煙葉可持續(xù)生產(chǎn)提供相關(guān)理論支撐。

1材料與方法

1.1試驗地概況

試驗于2022年4—9月在云南省紅河州彌勒市（24°25′N，103°10′E，海拔1 799.3 m）進行。試驗土壤為紅壤土，基礎(chǔ)理化性質(zhì)為pH值6.32、有機質(zhì)含量25.28 g/kg、速效磷含量21.52 mg/kg、速效鉀含量264.63 mg/kg、堿解氮含量110.85 mg/kg。前茬作物為小麥。

1.2試驗材料

供試烤煙品種為紅花大金元；化肥為煙草專用復(fù)合肥（N、P2O5、K2O含量分別為14%、10%、24%）；用腐熟的禽糞制作有機肥，其中有機質(zhì)含量為36.33%，N、P2O5、K2O的含量分別為0.93%、0.86%、2.60%；微生物菌劑為巨大芽孢桿菌（有效活菌數(shù)為1×109 CFU/g）和哈茨木霉菌（有效活菌數(shù)為1×109 CFU/mL）。

1.3試驗設(shè)計

試驗共設(shè)4個處理（表1），3次重復(fù)，共12個試驗小區(qū)。采用隨機區(qū)組排列，每個小區(qū)不少于100株，行株距為120 cm×50 cm，四周設(shè)置保護行。其中微生物菌劑均兌水稀釋500倍，在移栽時施于煙株根部。

1.4測定項目與方法

1.4.1土壤理化性質(zhì)測定

于烤煙移栽后90 d時，采用抖根法收集烤煙根際土壤，采用堿解擴散法［14］進行土壤堿解氮含量測定，有機質(zhì)、速效磷和速效鉀含量均參照鮑士旦的《土壤農(nóng)化分析》［15］分別采用重鉻酸鉀氧化法、碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法和醋酸銨浸提-火焰光度計法進行測定，土壤pH值利用pH測定儀檢測［16］。

1.4.2農(nóng)藝性狀的測定

分別在移栽后30、60、90 d，參照YC/T 142—2010《煙草農(nóng)藝性狀調(diào)查測量方法》［17］進行煙株株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉面積等指標(biāo)測定。

最大葉面積=最大葉長×最大葉寬×0.634 5。

式中：0.634 5是煙葉面積計算系數(shù)。

1.4.3病害調(diào)查

在烤煙旺長期內(nèi)依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)［18］對各處理、各小區(qū)烤煙主要病害進行調(diào)查，其中發(fā)病率的計算方式為發(fā)病煙株數(shù)除以被調(diào)查的總煙株數(shù)，病情指數(shù)等于病級數(shù)與該病級煙株數(shù)的乘積除以最高病級數(shù)與調(diào)查總煙株數(shù)的乘積。

1.4.4經(jīng)濟性狀及原煙外觀質(zhì)量調(diào)查

待煙葉達到完熟標(biāo)準(zhǔn)，采收烘烤后，隨機抽取每個處理相同部位的葉片各10張，進行外觀質(zhì)量調(diào)查，并參照蔡憲杰等的外觀指標(biāo)量化分析方法［19］進行外觀質(zhì)量評分。根據(jù)2022年云南省紅河州烤煙收購價格計算經(jīng)濟性狀。

1.4.5烤后煙葉化學(xué)成分的測定

煙葉成熟烘烤后，每個處理取1 kg中橘二（C2F）煙葉依據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進行煙葉化學(xué)成分的測定［20-24］，參照王彥亭等的烤煙化學(xué)成分指標(biāo)賦值方法［25］對烤后煙葉化學(xué)成分指標(biāo)進行評分，并參照謝晉等評價烤煙內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性的方法［26］綜合評價烤煙內(nèi)在化學(xué)成分協(xié)調(diào)性情況。

1.5數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)采用 Excel 2019 軟件進行處理和作圖，用SPSS 25.0進行單因素ANOVA方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1不同處理對土壤理化特性的影響

由表2可知，有機肥單施或配施微生物菌劑對土壤理化性質(zhì)有顯著影響。與CK相比，各處理土壤pH值均顯著升高；B1處理有機質(zhì)含量最高，B2、B3處理間差異不顯著；B1、B2、B3處理堿解氮含量均顯著提高，以B2處理最高，達到147.98 mg/kg；B1處理速效磷含量低于CK，僅有22.64 mg/kg，但與CK處理無顯著差異，而B2、B3處理速效磷含量均顯著高于CK；B2處理速效鉀含量最高，為 279.34 mg/kg，其余處理間無顯著差異。綜合來看，施用有機肥后，土壤有機質(zhì)含量有不同程度增加，增加效果以單施有機肥的處理較明顯，而有機肥配施微生物菌劑后，土壤堿解氮和速效磷含量有所增加，增加效果以有機肥配施巨大芽孢桿菌處理較好。

2.2不同處理對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

由圖1可以看出，在移栽后30 d時，煙株株高、莖圍和有效葉片數(shù)各處理間差異不顯著，而最大葉面積以B2處理最高，以B3處理最低；在移栽后60 d時，煙株株高、莖圍、有效葉片數(shù)和最大葉面積均以B3處理顯著最高，分別為57.58 cm、8.90 cm、20.67張/株和1 073.11 cm2；在移栽后90 d時，煙株株高、莖圍、有效葉片數(shù)和最大葉面積仍以B3處理表現(xiàn)最佳，CK處理最低，B1、B2處理間各指標(biāo)差異不顯著。整體來看，與CK相比，有機肥配施微生物菌劑可以促進煙株生長發(fā)育，尤其對煙株中后期的生長發(fā)育影響較為顯著。

2.3不同處理對烤煙主要病害發(fā)病情況的影響

由圖2和表3可知，在整個生育期中，所有處理赤星病的發(fā)病率均較高，煙草花葉病的病情指數(shù)偏高，病情較為嚴(yán)重；各處理的煙株黑脛病和氣候性斑點病病情輕微。黑脛病、根黑腐病和赤星病均以B3處理發(fā)病率較低，顯著低于其他處理，病情較輕。除根黑腐病外，CK處理煙株的各病害發(fā)病率均較高，尤以赤星病較為嚴(yán)重，發(fā)病率高達13.24%。

2.4不同處理對烤后煙葉原煙外觀質(zhì)量及化學(xué)成分的影響

2.4.1不同處理對烤后煙葉原煙外觀質(zhì)量的影響

由表4可知， 有機肥配施微生物菌劑后煙葉外觀質(zhì)量在油分、葉片結(jié)構(gòu)、身份和色度等方面發(fā)生了變化，且不同微生物菌劑對煙葉原煙外觀質(zhì)量的影響有所不同。B1處理的煙葉在成熟度、葉片結(jié)構(gòu)、身份、油分及色度等方面表現(xiàn)較好，所得評分高于其余處理。CK處理在單項分值和加權(quán)得分方面整體均低于其余處理。整體來看，各處理外觀質(zhì)量評分表現(xiàn)為B1處理＞B3處理＞B2處理＞CK。就煙葉外觀質(zhì)量而言，整體表現(xiàn)為B1處理的煙葉外觀質(zhì)量較好，B3處理次之。

2.4.2不同處理對烤后煙葉化學(xué)成分的影響

通常認(rèn)為優(yōu)質(zhì)煙葉主要化學(xué)成分應(yīng)滿足：煙堿含量2.20%～2.80%、總氮含量2.00%～2.50%、總糖和還原糖含量18.00%～22.00%、鉀含量≥2.50%、淀粉含量≤3.50%、糖堿比8.50～9.50、氮堿比0.95～1.05和鉀氯比≥8.00［25］。由表5可以看出，就煙堿含量而言，CK、B1處理較高，且不在優(yōu)質(zhì)煙葉范圍內(nèi)；在總氮含量方面，各處理均低于優(yōu)質(zhì)范圍，以B1處理最接近優(yōu)質(zhì)煙葉標(biāo)準(zhǔn)；就總糖含量而言，CK和B1處理間差異不顯著，各處理均高于優(yōu)質(zhì)范圍；在還原糖含量方面，B2處理顯著低于其他處理；就氯含量而言，B1和B3處理差異不顯著，B2處理最高，顯著高于其他處理；鉀含量以B1處理最高且在優(yōu)質(zhì)范圍內(nèi)；在淀粉含量方面，除B3處理顯著高于其他處理外，其余處理間差異不顯著；就糖堿比來說，B3處理最高，所有處理均低于優(yōu)質(zhì)范圍；在氮堿比方面，B2處理最高，B3處理次之；就鉀氯比而言，所有處理均不在優(yōu)質(zhì)范圍內(nèi)。煙葉化學(xué)成分協(xié)調(diào)性綜合評價結(jié)果（表6）顯示，還原糖和糖堿比分值均以B3處理最高，而B1處理的總氮、淀粉含量和鉀氯比分值最高，氮堿比以B2處理最好，B1處理鉀含量評分和B2、B3處理煙堿含量評分均為100.00分。所有處理的綜合得分表現(xiàn)為B3處理gt;B2處理gt;B1處理gt;CK。由此可知，B3處理分值最高，烤后煙葉的化學(xué)成分較協(xié)調(diào)。說明有機肥配施微生物菌劑可在一定程度上改變煙葉化學(xué)成分，使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，其中以有機肥配施哈茨木霉菌效果較好。

2.5不同處理對烤煙經(jīng)濟性狀的影響

由表7可知，有機肥配施微生物菌劑提高了烤煙經(jīng)濟性狀。各處理經(jīng)濟性狀指標(biāo)均高于CK，以B3處理表現(xiàn)最優(yōu)。相較于CK，產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和中上等煙比例分別提高14.16%、29.04%、13.04%和7.36百分點。 說明有機肥配施微生物菌劑對提高煙葉經(jīng)濟性狀具有一定的積極作用，可有效促進烤煙增產(chǎn)增收。

3討論

煙葉品質(zhì)的好壞與土壤養(yǎng)分的豐富程度密切相關(guān)［27］。在單一施用化肥的基礎(chǔ)上配施有機肥及微生物菌劑不僅能夠直接增加土壤養(yǎng)分的含量，還能夠促進土壤中養(yǎng)分的遷移和轉(zhuǎn)化［28］。本研究結(jié)果顯示，B1、B2、B3處理可以使土壤有機質(zhì)含量發(fā)生變化，這與王興松等增施有機肥顯著提高植煙土壤活性有機質(zhì)組分含量，改善土壤理化性狀的研究結(jié)果［29］相一致。與施用有機肥處理相比，有機肥配施微生物菌劑處理土壤有機質(zhì)含量有所降低，這可能是由于配施微生物菌劑使得微生物數(shù)量增加，使土壤微生物優(yōu)勢群落發(fā)生改變，加快有機質(zhì)分解進程。張斌等的研究也表明，土壤有機質(zhì)分解是微生物驅(qū)動的生物學(xué)過程，其易降解的部分容易被微生物礦化分解［30］。本研究中施用有機肥及有機肥配施微生物菌劑均使土壤堿解氮含量不同程度地增加，這一方面可能是由于有機肥本身含有部分有機質(zhì)，直接增加了土壤有機質(zhì)含量；另一方面，也可能是因為微生物菌劑含有大量的巨大芽孢桿菌和哈茨木霉菌，加速有機質(zhì)分解，進而促進氮素轉(zhuǎn)化。此外，本研究還發(fā)現(xiàn)，施用巨大芽孢桿菌后，土壤中的速效磷含量顯著提高，而土壤pH值則有所降低，直接原因可能是巨大芽孢桿菌能夠在自身新陳代謝過程中產(chǎn)生多種有機酸（如草酸和檸檬酸等）［31］，從而導(dǎo)致土壤pH值降低，同時降解有機磷化合物，使得土壤中磷素轉(zhuǎn)化過程增強［32］，將土壤中不可利用磷轉(zhuǎn)變成植物可吸收利用的磷素。因此，本研究結(jié)果表明，施用有機肥及有機肥分別配施巨大芽孢桿菌和哈茨木霉菌可有效改善土壤理化特性，豐富土壤養(yǎng)分，調(diào)整土壤微生態(tài)［33］，從而改善土壤質(zhì)量，修復(fù)土壤，促進作物生長和對養(yǎng)分的吸收，同時釋放土壤中不易被作物吸收的氮、鉀和磷，持續(xù)供給作物養(yǎng)分。

陳月星等施用巨大芽孢桿菌處理的研究［34］和李茜等增施微生物菌劑處理的研究［35］表明，菌劑處理后的煙株株高、莖圍、有效葉片數(shù)、最大葉長和葉寬均高于CK。在本試驗中，移栽后90 d時，有機肥配施微生物菌劑處理的煙株莖圍、有效葉片數(shù)顯著增加，這與他們的研究結(jié)果［34-35］相一致。本試驗研究還發(fā)現(xiàn)，煙株株高除有機肥配施哈茨木霉菌（B3）處理顯著增加外，其余處理沒有表現(xiàn)出顯著差異性，這與他們的研究結(jié)果［34-35］不一致，這可能由試驗有機肥的施用量和選擇的菌劑種類及施用量不同所致。就煙草病害而言，許多煙草病害在高溫高濕的環(huán)境下最易發(fā)?。?6］，微生物菌劑能有效調(diào)節(jié)土壤pH值，疏松土壤，改善土壤結(jié)構(gòu)和微生態(tài)環(huán)境［37］，從而降低煙草病害發(fā)病率。本研究中，施用微生物菌劑后，煙草黑脛病、根黑腐病、赤星病、氣候性斑點病、煙草花葉病等煙草典型病害發(fā)病率和病情指數(shù)明顯降低，其中以B3處理的煙株黑脛病、根黑腐病和赤星病等土傳真菌類病害的發(fā)病率降低最明顯，且與CK相比，B3處理的煙株黑脛病和根黑腐病的病情指數(shù)分別降低0.76和0.61。這可能是因為施用微生物菌劑，一方面改善了煙株根際土壤微環(huán)境，為土壤動物以及微生物提供了絕佳的生存空間［38］，增加了土壤有益微生物含量，有效抑制了土壤有害微生物的生長和平衡了土壤微生物結(jié)構(gòu)、數(shù)量；另一方面可促進煙株根系的生長發(fā)育，增強煙株對營養(yǎng)元素的吸收，進而提高抗病性［13，39］。此外，哈茨木霉菌（B3處理）具有競爭作用，與多種土壤原有菌種相互拮抗［40］，其在植物的根圍迅速生長，占據(jù)根系表面空間，形成一個保護罩，阻止其他病原菌種侵染植物根系，以此避免植物根系被病原菌侵染。因此施用哈茨木霉菌能抵抗煙草黑脛病、根黑腐病和赤星病等土傳真菌類病害病原菌，降低其發(fā)病率。竇玉青等的研究表明，氰氨化鈣處理可減少植煙土壤烤煙病害的發(fā)病率，烤煙的經(jīng)濟性狀有明顯改善，產(chǎn)量、產(chǎn)值和均價等均有所提高［41］。Li等的研究也表明，施用微生物菌劑可以提高煙葉的產(chǎn)量和產(chǎn)值［42］。本研究中烤煙產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和中上等煙比例以B2、B3處理較高，表明在生產(chǎn)中配施微生物菌劑不僅能夠提高煙株抗病性，也能夠使煙株發(fā)病率和病情指數(shù)顯著降低，同時增加烤煙的產(chǎn)質(zhì)量，這與竇玉青等的研究結(jié)論［41］相一致。

煙葉的外觀質(zhì)量和化學(xué)成分與烤煙品質(zhì)密切相關(guān)，而施用有機肥能夠平衡土壤養(yǎng)分［43-44］，改善煙葉品質(zhì)［45］。本研究結(jié)果也表明，施用有機肥（B1處理）后煙葉顏色桔黃，結(jié)構(gòu)疏松，厚度中等，油分充足，煙葉整體外觀質(zhì)量較好，各項評分均高于CK。由煙葉化學(xué)成分賦值評分結(jié)果可知，施用有機肥及微生物菌劑后，相較于CK處理煙葉化學(xué)成分更趨于協(xié)調(diào)，評分均有不同程度的提高，尤以有機肥配施哈茨木霉菌（B3處理）的煙葉品質(zhì)較佳。

4結(jié)論

施用有機肥及有機肥配施微生物菌劑可不同程度地改善植煙土壤環(huán)境，提高土壤有機質(zhì)、速效養(yǎng)分含量及煙株抗病性，改善煙葉品質(zhì)，提高優(yōu)質(zhì)煙葉產(chǎn)量。在本試驗條件下，專用復(fù)合肥40 g/株+有機肥200 g/株+哈茨木霉菌菌劑2 mL/株（兌水稀釋500倍）的施肥方案能夠有效改善植煙土壤有機質(zhì)、堿解氮、速效磷含量，使煙株株高、莖圍、有效葉片數(shù)和最大葉面積顯著增加的同時，降低煙草黑脛病、根黑腐病和赤星病的發(fā)病率，提高煙葉產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價和中上等煙比例，使煙葉化學(xué)成分更加協(xié)調(diào)，有利于幫助煙農(nóng)實現(xiàn)增產(chǎn)增收。

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