作物研究（ＣＲＯＰＲＥＳＥＡＲＣＨ）２０１９，３３（３）：２１１－２１４
不同生物有机肥和生物菌剂对土壤微生物活性
及烤烟发育与品质的影响
郑 旭 川
（重庆市烟草公司万州分公司，万州４０４１００）
摘 要：采用田间小区试验，分别研究施用生物有机肥、生物有机肥＋生物菌剂、腐熟农家肥后植烟土壤微生物活性的变化及其对烤烟品种Ｋ３２６的田间长势及品质的影响。结果表明，生物有机肥＋生物菌剂处理下土壤中细菌９６７％、２１４％；与常规施肥相比，生物有机肥＋生物菌剂处理能够与真菌的有效活菌数最高，比对照分别增加２提高速效养分在土壤中的累积，其中０～２０ｃｍ土层碱解氮增加３３０ｍｇ／ｋｇ，有效磷增加２６ｍｇ／ｋｇ。施用生物有机肥、生物菌剂及腐熟农家肥均能改善上中部烟叶品质，但对下部烟叶品质影响较小，明显提高了上等烟的比例、产量及产值，其中以生物有机肥＋生物菌剂效果最优。施用生物有机肥和生物菌剂有利于改良土壤，提高作物品质及产量，可以在烟叶生产中推广应用。
关键词：烤烟；施肥；生物有机肥；生物菌剂；土壤；微生物；品质中图分类号：Ｓ５７２０６２ 文献标识码：Ａ
文章编号：１００１５２８０（２０１９）０３０２１１０４ ＤＯＩ：１０１６８４８／ｊｃｎｋｉｉｓｓｎ１００１５２８０２０１９０３１１
ＥｆｆｅｃｔｓｏｆＤｉｆｆｅｒｅｎｔＢｉｏ－ｏｒｇａｎｉｃＦｅｒｔｉｌｉｚｅｒｓａｎｄＢｉｏｌｏｇｉｃａｌＢａｃｔｅｒｉａ
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（ＷａｎｚｈｏｕＢｒａｎｃｈｏｆＣｈｏｎｇｑｉｎｇＴｏｂａｃｃｏＣｏｍｐａｎｙ，Ｗａｎｚｈｏｕ，Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ４０４１００，Ｃｈｉｎａ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｃｈａｎｇｅｓｏｆｍｉｃｒｏｂｉａｌａｃｔｉｖｉｔｙｉｎｔｈｅｓｏｉｌｏｆｔｏｂａｃｃｏｉｍｐｌａｎｔａｔｉｏｎａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｆｉｅｌｄｇｒｏｗｔｈａｎｄｑｕａｌｉｔｙｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｏｆｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄｔｏｂａｃｃｏｃｕｌｔｉｖａｒｓＫ３２６ａｆｔｅｒｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＋ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｒｏｔｔｉｎｇｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄｂｙｆｉｅｌｄｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｎｕｍｂｅｒｏｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｆｕｎｇｉｉｎｓｏｉｌｕｎｄｅｒｔｈｅｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｆｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ＋ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｇｉｗａｓｔｈｅｈｉｇｈｅｓｔ，ａｎｄｉｎ，ｔｈｅｆｅｒｔｉｌｉｚａｃｒｅａｓｅｄ２９６７％ａｎｄ２１４％ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌＣｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｃｏｎｖｅｎｔｉｏｎａｌｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｔｉｏｎｍｏｄｅｌｗｉｔｈｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｇｉｃｏｕｌｄｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎｏｆｑｕｉｃｋ－ａｃｔｉｎｇｎｕｔｒｉｅｎｔｓｉｎｓｏｉｌ，ｉｎｗｈｉｃｈａｌｋａｌｉｎｅｎｉｔｒｏｇｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄ３３０ｍｇ／ｋｇ，ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｐｈｏｓｐｈｏｒｕｓｉｎｃｒｅａｓｅｄ２６ｍｇ／ｋｇＴｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆ，ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｔｅｒｉａａｎｄｒｏｔｔｉｎｇｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｉｍｐｒｏｖｅｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｕｐｐｅｒ－ｍｉｄｄｌｅｔｏｂａｃｃｏｌｅａｖｅｓ，ｂｕｔｉｔｂｉｏｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｈａｄｌｉｔｔｌｅｅｆｆｅｃｔｏｎｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｌｏｗｅｒｐａｒｔｔｏｂａｃｃｏｌｅａｖｅｓ，ａｎｄｔｈｅｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎ，ｙｉｅｌｄａｎｄｏｕｔｐｕｔｖａｌｕｅｏｆｔｈｅｕｐｐｅｒｓｍｏｋｅｗｅｒｅｏｂｖｉｏｕｓｌｙｉｍｐｒｏｖｅｄｂｙｅａｃｈｔｒｅａｔｍｅｎｔｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌ，ａｍｏｎｇｗｈｉｃｈｔｈｅｍｏｄｅｌｗｉｔｈｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｔｅｒｉａｈａｄｔｈｅｂｅｓｔｅｆｆｅｃｔＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｉｎｄｉｃａｔｅｔｈａｔｔｈｅａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｏｆｂｉｏｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒａｎｄｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｆｕｎｇｉｉｓｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｔｏｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｓｏｉｌａｎｄｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｃｒｏｐｑｕａｌｉｔｙａｎｄｙｉｅｌｄ，ａｎｄｃａｎｂｅｐｏｐｕｌａｒｉｚｅｄａｎｄａｐｐｌｉｅｄｉｎｔｈｅａｃｔｕａｌｔｏｂａｃｃｏｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｆｌｕｅ－ｃｕｒｅｄｔｏｂａｃｃｏ；ｆｅｒｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ；ｂｉｏ－ｏｒｇａｎｉｃｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒ；ｂｉｏｌｏｇｉｃａｌｂａｃｔｅｒｉａ；ｓｏｉｌ；ｍｉｃｒｏｏｒｇａｎｉｓｍｓ；ｑｕａｌｉｔｙ
收稿日期：２０１９０４１５
作者简介：郑旭川（１９８３－），男，硕士，农艺师，主要从事烟草栽培研究。
２１２
作物研究（ＣＲＯＰＲＥＳＥＡＲＣＨ）２０１９年５月
近年来在烤烟种植过程中，由于大量的化学肥料与农药的施用，植烟土壤环境发生了巨大的变化，土壤保肥供肥性能较差，有机质被逐渐消耗，严重影
１］响烟叶产量和品质的提升［。研究表明，生物有机
试验设４个处理，Ｔ１：施用生物有机肥２２５０
２
ｋｇ／ｈｍ；Ｔ２：施用生物有机肥＋生物菌剂（２２５０２２ｋｇ／ｈｍ＋３００ｋｇ／ｈｍ）；Ｔ３：施用腐熟农家肥２２５０２ｋｇ／ｈｍ；ＣＫ：不施有机肥、生物菌肥和农家肥。底肥２采用当地烟叶生产复合肥（８－１２－２５）４５０ｋｇ／ｈｍ
肥富含养分和微生物群，能够有效改善植物根系微生物群，促进土壤固定养分的释放，提高肥料利用
２～５］
率［。本试验通过在土壤中施用生物有机肥、生
进行条施。设３次重复，随机区组排列，小区面积
２
１００ｍ。
物菌剂和传统农家肥进行比较试验，研究不同施肥模式对植烟土壤肥力变化以及烤烟生长发育和品质的影响，明确生物肥料与生物菌剂互作对植烟土壤环境及烟叶生长发育的影响，以期为植烟土壤的有效利用和提高烤烟品质提供理论依据。
１２２ 分析方法
采烤期分别在各小区随机选取１０株烟株进行株高、有效叶数、茎围等农艺性状测定；烤后烟叶按ＧＢ２６３５－９２对各部位进行分级、测产，并计算产量、产值、中上等烟比例；烟叶化学成分测定按相关
６］检测方法进行［，土壤微生物测定根据常规稀释平７］板计数法进行［。数据分析采用ＳＰＳＳ软件进行。
１ 材料与方法
１１ 试验材料
供试烤烟品种为Ｋ３２６。生物有机肥由重庆市渝烟有机肥肥料有限公司提供（有机质≥７０％，Ｎ＋ＰＯＫＯ％），生物菌剂由云大高科施密克作物≥７２５＋２研究所生产，有效活菌数≥０５亿／克，净重１０００克／袋，腐熟农家肥为牛粪肥（Ｎ：１２３％，ＰＯ：２５０７８％，ＫＯ：１０５％）。试验地点位于重庆市万州区２孙家镇大河村（１０８°２′１５″Ｅ，３０°４５′２６″Ｎ），前茬作物为Ｈ６２，有机质４２５ｇ／ｋｇ，全氮１８９ｇ／ｋｇ，水稻，土壤ｐ全磷１１９ｇ／ｋｇ，全钾１５８７ｇ／ｋｇ，有效磷５９５８ｍｇ／ｋｇ，速效钾１７５０６ｍｇ／ｋｇ，碱解氮１７７２１ｍｇ／ｋｇ。１２ 试验方法１２１ 试验设计
２ 结果与分析
２１ 对土壤微生物数量的影响
由表１可知，细菌数量平均值Ｔ１处理是对照的１７倍，Ｔ２处理是对照的３９倍，Ｔ３处理是对照的３７倍，可见施用生物有机肥、生物菌剂以及腐熟农家肥均能显著提高烟叶成熟期土壤细菌群落数，提高土壤生物肥力，其中以生物有机肥＋生物菌剂效１、果最优。放线菌数量平均值显示，对照分别是ＴＴ２、Ｔ３处理的３５、５２、２６倍，可见生物有机肥、生物有机肥＋生物菌剂以及单施腐熟农家肥处理均显著降低了与病虫害发生有关的放线菌数量。各处理对植烟土壤真菌数量影响不明显。
４
×１０ｃｆｕ／ｇＤＳ
表１ 不同处理烤烟成熟期土壤微生物数量比较
处理ＣＫＴ１Ｔ２Ｔ３
细菌１９８４±３８８ｃ３３６６±４０１ｂ７８７１±１０４３ａ７３１６±１２８１ａ
真菌７１２±１４３ｂ８９２±１４４ａ８６４±９２ａｂ７６５±１５４ａｂ
放线菌６４２±８６ａ１８２±７４ｂ１２４±４７ｂ２４７±７７ｂ
注：同列数据后小写字母不同表示在００５水平上差异显著。下同。
２２ 对植烟土壤养分含量的影响
Ｔ１～Ｔ３处理的植烟土壤有效氮磷钾含量均高于对照（表２），表明生物有机肥、生物菌剂以及腐熟农家肥施入土壤中的养分除部分被烟叶吸收外，还
有部分保留在土壤中，提高了土壤养分含量。从测定结果来看，碱解氮含量均以Ｔ２处理最高，有效磷和速效钾除０～２０ｃｍ外也以Ｔ２处理最高。
第３３卷第３期郑旭川：不同生物有机肥和生物菌剂对土壤微生物活性及烤烟发育与品质的影响表２ 各处理植烟土壤有效氮磷钾含量比较（烟叶收获后）
２１３ｍｇ／ｋｇ
处理基础肥力ＣＫＴ１Ｔ２Ｔ３
碱解氮
０～２０ｃｍ
１７５２ａ
２０～４０ｃｍ
９４１ｂ
４０～６０ｃｍ
７９０ｃ８２６±４３ｃ
０～２０ｃｍ
５９４ｂ３２４±１９ｃ８１７±１４ａ
有效磷２０～４０ｃｍ
１１０ｂ１４３±３２ｂ２１５±４３ａ２３１±３１ａ２１４±５２ａ
４０～６０ｃｍ
１２６ｂ
０～２０ｃｍ
１７５０ｂ
速效钾２０～４０ｃｍ
９３１ｃ
４０～６０ｃｍ
９８４ｂ
１３５４±１２３ｂｃ８９９±３８ｂ１１７±１５ｂ１７３４±１１１ｂ１１５９±１０５ｂｃ１１３４±７２ｂ２１８±５３ａ２７６５±１１４ａ２０４３±６２ａ１６４２±１５１ａ２７５±１８ａ２３５５±１１５ａ２１１３±２４４ａ１７６４±２４ａ２３６±４３ａ２３４５±２１４ａ１４５６±２４８ｂ１７３３±１１４ａ
１４１３±９３ｂ１２５１±６５ａｂ９２３±１７ｂ
１８９４±７８ａ１４３８±１４５ａ１１６４±６２ａ５４５±１１３ｂ１５６４±７２ｂ１２７４±２３１ａｂ９２６±７４ｂ５１９±１４１ｂ
２３ 对烤烟植物学性状的影响
各处理烤烟主要生育期差异不明显，烟株田间长势均较好。各处理的株高、茎围、节距、留叶数差
异不明显，Ｔ２、Ｔ３处理的上部叶及中部叶长势表现较优（表３）。
表３ 各处理烟株成熟期主要植物学性状比较
处理ＣＫＴ１Ｔ２Ｔ３
株高／ｃｍ１１２８±０６１１３４±０３１１４９±０５１１５５±０３
茎围／ｃｍ８７±０１９５±０２９９±０１９８±０２
节距／ｃｍ４８±０ ４７±０１４８±０１４８±０２
留叶数２１４±０２２２３±０２２２６±０４２２２±０６
２
ｃｍ上部叶面积／
２
中部叶面积／ｃｍ
９３３４±１１８ｂ９６２１±９４ｂ１０３８７±１１５ａ１０４９１±１４３ａ
１３１８３±１７４ｃ１３９３６±１５５ｃ１４２４５±１６３ｂ１４６７２±３２６ａ
２４ 对烤后烟叶化学成分及其协调性的影响
由表４可以看出，Ｔ２处理烟叶总氮含量在烟株不同部位都高于对照，其他处理差异不明显；蛋白质含量方面，表现为中部叶＞上部叶＞下部叶。从对烟叶还原糖的影响来看，除Ｔ１外，Ｔ２、Ｔ３较明显的提高了上部叶糖含量，中下部叶表现不明显。在对含钾量的影响来看，Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３明显了提高了上部叶的钾含量，其中Ｔ２略大于Ｔ１、Ｔ３，而对中下部叶含
钾量影响较小。各处理比对照在一定程度上提高了中、上部叶氯含量，对下部叶氯含量影响较小。各处理不同部位糖碱比均在标准范围内，下部叶糖碱比同比偏高。结果表明，施用生物有机肥、生物菌剂及腐熟农家肥能够在一定程度上降低上、中部叶钾氯比，改善上中部烟叶品质，但对下部烟叶品质影响较小。
表４ 各处理烤后烟叶主要化学成分含量及协调性比较
处理
总氮／（ｇ／ｋｇ）
钾（ｇ／ｋｇ）
烟碱／（ｇ／ｋｇ）
氯／（ｇ／ｋｇ）
蛋白质／（ｇ／ｋｇ）
还原糖／（ｇ／ｋｇ）
糖碱比
氮碱比
钾氯比
Ｋ１６２±０３ｃ１７２±０４ｂ１３３±１２ｂ上部叶Ｃ
Ｔ１１５５±０４ｃ２１８±０５ａ１４２±２２ｂＴ２２４１±１４ａ２２２±０９ａ１７２±１４ａ
０６±０２ｃ１０６４±３２ｂ１４２１±５４ｃ９４±１４ａｂ１８±０８ａ１１３４±４３ａｂ１５２３±２６ｃ９５±１４ａ１２±０２ｂ１０４７±４２ｂ１６２１±６４ａｂ８９±０６ｂ
１１±０２ａ２４５±１２４ａ１２±０１ａ１２±０１ａ１２±０２ａ１２±０１ａ１３±０２ａ１１±０２ａ１４±０２ａ１４±０３ａ
１５１±１２ｂ２４３±３２ａ１２６±２７ｂ３３６±７２ａ２７９±８１ａｂ２２８±２６ｂ２２１±３２ｂ３２４±３８ｂ
Ｔ３１７２±１２ｂ２１８±０４ａ１５８±０４ａｂ１７±０５ａ１１４５±２２ａｂ１６４１±５６ａ９２±０４ｂ
中部叶ＣＫ２１４±０３ｂ２２４±１７ａ１５３±１４ａｂ０９±０３ｂ１２３５±４３ｂ１４９４±６２ａｂ９４±０７ａ
Ｔ１２１５±１７ｂ２３４±１５ａ１４３±０７ｂＴ２２２５±１２ａ２３１±２１ａ１６４±１４ａＴ３２０５±１１ｂ２２８±０４ａ１４２±３４ｂ
下部叶ＣＫ１５３±２９ａ２２１±１６ａ１１９±４２ａ
Ｔ１１６８±４３ａ２２９±０７ａ１１８±４３ａＴ２１７９±５８ａ２２３±１４ａ１２５±５３ａＴ３１７４±４５ａ２３２±１４ａ１２８±４８ａ
０９±００ｂ１２５４±５３ｂ１３７５±５５ｃ８４±０６ａ１５±０３ａ１４１３±３２ａ１４２９±４５ａ７２±０５ａ１４±０３ａ１２７４±６４ｂ１４６３±６７ａ１０１±１５ａ０８±０２ａ９５３±２５１ａ１６９４±２２５ａ１２２±５３ａ０５±０７ｂ１０６３±２３２ａ１４５３±１４５ｂ１０５±４２ａ０８±０２ａ１０６２±４１４ａ１６４２±１４３ａ１１４±５１ａ０９±０２ａ９６５±２５８ａ１６５３±２２５ａ１１６±４８ａ
１２±０１ａ５４１±３４７ａ１１±０２ａ３５８±１４５ｂ１４±０２ａ３１５±１５８ｂ
２５ 对烤烟经济性状的影响
由表５可见，与对照比较，Ｔ１、Ｔ２与Ｔ３处理显著提高了产量、产值、上等烟比例及均价，其中产量、
产值和均价以Ｔ２处理最好，分别比对照提高５８
２２
ｋｇ／ｈｍ、２１２６５元／ｈｍ、０９元／ｋｇ，３个施肥处理间
差别不明显。
２１４
作物研究（ＣＲＯＰＲＥＳＥＡＲＣＨ）表５ 各处理烤烟经济性状比较
２０１９年５月
处理ＣＫＴ１Ｔ２Ｔ３
２
产量／（ｋｇ／ｈｍ）２
产值／（元／ｈｍ）均价／（元／ｋｇ）１１６±０２ｂ１２３±０１ａ１２５±０４ａ１２２±０２ａ
上等烟／％５±０４ｂ１９
２５６±０４ａ２４６±０７ａ２５９±０４ａ
上中等烟／％７９１±１１ａ７９５±０４ａ７９５±０５ａ７９５±０５ａ
１７９５４±１４３ｂ１８４９５±２５２ａ１８５３４±５６ａ１８３６９±１８２ａ
２０５４２１±１７２４ｂ２２６０２７±２６０３ａ２２６６８６±６３９ａ２２６４６５±１８００ａ
３ 小结与讨论
以往研究表明，施用农家肥可显著提高土壤中
微生物数量［
８～１２］
，与本试验结果一致。从各处理的表现来看，Ｔ２（生物有机肥＋生物菌剂）处理增加的土壤细菌与真菌群落数要高于Ｔ１、Ｔ３处理，比对照分别增加了２９６７％、２１４％，可见施用生物有机肥和生物菌剂可土壤中的微生物结构，在改善植烟土壤的微生态环境上作用明显。
本试验结果表明，在施用生物有机肥和生物菌剂后，烤烟产量和品质有一定程度的提升，其中，施用生物有机肥处理和施用生物有机肥＋生物菌剂处理均优于常规施肥处理；生物有机肥＋生物菌剂与常规施肥相比，能够提高速效养分在土壤中的累积，其中０～２０ｃｍ土层碱解氮增加３３０ｍｇ／ｋｇ、有效磷增加２６ｍｇ／ｋｇ，说明通过施用生物有机肥和生物菌剂，不仅能够改善植烟土壤环境
［１２，１３］
，还能够促
进烤烟生长，提高烟叶品质和产值。
综上所述，在土壤肥力较好、施用过农家肥、植烟年限较长的烟田，可以采取生物有机肥配合生物菌剂来替代农家肥。此种施肥模式可以更好地利用土壤中的养分，尽可能减少速效养分在土壤中的累积，改良植烟土壤的微生态环境，促进烟区植烟土地的可持续利用，提高烤烟的产量与品质。参考文献：
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