劉 芳，韓 丹，趙銘欽*，李小勇，管成偉

(1.河南農業(yè)大學 煙草學院，河南 鄭州 450002； 2.江西省吉安市峽江縣煙草公司，江西 吉安 331400； 3.江西省煙草公司，江西 南昌 330009)

微生物菌劑配施腐殖酸鉀對植煙土壤改良及烤煙經濟效益的影響

劉 芳1，韓 丹1，趙銘欽1*，李小勇2，管成偉3

(1.河南農業(yè)大學 煙草學院，河南 鄭州 450002； 2.江西省吉安市峽江縣煙草公司，江西 吉安 331400； 3.江西省煙草公司，江西 南昌 330009)

以云煙87為研究對象，探索復合微生物菌劑(EM菌劑)配施腐殖酸鉀對植煙土壤改良及烤煙經濟效益的影響。結果表明，EM菌劑配施腐殖酸鉀顯著增加了土壤中微生物數(shù)量，增強土壤酶活性，提高土壤養(yǎng)分含量，并且增加了土壤pH值，效果優(yōu)于兩者單施。單施EM菌劑和腐殖酸鉀均顯著提高了煙葉產量以及經濟效益，但兩者配施效果更佳。

腐殖酸鉀；微生物菌劑；土壤改良；經濟效益

土壤是農業(yè)生產的重要資源，土壤質量直接關系煙葉品質。近年來，不少煙區(qū)土壤復種指數(shù)居高不下，加之缺乏良好的土壤培肥措施，嚴重破壞了植煙土壤性狀，最終導致煙葉質量大幅下降，甚至威脅到煙田的可持續(xù)發(fā)展。腐殖酸(humic acid，HA)是一類有良好生物活性的有機高分子物質，在促進作物養(yǎng)分吸收、提高肥料利用率等方面有顯著作用[1-2]。復合微生物菌劑是指由2種或2種以上互不拮抗的微生物菌種制成的菌劑，簡稱復合菌劑[3]。兩者均能有效改善土壤微生物環(huán)境以及土壤養(yǎng)分狀況[4-6]。目前關于微生物菌劑以及腐殖酸鉀對植煙土壤改良及經濟效益影響的研究主要集中在單獨施用效果上[7-9]，關于EM菌劑配施腐殖酸鉀對植煙土壤微生物特性、理化性質以及煙葉經濟效益的影響卻鮮有研究。本研究選取江西省吉安市峽江縣硯溪鎮(zhèn)障礙煙田土壤，探究EM菌劑配施腐殖酸鉀對植煙土壤微生物數(shù)量、土壤酶活性、土壤理化性狀以及煙葉經濟效益的影響，以期為EM菌劑、腐殖酸鉀配施在煙草上的應用提供理論依據(jù)和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2016年在江西省吉安市峽江縣硯溪鎮(zhèn)(27°38′33.32″N， 115°02′17.75″E)進行，供試品種為云煙87，試驗田土壤為水稻土。移栽前的土壤基礎養(yǎng)分狀況：有機質含量14.21 g·kg-1，速效氮含量224 mg·kg-1，速效磷含量14.21 mg·kg-1，速效鉀含量138 mg·kg-1，土壤細菌數(shù)量22×105cfu·g-1，真菌數(shù)量43×103·g-1，放線菌數(shù)量21×104cfu·g-1，土壤微生物多樣性指數(shù)0.22。

試驗所用煙苗選用無病害、素質一致的壯苗，行距1.2 m，株距0.5 m，于2016年3月15日統(tǒng)一移栽，6月1日煙葉第一次采收，7月23日采收結束。

供試土壤改良劑：腐殖酸鉀，腐殖酸含量為55%，購自江西省佳樂腐殖酸化工有限公司；EM菌劑，活菌劑>2.0億·g-1，由廣州農冠生物科技有限公司提供。

1.2 試驗設計

田間試驗共設置4個處理：CK，常規(guī)施肥，煙草專用復合肥 563 kg·hm-2，菜枯餅750 kg·hm-2，鈣鎂磷肥600 kg·hm-2；T1，常規(guī)施肥+600 kg·hm-2腐殖酸鉀；T2，常規(guī)施肥+15 kg·hm-2EM菌劑；T3，常規(guī)施肥+15 kg·hm-2EM菌劑+600 kg·hm-2腐殖酸鉀。

腐殖酸鉀為條施，為了控制各處理總施肥量相同，未施用腐殖酸鉀的CK、T3處理，另加133.3 kg·hm-2硝酸鉀、5.5 kg·hm-2重過磷酸鈣、13.4 kg·hm-2硫酸鉀，補足相比添加腐殖酸鉀處理缺失的氮、磷、鉀。微生物菌劑與腐殖酸鉀混勻后條施。每個處理設置3個重復小區(qū)，每小區(qū)設置3行，每行20株，每小區(qū)面積36 m2，共12個小區(qū)，每個小區(qū)周邊均設有保護行。

1.3 土樣采集

在烤煙伸根期、旺長期、成熟期和采收末期，每小區(qū)采用5點取樣法取0～20 cm根際田間土層土樣，裝入無菌紙袋，立即帶回實驗室。混勻后每份土樣均分為2份：一份過1 mm篩后置于4 ℃冰箱保存?zhèn)溆?；另一份放在塑料膜上置于通風處風干，過1 mm篩備用。

1.4 指標測定

土壤速效氮含量采用堿解擴散法測定；土壤速效磷含量用0.5 mol·L-1的NaHCO3浸提，采用鉬銻抗比色法測定；土壤速效鉀含量用1 mol·L-1醋酸銨浸提，采用火焰光度法測定[10]。

土壤微生物數(shù)量采用固體稀釋平板法進行分離測定，細菌、真菌、放線菌分別采用牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基、PDA培養(yǎng)基和改良高氏1號培養(yǎng)基平板表面涂布法，以每克干土所含微生物菌落形成單位數(shù)量表示[12]。

按照“下部葉適時早采，中部葉成熟采收，上部葉充分成熟采收”的原則，成熟一片采收一片。試驗各處理以小區(qū)為單位單采單收掛牌烘烤，對產量、產值、上等煙比例等經濟性狀進行統(tǒng)計。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010和SPSS 20.0對數(shù)據(jù)進行整理和方差分析。

2 結果與分析

2.1 對煙草根際微生物區(qū)系的影響

從圖1可知，在不同時期，土壤中微生物數(shù)量均表現(xiàn)為細菌>放線菌>真菌。添加改良劑后，微生物數(shù)量明顯高于對照，并且所有處理微生物數(shù)量均在旺長期達到最大值。

與對照相比，施加腐殖酸鉀和/或EM菌劑后，土壤細菌數(shù)量明顯增加，并且以EM菌劑配施腐殖酸鉀處理細菌數(shù)量為最高(圖1)。在伸根期，單施EM菌劑處理(T2)細菌數(shù)量大于單施腐殖酸鉀處理(T1)；到旺長期，T1和T3處理與對照的差值逐漸增大，但是T2處理與對照的差值卻逐漸減小，說明單施EM菌劑情況下，細菌的定殖可能會受環(huán)境脅迫，但是其與腐殖酸鉀配施能使外來菌株的定殖更加容易；到圓頂期，各處理土壤細菌數(shù)量快速下降，之后趨于平穩(wěn)。

由圖1可知，單施EM菌劑(T2)并未顯著增加土壤中的放線菌數(shù)量，而施加腐殖酸鉀后，放線菌數(shù)量明顯增加，EM菌劑配施腐殖酸鉀處理下放線菌數(shù)量最多。單施腐殖酸鉀處理對真菌數(shù)量的增加作用較小，而單施EM菌劑后，在伸根期和旺長期，土壤中真菌數(shù)量較對照均增加較多，但是后期真菌數(shù)量逐漸下降，與對照差異縮小。EM菌劑配施腐殖酸鉀處理的真菌數(shù)量在全生育期均最多，并且從旺長期到圓頂期的下降幅度要小于單施EM菌劑的處理。

2.2 對煙草根際土壤酶活性的影響

土壤多酚氧化酶在有機物的腐化進程中起著重要的作用。由表1可知，添加改良劑提高了土壤多酚氧化酶活性，且全生育期內始終以T3處理的土壤多酚氧化酶活性最高。全生育期內，所有處理多酚氧化酶活性變化趨勢相同，均是在旺長期達到高峰，此時T1、T2、T3處理的多酚氧化酶活性分別較對照增加57.1%、22.1%和79.6%，隨后在圓頂期各處理酶活性有所下降。在采收之后，土壤多酚氧化酶活性又略有增加，這可能是由于煙田的雜草根系以及枯葉歸還土壤，增加了腐殖化反應的底物所致。

土壤蔗糖酶活性能表征土壤的熟化程度和肥力水平。如表1所示，添加改良劑后各處理土壤蔗糖酶活性明顯高于對照，且以T3處理酶活性最高。全生育期內，不同處理的蔗糖酶活性變化趨勢并不完全相同，CK、T1和T3處理的土壤蔗糖酶活性變化表現(xiàn)為“上升—下降”，而T2處理表現(xiàn)為“下降—上升—下降”。所有處理土壤蔗糖酶活性均在圓頂期達到最高值，此時，T1、T2、T3處理的土壤蔗糖酶活性分別較對照增加28.4%、12.7%、41.1%。

添加改良劑后，土壤過氧化氫酶活性較對照顯著(P<0.05)提高(表1)。T3處理過氧化氫酶活性在各時期均最高，其次為T2處理。不同處理過氧化氫酶在煙草全生育期的活性變化趨勢不同，從伸根期到圓頂期，所有處理過氧化氫酶活性均表現(xiàn)為“上升—下降”，在旺長期達到峰值，隨后T1處理土壤過氧化氫酶活性趨于平穩(wěn)，而T2、T3處理在采收末期有所增加。

脲酶的活性能表征土壤中的氮素狀況。從表1可知，在伸根期，T1、T2、T3處理的土壤脲酶活性分別是對照的83.7%、1.18倍、1.04倍，說明單施腐殖酸對脲酶活性有抑制作用，而EM菌劑單施或配施腐殖酸鉀可以抵消這種抑制作用。

RS， 伸根期； VGS， 旺長期； DS， 圓頂期； FHS， 采收末期RS， Root-extended stage; VGS， Vigorous growth stage; DS， Dome stage; FHS， Final harvest stage圖1 不同處理方式對根際土壤微生物數(shù)量的影響Fig.1 Effects of different treatment on soil microorganism quantity

表1 不同處理對土壤酶活性的影響

Table 1 Effects of different treatment on soil enzyme activities

酶Enzyme處理TreatmentRSVGSDSFHSPho/CK299b403d332c329c(mg·g-1·h-1)T1327a633b515a566aT2330a492c397b407bT3342a724a617a632aInv/CK118c130c197b108c(mL·g-1)T1163b192ab253ab127bT2193a177b220b124bT3213a228a278a142aCat/CK1387c1556c1295c1423d(mL·g-1)T11535b1684b1632b1651cT21621a1789a1687a1831bT31723a1848b1728b1933aUr/CK6380b6679c4705c4705c(mg·g-1)T15343c8676a6681a5390bT27514a7654b5593b5889aT36629b9166a6945a6005a

RS，伸根期；VGS，旺長期；DS，圓頂期；FHS，采收末期。Pho，多酚氧化酶；Inv，蔗糖酶；Cat，過氧化氫酶；Ur，脲酶。

RS， Root-extended stage; VGS， Vigorous growth stage; DS， Dome stage; FHS， Final harvest stage. Pho， Polyphenol oxidase; Inv， Invertase; Cat， Catalase; Ur， Urease.

在旺長期，各處理的脲酶活性達到峰值，此時，T1、T2、T3處理的土壤脲酶活性分別較對照提高29.9%、14.6%和37.2%。

2.3 對植煙土壤化學性質的影響

由表2可以看出，添加EM菌劑和腐殖酸鉀的土壤速效氮、速效磷、速效鉀、有機質含量均顯著(P<0.05)高于改良前的土壤，以EM菌劑配施腐殖酸鉀處理(T3)的速效養(yǎng)分和有機質含量最高。

2.4 對煙草經濟產量的影響

由表3可知，添加改良劑能顯著(P<0.05)提高煙葉的產量、產值、均價以及上等煙比例，各處理中以EM菌劑配施腐殖酸鉀(T3)的效果最好，上等煙比例較對照(CK)提高13.5個百分點，均價增加3.2元·kg-1，產量增加29.8%，產值增加48.9%。

表2 不同處理方式對采收后植煙土壤理化性狀的影響

Table 2 Effect of different treatment on physiochemical characters of tobacco-planted soil after final harvest

處理TreatmentOM/(g·kg-1)pHAN/(mg·kg-1)AP/(mg·kg-1)AK/(mg·kg-1)CK191b51b2380c385c1435dT1212a60a2522b656ab1552bT2195a52b2710b482b1502cT3216a61a2763a742a1611a

OM，有機質；AN，速效氮；AP，速效磷；AK，速效鉀。

OM，Organic matter， AN， Available nitrogen; AP， Available phosphorus; AK， Available potassium.

表3 不同處理對烤煙經濟形狀的影響

Table 3 Effect of different treatment on economic attributes of tobacco leaf

處理Treatment產量Yield/(kg·hm-2)產值Outputvalue/(元·hm-2)均價Averageprice/(元·kg-1)上等煙比例Ratiooffirst?classtobacco/%CK20418c437851c214c349cT125529a566744a222b448bT223091b538020b233a463abT326506a652048a246a484a

3 結論與討論

土壤微生物是土壤中最活躍的肥力因子之一，對土壤的質量維持、修復以及物質循環(huán)具有重要作用[13]。施肥是影響微生物種類和數(shù)量的重要農藝措施之一。段佳麗等[14]研究表明，放線菌與腐殖酸鉀配施能顯著增加土壤有益微生物數(shù)量，改善微生物區(qū)系；尹淑麗等[15]研究表明，施用復合微生物菌劑能增加黃瓜前期土壤中細菌和放線菌的數(shù)量，但是隨生育期延長，效果會變弱。本研究中，單施腐殖酸鉀能明顯增加土壤中細菌和放線菌的數(shù)量，單施EM菌劑能增加土壤中細菌和真菌的數(shù)量，但是對放線菌數(shù)量無明顯影響，且對微生物數(shù)量的增加效果隨時間延長會變弱，與尹淑麗等[15]的結論相似。EM菌劑配施腐殖酸鉀后，土壤中細菌、放線菌以及真菌的數(shù)量顯著增加，并且高于單施EM菌劑和單施腐殖酸鉀的處理，這可能是因為腐殖酸鉀能促進煙草根系生長，增強根系分泌物質的能力，從而促進微生物的繁殖[4]。另外，有益菌的繁殖需要依托有機養(yǎng)分，EM菌劑與腐殖酸鉀混用可以為EM菌劑提供碳源能源，從而加快EM菌劑中外來菌株的定殖。

土壤酶是與土壤理化性質、土壤微生物區(qū)系以及物種多樣性等密切相關的蛋白質，在土壤養(yǎng)分循環(huán)以及植物生長所需養(yǎng)分的供給過程中起著重要作用[16-17]。本研究結果表明，單施EM菌劑或腐殖酸鉀能提高土壤中的酶活性，但是其效果小于兩者配施。一方面是因為土壤中微生物本身分泌了各種酶，可能會增強酶活性；另一方面，微生物活動的增加，加速了土壤中腐殖酸鉀的轉化，為酶活動提供底物，從而刺激了大多數(shù)酶的活性。另外，本研究發(fā)現(xiàn)，腐殖酸鉀在伸根期對脲酶活性有抑制作用，這與其他研究結果一致[18-19]。研究表明，腐殖酸對脲酶活性的抑制作用跟是否活化及施用時期有關[20-21]，在本研究中，EM菌劑與腐殖酸鉀配施能夠消除其在伸根期對脲酶活性的抑制，可能是因為EM菌劑的添加加速了腐殖酸鉀的活化，從而在伸根期沒有表現(xiàn)出對脲酶活性的抑制。

大多數(shù)情況下，細菌喜歡相對堿性的環(huán)境[22]，堿性土壤中嗜堿性的放線菌數(shù)量較多，而真菌喜酸性土壤[23]。本研究結果表明，腐殖酸鉀對土壤中細菌和放線菌的促進作用要強于對真菌，可能是因為腐殖酸鉀的添加提高了土壤pH。另外，在本試驗中還發(fā)現(xiàn)，不同種類土壤酶活性的變化趨勢并不完全相同，土壤多酚氧化酶、過氧化氫酶以及脲酶均在煙株生長旺盛的旺長期達到最大值，這說明土壤酶活性與烤煙的生長關系密切；但是蔗糖酶活性在圓頂期達到最大值，這說明不同種類菌群以及土壤酶對周圍環(huán)境變化的響應并不完全相同。

土壤養(yǎng)分是土壤肥力的內力表征，與土壤質量密切相關[10]。研究表明，菌劑單施對土壤養(yǎng)分的改良效果并不明顯，與有機肥配施能夠更好地提高土壤肥力[24]。本研究表明，單施腐殖酸鉀處理的土壤有機質含量、pH以及速效養(yǎng)分均優(yōu)于單施EM菌劑處理，但是EM菌劑配施腐殖酸鉀效果更佳。這主要是因為，腐殖酸鉀能為微生物的繁殖生長提供所需的碳源和能源，同時微生物的旺盛活動又反過來促進了有機養(yǎng)分的分解，從而使土壤肥力增強。

研究表明，微生物制劑與有機肥配施可顯著提高烤煙的產量和品質[25]。在本研究中，單施EM菌劑或腐殖酸鉀均可提高煙葉的產量及上等煙比例，進而增加均價及產值，但是，EM菌劑配施腐殖酸鉀效果更好。

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(責任編輯 高 峻)

Effects of application of microbial agents along with humic acid potassium on tobacco-planted soil and economic benefit of flue-cured tobacco

LIU Fang1， HAN Dan1， ZHAO Mingqin1，*， LI Xiaoyong2， GUAN Chengwei3

(1.CollegeofTobaccoScience，HenanAgriculturalUniversity，Zhengzhou450002，China; 2.XiajiangBranchofJi，anTobaccoCompany，Ji’an331400，China; 3.JiangxiProvincialTobaccoCorporation，Nanchang330009，China)

A field trail was carried out to evaluate the effect of application of microbial agents (EM) and humic acid potassium (HA-K) on tobacco cv. Yunyan 87 in Ji’an， Jiangxi Province. It was shown that combined application of EM and HA-K could increase microbial population， enzymatic activity， soil nutrient and pH value. The effect of combined application of EM and HA-K was better than that of individual application. Single application of EM or HA-K significantly increased leaf yield and economic benefits， but the effect of combined application of EM and HA-K was better.

humic acid potassium; microbial agents; soil amelioration; economic benefits

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.07.02

2017-02-23

中國煙草總公司江西省公司烤煙“高溫逼熟”形成機制及代謝調控技術研究”項目(201401006)

劉芳(1991—)，女，河南新鄉(xiāng)人，碩士研究生，主要研究方向為煙草質量評價。E-mail: 15225102638@163.com

*通信作者，趙銘欽，E-mail: zhaomingqin@126.com

S147.2; S572

A

1004-1524(2017)07-1064-06

浙江農業(yè)學報ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(7): 1064-1069

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