枯草芽孢杆菌有机肥对土壤条件及烤烟产质量的影响

徐洪宇，孙兴权，张 强，邓 涛，姚鹏程，黄飞燕，朱铁军，张显明

（1.甘肃烟草工业有限责任公司，甘肃 兰州 730050；2.云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南 昆明 650106；3.云南省烟草公司曲靖市宣威分公司，云南 宣威 655400）

枯草芽孢杆菌有机肥对土壤条件及烤烟产质量的影响

徐洪宇1，孙兴权2，张 强1，邓 涛3，姚鹏程1，黄飞燕2，朱铁军1，张显明3

（1.甘肃烟草工业有限责任公司，甘肃 兰州 730050；2.云南瑞升烟草技术（集团）有限公司，云南 昆明 650106；3.云南省烟草公司曲靖市宣威分公司，云南 宣威 655400）

为探明枯草芽孢杆菌有机肥在烤烟生产上的应用效果，通过小区试验，研究了不同施肥方法对植烟土壤养分、微生物种群数量和烟叶产质量的影响。结果表明，在云南曲靖宣威地区配施枯草芽孢杆菌有机肥，与常规施肥方法相比，植烟土壤有机质、速效磷、速效钾和全钾含量分别提高8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，使土壤细菌、放线菌数量分别增加177.66%和118.18%，真菌数量降低121.43%；上等烟比例提高1.82%，均价提高2.51%，有利于提高下部、上部初烤烟叶钾离子含量和内在化学成分的协调性，并改善抽吸品质。

枯草芽孢杆菌；有机肥；土壤条件；烤烟；产质量

化学肥料虽具有养分含量高、肥效迅速的优点，但在烤烟上长期、大量单施，易造成烟田土壤板结、有机质含量下降、微量元素缺乏、微生物种群数量和活性降低，进而导致烟叶化学成分比例失调、香气量不足等[1-2]。土壤是影响烟叶质量的重要因素之一，适宜的土壤条件是特色优质烟叶生产的重要基础，而土壤肥力是衡量土壤条件的综合指标，其与土壤微生物种群数量及活性有着密切联系。根际土壤微生物是肥料转化与吸收的重要影响因子，微生物种群数量多、区系丰富，土壤生态系统平衡性好，更有利于烟株生长和烟叶品质特色的形成[3-5]。研究表明，施用有机肥可改善土壤环境，为烟株生长提供所需微量元素并促进养分吸收，能明显增加烟田土壤细菌和放线菌数量，提高上中等烟比例，增加产量产值，提高烟叶糖含量和钾离子含量，协调糖碱比和氮碱比，提高钾氯比[6]。生物有机肥是指特定功能的微生物与经无害化处理、腐熟的有机物料复合而成的一类兼具微生物活性和有机肥效应的肥料，具有提高土壤肥力、活化并促进养分吸收，产生多种活性物质和抗、抑病物质，刺激与调控作物生长，减少或降低病虫害发生等作用[7-9]，使烟叶外观、内在化学成分和感官质量均有一定程度的改善，因此，其在烟草上的应用符合烟叶生产可持续发展的要求[10-12]。以枯草芽孢杆菌为特定功能菌，同样能够使生物有机肥产品具有提高土壤微生物种群数量、区系丰度指数和减少病害发生等作用[13-14]。利用枯草芽孢杆菌制备的生物有机肥，其相关应用研究主要针对病害防治和促进烟株生长方面，而对于土壤肥力、烟叶化学成分协调性和感官质量的影响报道不多。为了验证枯草芽孢杆菌有机肥应用效果，通过小区试验探讨其对植烟土壤肥力、微生物数量及烟叶产质量的影响，旨在为曲靖地区植烟土壤改良和优质烟叶的生产提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2015年在宣威市务德镇（海拔1 980.5 m，地理位置：N26°27′，E103°73′）进行。土壤类型为当地典型、有代表性的红壤，pH值为6.19，有机质28.02 g/kg，全氮1.81 g/kg，碱解氮137.01 mg/kg，速效磷19.51 mg/kg，速效钾196.53 mg/kg，全钾14.28 g/ kg，全磷1.94 g/kg。前茬小麦，地势平坦、排灌方便。供试烤烟品种为云烟100。

烤烟专用基肥（N∶P2O5∶K2O=15∶10∶25）、追肥（N∶P2O5∶K2O=15∶0∶30）、硫酸钾（50%K2O）和过磷酸钙（16%P2O5）由云南云叶化肥股份有限公司生产；普通有机肥和枯草芽孢杆菌有机肥（有机质40%，含水率28.3%，N 2.53%，P2O50.51%，K2O 2.8%）由云南天禾地生物科技股份有限公司生产，其中枯草芽孢杆菌有机肥有效活菌数2.0×107CFU/g。普通有机肥为30%腐熟饼肥与70%高温腐熟的有机堆肥，枯草芽孢杆菌有机肥为枯草芽孢杆菌经扩繁、复壮后接种至普通有机肥中，以固体发酵方式制成。

1.2 试验设计

根据NY/T 1536—2007[15]的要求，试验设4个处理，按氮磷钾比例1∶1∶2，基追肥比例7∶3，纯氮用量105 kg/hm2的标准分别设置T1：常规施肥，烤烟专用基肥525 kg/hm2；T2：按产品推荐用量以枯草芽孢杆菌有机肥等量替代25%纯氮量，施用量1 050 kg/ hm2，烤烟专用基肥349.5 kg/hm2；T3：以普通有机肥等量替代25%纯氮量，施用量1 050 kg/hm2，烤烟专用基肥349.5 kg/hm2；T4：空白对照，不施肥。各处理在移栽后30 d施用175.5 kg/hm2专用追肥，磷、钾不足部分以硫酸钾和过磷酸钙肥补齐。每个处理设3次重复，小区面积36 m2，随机区组排列。试验于2015年4月20日以常规方式统一移栽，种植株行距0.6 m×1.2 m，其余大田栽培管理措施按宣威市优质烟叶生产技术规范进行。

1.3 取样与测定

1.3.1 土 壤 于采烤结束后采集烟株间垄体表土（0～20 cm）混合样，各小区按S形采集10个点，所得土样混匀后以四分法保留3 kg，参考文献所述方法进行土壤微生物区系状况（细菌、真菌、放线菌）和化学性质测定[16-17]。

1.3.2 烟 叶 各小区初烤烟叶回潮后按照GB 2635—1992[18]进行分级，分别选取X2F（下橘二）、C3F（中橘三）、B2F（上橘二）烟叶样品各3.0 kg用于常规化学成分检测和单料烟感官评吸，并统计中上等烟比例、产量、单叶重、均价以及产值等。烟叶常规化学成分测定指标包括总糖和还原糖、烟碱、总氮、钾及氯含量，分别以YC/T 159—2002[19]，YC/T 160—2002[20]，YC/T 161—2002[21]，YC/T 173—2003[22]和YC/T 162—2002[23]标准方法进行。对烤后烟叶样品进行切丝卷支，依据YC/T138—1998[24]进行评吸，组织卷烟企业、科研单位和商业企业的9名评吸专家，以9分制法对烟支香气质、香气量、杂气、浓度、刺激性、余味、燃烧性和灰色等8项指标进行打分。

1.4 数据分析

参考相关研究结果[25]，对烟叶感官质量和化学成分进行综合评价。以感官评吸结果中的香气质、香气量、刺激、余味和杂气作为烤后烟叶感官质量评价指标，5项指标权重依次为0.30、0.30、0.08、0.15和0.17，采用指数和法计算烟叶感官质量综合得分（H）。选择烟碱、还原糖、总糖、总氮、氯离子和钾离子含量以及派生值糖碱比（总糖与烟碱含量之比）、钾氯比（钾与氯）、氮碱比（总氮与烟碱）作为烤烟化学成分综合评价指标，采用模糊数学隶属函数数据模型对烟叶内在化学成分协调性（常规化学成分指标综合得分）进行评价。各指标所对应的隶属函数类型及相应参数范围值见公式（1）（S型隶属函数）、公式（2）（抛物线型隶属函数），确定函数拐点及各项指标的权重值（见表1、表2），利用乘法原则按公式（3）得出化学成分综合指标值I。I的取值范围均为0～1，其值越高，表明烟叶化学成分协调性越好。将I划分为5个等级，即：高（I≥0.75）、较高（0.65≤ I ＜0.75）、中（0.55≤I ＜0.65）、较低（0.45≤ I ＜0.55）和低（I＜0.45）[25]。

Ni和Wi分别为第i种指标隶属度值与权重值。试验数据分析采用Excel 2013和SPSS 18.0软件，多重比较以LSD法进行。

2 结果与分析

表1 烟叶化学成分所属隶属函数的类型、隶属度值与权重值

2.1 不同施肥方法对植烟土壤化学性质的影响

对釆烤结束后各处理植烟土壤的化学性质进行检测分析，结果见表2。有机质、速效磷、速效钾和全钾含量均为T2最高，其中速效钾含量显著高于其他处理，有机质、速效磷、速效钾和全钾含量显著高于T1和T4；全氮含量最高为T3，T1次之，二者均显著高于T2和T4；碱解氮含量最高为T1，与T2和T4相比差异显著；全磷含量最高为T3，最低为T4；不施肥（T4）使土壤速效磷、速效钾和全磷含量显著降低。总体而言，配施有机肥的处理（T2和T3）能够提高土壤有机质、速效磷、速效钾、全磷和全钾含量，其中，T2与常规施肥相比（T1），有机质、速效磷、速效钾和全钾含量分别提高了8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，对土壤养分指标含量的提高作用显著。

表2 不同处理植烟土壤化学性质

2.2 不同施肥方法对植烟土壤微生物种群数量的影响

土壤微生物种群数量的测定结果（表3）表明，不同处理对土壤微生物种群数量的影响存在极显著差异。细菌数量最高为T2，与T1、T3和T4相比分别提高177.66%、59.63%和106.32%，差异极显著，最低为T1；真菌数量最高为T4，与之相比分别为T1降低33.13%，T2降低121.43%，T3降低37.34%，T2极显著低于其他处理；放线菌数量最高为T2，与T1、T3和T4相比分别提高118.18%、25.06%和137.74%，差异极显著。综上所述，T2处理能够极显著提高土壤细菌和放线菌数量，减少真菌数量。

表3 不同处理植烟土壤微生物种群数量 （CFU/g）

2.3 各处理经济性状对比

不同处理主要经济性状统计结果见表4。综合分析表明，与常规施肥（T1）相比，T2和T3能够提高烤烟上等烟比例和均价，同时，二者产量均有所下降，与T1相比分别降低1.42%和2.2%。处理间比较，T2上等烟比例、产值和均价高于其余处理，其上等烟比例、均价分别比常规施肥提高1.82%和2.51%，差异显著。

表4 不同处理主要经济性状统计

2.4 烟叶常规化学成分

各处理烤后烟叶常规化学成分和综合指数（I）见表5。结果表明，不同处理对各部位烟叶常规化学成分有较大影响，主要表现为：X2F中T2钾离子含量和T4糖碱比显著高于其他处理；C3F中T2总氮、烟碱和氯离子含量，以及T4糖碱比和氮碱比显著高于其他处理；B2F中T2总糖和钾离子含量、T3总氮和烟碱含量以及T4糖碱比、氮碱比显著高于其他处理。T4 中6项检测指标值在各部位烟叶样品中均最低。综合对比认为，T2处理有利于提高下部和上部烟叶钾离子含量，T4处理烟叶各化学成分含量整体降低，并使烟叶糖碱比显著提高。

由表5可知，T1、T2和T3处理综合得分均随部位升高而提高，3个处理C3F和B2F等级处于高水平，且该两个等级烟叶的综合得分均显著高于T4。处理间比较，所有部位分值最高为T2上部叶，达0.80，C3F中最高为T1（0.78），X2F为T2（0.64）。对比分析可看出，T2处理能够提高X2F和B2F综合指数，在一定程度上改善烟叶内在化学成分的协调性。

表5 不同处理烟叶常规化学成分和综合指标值

2.4 不同处理感官质量评价

各处理单料烟感官评吸结果（表6）表明，X2F中各处理香气质感差别不大，T2香气量尚足、T1刺激性相对较小，T1和T3生津回甜感稍好，综合得分（H）最高为T2（6.28），T1次之（6.09）；C3F中T1香气质较好，综合得分最高（6.55），其次为T2（6.48）；B2F中T2和T3香气质柔和细腻性均较好，各处理间对比，T2处理余味舒适性好且杂气相对较轻，其综合得分最高（6.70），T3次之（6.54）。整体而言，中部T1处理、下部和上部T2处理单料烟感官质量相对较好。

表6 不同处理烟叶感官评吸结果及指数和得分

3 结论与讨论

试验结果表明，配施普通有机肥和枯草芽孢杆菌有机肥，均能够提高土壤有机质、速效磷、速效钾、全磷和全钾含量，但对土壤全氮、碱解氮含量的影响无明显规律，这与孙建等[26]的研究结论不尽一致，有待通过进一步的试验深入探讨。与常规施肥相比，配施枯草芽孢杆菌有机肥，植烟土壤有机质、速效磷、速效钾和全钾含量分别提高了8.38%、12.59%、5.51%和10.59%，极显著提高土壤细菌和放线菌数量，减少真菌数量，相比常规施肥，细菌和放线菌数量分别提高177.66%、118.18%，真菌数量减少33.13%，对植烟土壤养分和微生物丰度指数有明显的提高作用。试验中，施用普通有机肥，同样提高了土壤细菌和放线菌数量，但相对而言其更易促使真菌大量繁殖。比较不同施肥处理下的烤烟主要经济性状，配施枯草芽孢杆菌有机肥，有利于提高上等烟比例、产值和均价，使上等烟比例、均价分别比常规施肥提高1.82%和2.51%，差异显著。结果表明，配施25%枯草芽孢杆菌有机肥对下部和上部初烤烟叶化学成分改善效果较好，主要表现为能够明显提高X2F和B2F烟叶钾离子含量和化学成分指标综合得分，在一定程度上改善烟叶内在化学成分的协调性。李宏伟等[27]研究也表明，在降低无机复合肥施用量25%的情况下，微生物有机肥能够有效提高烟叶的产量和质量，使烟叶总糖、还原糖、总氮、烟碱、钾和氯离子含量趋于适宜范围。此外，从单料烟感官评吸质量来看，配施枯草芽孢杆菌有机肥对下部烟叶香气量、上部烟叶舒适性和余味有较好的改善效果。

综上所述，在云南曲靖宣威地区，移栽时配施枯草芽孢杆菌有机肥，对植烟土壤条件有改良作用，能够提高种烟经济效益，同时进一步协调下部、上部初烤烟叶内在化学成分，并使抽吸质量得到改善，对优质烟叶生产的可持续发展具有积极意义。

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（责任编辑：夏亚男）

Effects of Bacillus subtilis Organic Fertilizer on Soil Conditions, Yield and Quality of Flue-cured Tobacco

XU Hong-yu1，SUN Xing-quan2，ZHANG Qiang1，DENG Tao3，YAO Peng-cheng1，HUANG Fei-yan2，ZHU Tie-jun1，ZHANG Xian-ming3
（1. Gansu Tobacco Industrial Co., Ltd., Lanzhou 730050, PRC; 2. Yunnan Reascend Tobacco Technology (Group) Co., Ltd., Kunming 650106, PRC; 3 Qujing Tobacco Company Xuanwei Branch, Xuanwei 655400, PRC）

In order to investigate the application effects of bacillus subtilis organic fertilizer (BOF) on fl ue-cured tobacco production, a fi eld experiment was carried out to study the in fl uences between different application methods on soil fertility, microorganism quantity, yield and quality of fl ue-cured tobacco in Xuanwei City, Yunnan Province. The results indicated that the contents of organic material, available P and K, total K in soil of combined application with BOF increased by 8.38%,12.59%,5.51% and 10.59% compared with conventional fertilization, respectively, the quantity of actinomycetes and bacteria increased by 177.66%,118.18%, furthermore, there is a drop of 121.43% on fungi. The ratio of high grade leaves and the average price of tobacco leaves increased by 1.82% and 2.51%.In addition, it was helpful to increase the potassium content, coordination of chemical composition and smoking quality of lower and upper fl ue-cured tobacco leaves.

Bacillus subtilis; organic fertilizer; soil condition; fl ue-cured tobacco; yield and quality

572

：A

：1006-060X（2017）07-0055-04

10.16498/j.cnki.hnnykx.2017.007.016

2017-05-07

徐洪宇（1980-），男，甘肃兰州市人，农艺师，主要从事烟叶质量评价工作。

孙兴权