施用功能微生物菌剂对烤烟生长及烟叶产质量的影响

易 克，张锦韬，刘建峰，杨文蛟，孙 康，吴宗海，李川保，高兴秀，李 强

（1湖南中烟工业有限责任公司，长沙410000；2湖南碧野农业科技开发有限责任公司，长沙410000；3云南省烟草公司保山市公司，保山678000；4湖南农业大学农学院，长沙410128）

土壤是烤烟生产的基本条件，肥力良好的土壤是获得优质烟叶的基础［1］。土壤肥力由土壤物理性状、化学性状和生物学性状等多个方面的指标共同决定［2］。土壤微生物是土壤肥力的重要组成部分，是促进土壤物质循环和植物营养吸收的重要因素，丰富且合理的微生物是土壤肥力的重要保障［3，4］。多年不当的耕作措施，化肥农药的滥用导致我国农田土壤微生物群落多样性下降［5～8］。近年来，通过人为施入具活性的微生物菌剂已成为改善土壤微生物群落的重要手段和趋势。目前，常用的商品微生物菌剂中所含的有益微生物主要有解磷细菌、AM真菌、木霉菌、解钾细菌、枯草芽孢杆菌等，其主要作用是活化土壤养分、拮抗致病微生物、刺激作物生长、提高作物抗逆性等［9］。近年来，烤烟上施用微生物菌剂的报道较多，均取得了较好效果，且主要集中在改善土壤理化性状，促进烟株生长，提高烟叶产质量等方面［10～12］。保山是我国重要烟区，所产烟叶深受卷烟企业青睐，但未见微生物菌剂在保山烟区的应用报道。笔者使用2种微生物菌剂在保山烟区开展大田对比试验，试图探讨其对烤烟生长及烟叶产质量的影响，以为生产上推广应用微生物菌剂提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地点和品种

试验于2018年5～9月在保山市隆阳区丙麻乡丙麻村进行。当地海拔1470 m，经纬度为：99.36°E，24.99°N；土壤类型为水稻土，地势平坦，土壤肥力中等均匀，具有代表性，1 km以内无污染源。烤烟品种为当地主栽品种云烟87。

1.2 试验设计

试验采用随机区组设计，设置3个处理：J1.施用湖南农业大学提供的微生物菌剂30 kg/hm2；J2.施用恩格兰菌剂30 kg/hm2；CK.不施微生物菌剂。微生物菌剂统一采用穴施的方法与基肥一同施入，小区面积67 m2，设3次重复。试验用烟苗均为漂浮育苗，于5月1日统一移栽，株行距50 cm×120 cm，每公顷施纯氮75 kg，氮磷钾比例为 1∶1∶3，基肥和追肥的比例为6∶4，其他田间管理措施参照保山市优质烟生产技术手册。

1.3 样品采集与测试分析

记载移栽期、团棵期、现蕾期、脚叶采烤期、顶叶采烤期。

每处理选取代表性烟株10株，分别调查团棵期、现蕾期和圆顶期的株高、叶数、最大叶叶长、最大叶叶宽。

成熟采烤后，按国家烟叶分级标准分级，以小区为单位，计算烟叶产量、产值、中上等烟比例、均价。

每个处理于9月25日选取烤后中部叶9～11叶（C3F）、上部叶16～17叶（B2F）各2 kg作测试样品，在湖南农业大学烟草科学与工程技术研究中心进行烤烟外观质量评价（颜色、成熟度、叶片结构、身份、油分、色度）、物理特性测定（叶长、叶宽、单叶重、平衡含水率、含梗率、叶质重）和化学成分检测（总糖、还原糖、淀粉、总氮、烟碱、钾、氯），测定方法参照文献［13］的方法。

1.4 数据分析

数据处理使用 Excel和 Spss22.0。参照文献［14］对烟叶外观质量和化学成分进行综合评价，计算烟叶外观质量综合得分（AQS）和化学成分协调性综合得分（CHS）。

2 结果与分析

2.1 微生物菌剂对烤烟生育进程和农艺性状的影响

微生物菌剂对烤烟生育进程的影响如表1。增施微生物菌剂的处理和对照处理的烟株长势同步，生育期几乎没有差异，均于移栽后45 d团棵，移栽后64 d现蕾，大田生育期为116 d（表1）。

表1 施用不同微生物菌剂的烤烟生育进程

由表2可以看出，各处理对烤烟农艺性状有一定影响，但不同时期影响的效应不一样。在团棵期，施用2种微生物菌剂对烤烟株高、叶数、茎围、最大叶叶长和最大叶叶宽的影响不显著。随着生育进程推进，施用2种微生物菌剂对烤烟农艺性状的影响效应变大，到现蕾期，2种微生物菌剂对烤烟株高、最大叶叶长和最大叶叶宽的影响与对照达到显著差异水平，但对叶片数和茎围的影响不显著；圆顶期的趋势和现蕾期一致。

表2 各处理烤烟农艺性状比较

2.2 微生物菌剂对烤烟根系发育的影响

各处理对烤烟根系生长影响较大，但不同时期的影响差异较大。团棵期施用微生物菌剂对烤烟一级侧根数影响较大，2种微生物菌剂均显著促进了侧根的生长，其中恩格兰菌剂还显著提高了最长根的长度。随着生育进程推进，施用2种微生物菌剂对烤烟根系的影响效应变大，到现蕾期时，2种微生物菌剂均不同程度地改善了5项根系生长指标，对一级侧根、二级侧根、根鲜重和根系干重的促进作用达到了极显著水平，对最长根的促进作用达到了显著水平；到圆顶期时，2种微生物菌剂对二级侧根数、根干重、根鲜重的促进作用达到了极显著水平，对一级侧根数和最长根的促进作用达到了显著水平（表3）。总体上，湖南农业大学微生物菌剂在促进根系数量方面优于恩格兰微生物菌剂，而恩格兰微生物菌剂在促进根系生物量积累方面表现更优。

表3 各处理烤烟根系生长情况比较

2.3 微生物菌剂对烤烟经济性状的影响

2种微生物菌剂均不同程度地改善了烤烟的经济性状。与对照比较，2个微生物菌剂处理产量略有提高，产值、均价和中上等烟比例显著提高，但2个微生物菌剂处理间未达显著差异水平。施用微生物菌剂对上等烟比例略有提高，但与对照相比未达显著差异水平（表4）。

表4 各处理烤烟经济性状比较

2.4 微生物菌剂对烤烟外观质量的影响

由表5可知，2种微生物菌剂均不同程度地改善了烤烟的外观质量。主要表现为改善了中部叶的油分和色度，改善了上部叶的成熟度、结构、身份、油分和色度，其中以J1处理对烤烟外观质量的改善效果更为明显，这种效果在上部叶上表现更为突出。

表5 各处理烤烟外观质量比较

2.5 微生物菌剂对烤烟物理指标的影响

2种微生物菌剂均不同程度地改善了烤烟的物理指标。分析中部叶的数据可知，施用2种微生物菌剂均提高了烟叶的叶长和叶宽，但2个处理之间差异不显著；施用2种微生物菌剂均提高了烟叶的单叶重，其中J1与对照相比达显著差异水平，而J2与对照相比差异不显著；施用2种微生物菌剂均显著提高了烤烟的叶质重，2个处理之间差异不显著。就上部叶而言，J1处理显著提高了上部叶叶长、叶宽、开片度和单叶重，J2和对照相比差异不显著；J1处理显著降低了上部叶的含梗率，J2和对照相比差异不显著；J1和J2处理显著降低了上部叶的叶质重，使得叶质重更适宜（表6）。

表6 各处理烤烟物理指标比较

2.6 微生物菌剂对烤烟化学成分的影响

2种微生物菌剂均对烟叶化学成分及其协调性有一定影响。由表8可以看出，J1和J2处理均提高了中部叶总糖和还原糖含量，其中J1显著高于对照；施用2种微生物菌剂均降低了烟叶的总氮和烟碱含量，其中J1处理总氮含量显著低于对照，而J2处理总氮含量与对照相比差异不显著，2个处理的烟碱含量均显著低于对照；2个处理均显著提高了烟叶的钾含量、氯含量和糖碱比，其中钾含量和氯含量在2个处理之间差异未达显著水平；2个处理均显著降低了烟叶的钾氯比，但各处理的烟叶钾氯比均在适宜范围；2个处理对烟叶氮碱比和淀粉含量的影响均不显著。J1和J2处理对上部叶的影响和中部叶基本一致。从化学成分综合评价的结果看，2个处理均显著提高了烟叶化学成分的综合得分，以湖南农业大学提供的微生物菌剂表现最佳，不仅显著高于对照，而且显著高于J2（表7）。

表7 各处理烤烟化学成分比较

3 结论

施用2种微生物菌剂均不同程度地促进了烤烟生长，尤其在改善生长中后期株高、叶长、叶宽方面表现突出，这与前人的研究结果一致［10，15］。这可能与微生物菌剂促进了光合作用和营养物质的吸收，从而促进了光合产物的积累有关［16］。施用2种微生物菌剂均改善了烤烟的经济性状及烤烟的外观质量，其中以施用湖南农业大学提供的菌剂对烤烟外观质量的改善效果更为明显。2种微生物菌剂均不同程度地改善了烤烟的物理指标，使其化学成分更协调。综上，施用2种微生物菌剂，可以促进烟株生长，提高烟叶经济性状，还可以改善烟叶质量，可进一步对这2种菌剂开展大田试验和示范。