施用微生物菌剂对烤烟生长发育及抗病性的影响
2021-07-07何志群朱子亮陈彬毅吴建华
何志群,蒋 南,朱子亮,陈彬毅,吴建华
(北京恩格兰环境技术有限责任公司,北京 100055)
烟叶生产是卷烟生产的必要前提,烟叶品质的优劣直接影响着卷烟产品的质量。提高烟叶产量是烟农对于种植烟草经济效益的期许,也是保障卷烟行业发展的原动力。土壤是影响烟叶生产重要的条件之一,也是可持续农业的首要因素,可持续发展农业必须发掘土壤本身的生产潜力并减少农用化学品的使用,节约资源,减少环境污染,同时还要实现食物可持续高产优质的目标[1]。长期以来,随着国内大部分烟区的土地复种指数的提高、无机肥料的不合理使用以及轮作不足,导致烟田土壤养分失衡、pH变化、微生物种群结构趋劣等[2-5]。更甚者,烤烟连作所产生的化感物质严重抑制了烤烟生长发育,还大幅降低烤烟根系对NO3-、SO42-、K+等养分的吸收[6,7],影响了烟叶质量。同时,过量使用农药和化肥又增加了农田的环境风险[8]。因此,许多学者使用微生物菌作为有机肥,提高烟株根围土壤养分有效性,改善土壤养分环境,刺激调节烟株生长,增强烟株抗性,协调烟叶内在化学成分,增加烟叶致香物质,最终提升烟叶品质,提高产量和产值,而且能够起到节肥的作用[9-11]。因此,本试验通过研究恩格兰抗重茬微生物菌剂不同用量对植烟土壤以和烟株生长发育以及产质量的影响,旨在探索施用恩格兰抗重茬微生物菌剂后促进烟株早生快发,有效提高烟叶质量和工业可用性,并为恩格兰抗重茬微生物菌剂在烤烟生产中的实际应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 材料与试验地概况
本试验于2018年3月—10月在云南楚雄州武定县白路镇古黑村进行,供试菌肥为恩格兰抗重茬微生物菌剂,参试品种为当地主栽品种云烟87,试验土壤选取烟稻轮作土壤,施肥前土壤基本养分情况土壤基础养分为:pH值5.75、水解氮198.5 mg/kg、有效磷43.3 mg/kg、速效钾251.4 mg/kg。供试烤烟品种为由玉溪中烟种子有限责任公司提供的云烟87。
1.2 试验设计
试验设计为单因素随机区组试验,在常规施用基肥的基础上,通过添加恩格兰抗重茬菌剂(北京恩格兰环境技术有限责任公司提供)不同施用量作为因子,设2个处理,分别是:CK,烤烟专用复合肥;T1,烤烟专用复合肥+恩格兰抗重茬菌剂30 kg/hm2。每个处理设置3个重复,共6个小区,每个小区0.067hm2,烟株于5月5日移栽,7月23日开始采烤,9月11日采烤结束。田间株距为55cm,田垄间距为120cm。恩格兰抗重茬微生物菌剂(有效活菌数量均≥3×1010/g)。添加方法为:预先在田垄上留出烟株移栽的穴,将称好的恩格兰抗重茬微生物菌剂添加至基施肥料,混匀后在以移栽穴为圆心、半径5 cm处进行穴施。除此以外,所有栽培技术及田间管理措施等,均按照当地优质烟叶栽培措施进行。
1.3 测定项目内容及方法
1.3.1 主要生育时期记载
参照中华人民共和国烟草行业标准YC/T 142-2010[12]烟草农艺性状调查测量方法,记载大田主要生长时期。主要记载“移栽期、缓苗期、团棵期、旺长期、成熟期、终采期”。
1.3.2 烟株植物学性状测定
于移栽后60d、打顶后7 d在对应各小区中间行选取有代表性的烟株10株作为定点株,参照中华人民共和国烟草行业标准YC/T 142-2010[12],调查株高、叶数、茎围、节距、最大叶长与宽,并计算最大叶叶面积(计算公式:叶面积=长×宽×0.6345)。
1.3.3 病害调查方法
病害调查采用五点取样法,每块烟田取5个点,每点调查100株,统计发病率。发病率2%以下、2%~4%、4%~6%、6%~8%、8%~10%、10%以上分别定为零星发生、轻、较轻、中等、较重、严重。病害主要依据其典型的症状进行鉴定和确认,疑似症状进行病原分离和接种确认。
1.4 数据处理
利用Excel 2007整理数据,利用SPSS22.0进行方差分析,多重比较采用Duncan法,利用R语言(vegan程序包)进行主成分分析。
2 结果与分析
2.1 大田主要生育时期
从表1可知,T1处理在缓苗期早于CK处理2d,在团棵期早于CK处理5d,在旺长期早于CK处理4d,在成熟期早于CK处理3d,缩短大田生育期5d。说明施用恩格兰抗重茬微生物菌剂能够在前期促进烟苗的早生快发,产生一定的前期优势,从而缩短大田生育期。
表1 主要生育时期Tab.1 Thekey growth stage
2.2 不同处理烤烟主要农艺性状指标
由表2和表3可知,从移栽后60d的农艺性状来看,施用恩格兰抗重茬微生物菌剂对烤烟部分植物学性状产生了良性影响。各个处理主要农艺性状指标中的株高、叶数、茎围、节距、有效叶片数及最大叶叶面积均表现为:T1最大,CK最小。株高增长18.85%、有效叶数增长2.93%、节距增长22.69%、茎围增长1.86%、最大叶长增长13.05%、最大叶宽增长13.22%、最大叶叶面积增长28%。从打顶后7 d各处理主要农艺性状来看各个处理主要农艺性状指标中的株高、叶数、节距、茎围、叶面积表现为:T1最大,CK最小,株高增长2%、有效叶数增长4%、节距增长6%、茎围增长3%、最大叶叶面积增长3%。其中叶数、茎围、节距、叶面积表现为差异显著,株高表现为有差异但不显著,最大叶长宽表现为差异不显著。初步表明,较常规化学肥料,在前中期T1处理组对烟株的株高、节距、茎围、最大叶长、叶数、最大叶宽、最大叶面积都起到了明显的促进作用。在烟株生长发育后期对叶数、茎围、节距、叶面积表现为促进作用,对株高、叶长宽有所促进但促进效果不显著。表明添加恩格兰抗重茬微生物菌剂有利于促进烟株的生长发育,改善农艺性状指标。
表2 移栽后60d农艺性状Tab.2 The agronomy characters of tobacco at 60d after transplanting
表3 打顶后7 d各处理主要农艺性状Tab.3 Theagronomy charactersof different treatments 7 d after topping stag
2.3 不同处理病害发病调查
由表4可知,从病害发病调查来看,T1处理与CK处理在黑胫病、番茄斑萎病和根腐病上表现出显著差异,黑胫病发病率降低62.34%,番茄斑萎病发病率降低24%,根腐病发病率降低50%,但在烟草气候斑病上T1处理与CK处理发病率相同,说明用恩格兰抗重茬微生物菌剂对土传性病害有较好的防治作用,对非侵染性病害防治效果不明显。
表4 病害发病调查Tab.4 Thedisease incidenceinvestigation
2.4 终采后烟株根系质量
从表5可知,根系鲜质量、根系干质量、根系干鲜比、主根数均表现为T1>CK。其中T1处理根系鲜质量较CK处理提升7.92%,T1处理根系干质量较CK处理提升13.83%,T1处理根系干鲜比较CK处理提升5.47%,T1处理主根数较CK处理提升8.41%,初步表明,施用格兰抗重茬微生物菌剂对提高烟株根系发育及干物质积累量有较好的作用效果。
表5 终采后烟株根系质量Tab.5 Theroot weight after transplanted
3 讨论
3.1 恩格兰重茬微生物菌剂对大田主要生育时期的影响
通过试验结果得出结论:施用恩格兰抗重茬微生物菌剂能够在前期促进烟苗的早生快发,产生一定的前期优势,能够缩短大田生育期。这可能是菌剂产生了细胞分裂素,促进根系生长、增强根系呼吸作用,从而增强了根系吸收水分、养分和合成细胞分裂素的能力,进而促进烟株早生快发,缩短烤烟的大田生育期。这与邢嘉韵[13]等人的研究结果相同。
3.2 恩格兰重茬微生物菌剂对不同处理烤烟主要农艺性状指标的影响
通过对农艺性状数据分析,处理T1在移栽后60d对烤烟农艺性状有显著提升作用,说明施用恩格兰重茬微生物菌剂在烟株发育前中期能有效促进烟株的生长发育。从打顶后7 d的农艺性状上看,由于烟株生长发育的限制,对株高、叶长宽影响不明显,但还是对烤烟的叶数、茎围、节距、叶面积有显著提升作用。初步表明,恩格兰重茬微生物菌剂对促进烤烟早生快发和提高烤烟主要农艺性状指标有一定的作用效果。
3.3 恩格兰重茬微生物菌剂对不同处理病害的影响
试验结果表明恩格兰重茬微生物菌剂处理组对黑胫病、番茄斑萎病、根腐病有很好的防治效果,对烟草气候斑病防治效果不明显。原因有2个:一是恩格兰微生物菌剂提高作物群体免疫力以此来有效抑制病菌侵染;二是恩格兰微生物菌剂中的菌群在繁殖的过程中所产生的活性物质,能够有效抑制一些病菌并促进有益厌氧菌生长,从而从多个方面抑制致病菌生长。这与林福呈[14]等人的研究结果相同。
3.4 恩格兰重茬微生物菌剂对终采后烟株根系质量的影响
烤烟根系不仅身为烟株的地上和地下物质和信息交换的两大系统之一,还作为烤烟固着器官、吸收器官、重要合成器官发挥重大作用,在研究烤烟生长发育情况具有关键的参考意义,它的质量是用来衡量烟株根系发育状态的关键的指标。植物的干鲜比是衡量植物光合作用干物积累的一个重要生理指标,比值越大,干物质积累量越多,其生长发育状况越好[15]。试验结果表明,施用格兰抗重茬微生物菌剂对提高烟株根系发育及干物质积累量有较好的作用效果。
4 结论
通过对上述调查分析结果得出以下结论:施用恩格兰重茬微生物菌剂能够促进烟株早生快发,为烟株生长提供充足的生育时间,有效地增加烟株的抗逆性,促进根系的生长发育及对养分的吸收。施用恩格兰重茬微生物菌剂对黄瓜花叶病、番茄斑萎病、根黑腐病也有很好的防治作用。