烟草栽培中高效解钾菌的应用效果研究

摘 要：以不动杆菌为原料进行高效解钾菌的筛选，并开展盆栽试验和田间试验。结果表明，通过加入解钾菌能够提升烟叶叶片、根系的鲜重和干重。田间试验中，通过增加解钾菌的用量，烟草在烟碱含量、产量上都有了明显提升，其中产量提升11.28%，证明使用高效解钾菌对提升烟叶的产量和品质都有明显的作用，能够增加烟草种植经济效益。

关键词：烟草；解钾菌；烟碱；钾含量；产量

中图分类号：S572 文献标志码：B 文章编号：2095–3305（2024）11–00-03

烟草是我国重要的经济作物，主要种植于云南、山东、河南、甘肃及湖南等地。烟草的原料烟叶中含有较多的天然化学物质，其中烟碱、茄尼醇既是优质的天然化工原料，也是医药原料[1]。烟草生长需要足够的营养，特别是吸收磷钾，对提高烟草产量有巨大帮助，但盲目添加钾肥会影响土壤质量，导致周边水体富营养化，影响农业可持续发展。解钾菌能够将土壤中处于矿物状态的钾进行分解，使其成为烟草能够吸收的可溶性钾，不仅提高烟草产量，还能增加烟草中的含钾物质，提高增香物质量，满足市场对烟草的品质要

求[2]。虽然目前使用解钾菌已经成为烟草种植的重要方法，但在实际应用中，解钾菌普遍存在定殖时间短、解钾能力弱及密度低等问题。基于此，探索高效解钾菌的应用，筛选高效解钾菌株，并分析其在烟草种植中的应用效果，为烟草种植提供科学依据和技术支持。

1 材料和方法

1.1 材料

（1）菌种筛选土壤：选择某省烟田表层土壤、研究所试验田表层土壤进行混合，获取土壤后于4 ℃冰箱内保存。

（2）烟草盆栽土壤：盆栽土壤来源和菌种筛选土壤相同，获取后121 ℃灭菌1 h，晾干之后装盆称重，并进行其中各类物质浓度的测量。确定土壤中的营养包括有机质0.036 g/kg、总氮1.1 g/kg，全钾13.7 g/kg、缓效钾1.102 g/kg、速效钾0.233 g/kg，土壤pH值7.2。

（3）烟叶品种：云烟87。

（4）田间试验场地：某烟草公司的试验田。

（5）菌种来源：从某省烟草种植田中分离的不动杆菌，由研究所进行微生物菌种的保存和选育，并提供菌种。

1.2 方法

1.2.1 菌种培养方法

将菌株进行划线分离，构成单独菌落，在LB液体培养基，于37 ℃、200 r/min条件下培养18 h，经革兰氏染色进行观察。

1.2.2 盆栽试验

选择LK-1菌株进行盆栽试验，将菌株接种到LB液体培养基中，在37 ℃、200 r/min条件下培养到OD800为0.8；使用无菌水浸泡烟草种子，将漂浮、不饱满等有问题的种子去除，然后使用无菌水清洗种子，去除表面的细菌，清洗3～4次，将其放入垫有滤纸的无菌培养皿。培养条件为光暗比16∶8、温度28 ℃、培养时间3 d。种子全部露白之后先在无菌液中浸泡，之后维持之前的条件，经过30 d后转移到装有10 kg盆栽土壤的花盆中，按照自然条件进行户外种植。对照组的烟草种子置于无菌LB液体培养基中浸泡45 min。每种处理重复10次，待烟草植株成长到盛花期，使用湿灰法进行烟叶中烟草钾含量的检测，使用火焰光度计法测量土壤中的速效钾，分析数据的差异和相关性。

1.2.3 田间试验

将菌种在LB液体培养基中，以37 ℃、200 r/min培养到OD800为0.8，解钾菌用量有高、中和低3种浓度，用量分别为112.5 L/hm2、75.0 L/hm2、37.5 L/hm2，分别在烟草旺长期和打顶后观察烟草形状，并采用5点采样法进行取样。

2 结果分析

2.1 解钾菌形态鉴定

对解钾菌进行2 d的培养，得到的菌株为乳白色、不透明，表面光滑，边缘十分整齐，有臭味，耐高温，无弹性并且不能成丝，将其标记为LK-1。使用40倍显微镜进行观察，菌体革兰氏染色为阴性，是链珠状不动杆菌。

2.2 解钾菌溶液钾离子浓度

使用亚历山德罗夫液体培养基培养LK-1，经过

4 d后测定培养液中的钾元素含量，使用CK处理作为对照。对样品进行吸光度测量，LK-1中钾离子的浓度为4.962 μg/mL，CK处理的钾离子浓度为0.126 μg/mL，

在钾离子含量上观察组比对照组高出很多，随着培养时间增加，钾离子浓度持续上升，说明解钾菌能够完成对钾的转化。

2.3 解钾菌LK-1菌株盆栽试验效果

观察盆栽实验中LK-1菌株对烟草根系、叶片重量的影响（图1）发现，与未接种LK-1烟草相比，接种菌液后的烟草叶片鲜重、叶片干重、根系鲜重及根系干重都有明显增加（P＜0.05），改善幅度分别为19.13%、23.43%、42.52%和21.13%。由此证明，LK-1菌株能够促进烟草生长。

观察盆栽实验中LK-1和CK处理的根际土壤速效钾含量和叶片钾含量对比（图2）发现，接种LK-1菌株对提高根际土壤速效钾含量、叶片钾含量都有明显作用，其中接种LK-1菌株植株叶片钾含量提高10.81%，前后差异显著（P＜0.05）。在根际土壤速效钾含量对比中，通过接种LK-1菌株，土壤速效钾含量下降较少，相比未处理提高7.71%，且达到极显著水平（P＜0.01）。由此证明，接种LK-1菌株能够促进土壤中钾释放，获得更多速效钾，提高烟叶钾含量。

2.4 解钾菌对烟草生长的影响

2.4.1 解钾菌对烟草土壤中解钾菌和微生物总量的影响

随着使用的解钾菌浓度增加，土壤中解钾菌数量也不断增加，CK处理的数量为1.72×103个/g，高浓度处理的数量为3.99×103个/g，约是CK处理的2.32倍；在加入更多解钾菌之后，土壤中的微生物总量也明显增加，CK处理的数量为1.343×106个/g，高浓度处理达到2.152×106个/g，约是CK处理的1.60倍（图3）。说明土壤中增加解钾菌也能够给微生物提供更好的生活环境，LK-1可以和土壤中的其他微生物友好共生。

2.4.2 解钾菌对土壤矿物质含量的影响

注入不同浓度解钾菌后对比不同矿物质浓度变化可以发现（表1），解钾菌对全磷影响并不明显；中浓度处理后土壤全氮含量明显提升；解钾菌处理后，土壤中全钾含量降低，主要原因是解钾菌将矿物质钾分解为可以被烟草吸收的可溶性钾，土壤中钾大部分转化为烟草中的物质。菌液浓度和土壤有效含磷量关系不明显，说明解钾菌和其他微生物的共生关系还有待研

究[3]。解钾菌浓度改变并没有引起水解性氮含量变化，原因在于所使用的解钾菌不参与水解性氮的分解。随着解钾菌使用量的增加，速效钾含量明显增加，说明解钾菌能较好地发挥作用，提高土壤中速效钾含量。

2.4.3 解钾菌对烟草生长的影响

分别在烟草旺长期、中后期使用不同浓度的解钾菌进行处理发现（表2），当烟草处于旺长期时，使用中、高浓度解钾菌处理的烟草长得更高，证明通过增加解钾菌的用量可以有效促进烟草植株的生长；使用中、低浓度解钾菌，烟草叶片数量更多，但是使用高浓度解钾菌烟草叶片数和对照组相比差距不明显；使用高浓度解钾菌后，烟草叶片长度增长明显，但是使用中、低浓度解钾菌，叶片长度增长并不明显；在最大叶宽对比上，经过低浓度和高浓度解钾菌处理的烟草叶片明显大于经过中浓度解钾菌处理和对照组烟草叶片。当烟草处于中后期时，在烟草打顶之后使用解钾菌进行处理，高浓度和中浓度处理可以获得更高的株高；由于烟叶成熟之后被采摘，叶片数量明显减少，但是经过高浓度解钾菌处理的烟草叶片数量更多，证明通过使用更高浓度的解钾菌能够解决叶片衰老问题；其他性状上使用不同浓度解钾菌处理后的差异并不显著。

2.4.4 解钾菌和烟叶理化指标的关系

随着土壤中的解钾菌浓度增加，烟草的全磷、全钾含量明显增加，全氮含量的增加并不明显（表3）。

土壤注入解钾菌能够明显提高烟草的产量，使用高浓度的解钾菌后，产量相比对照组增加了11.28%，同时烟草的叶片数量和叶片大小也明显增加，通过使用高浓度解钾菌延长烟草生长期，明显提高了烟叶的产量[4]。

3 结论

烟草属于喜钾植物，烟钾含量是影响烟草品质的关键指标。土壤中的难溶钾会影响烟草对钾的吸收和应用，不利于保证烟草的产量和品质。使用不动杆菌为解钾菌，通过盆栽试验和田间试验，证明使用解钾菌可以明显提升烟草的产量和品质。种植过程中，解钾菌LK-1具有较强的解钾能力，不仅可以促进烟草生长，还可通过将土壤中不可溶的钾转化为速效钾，实现土壤中钾养分的活化，可以有效改善土壤的性质，让烟草可以吸收更多钾，提升了烟草的产量和品质。

盆栽试验中，解钾菌LK-1的应用提高了烟草叶片的鲜重、干重以及根系的鲜重和干重，并且使植株叶片的钾含量提升10.81%，说明解钾菌促进烟草生长的作用是全方位的，还能明显提高烟草的品质。田间试验中，随着解钾菌用量增加，土壤中的微生物数量也在增加，证明解钾菌能够给微生物提供更好的生活环境，有助于和土壤中的微生物共生；高浓度解钾菌的试验田中全钾含量下降明显，速效钾水平提升，说明钾得到了有效转化和应用；通过使用高浓度的解钾菌，能够获得更高的植株，而且能缓解叶片衰老，烟草的总烟碱含量明显增加，相比对照组提升26.96%，进一步证明解钾菌在提升烟草产量和品质方面的作用。

综上所述，解钾菌可以实现土壤中钾的转化和释放，提高土壤中速效钾含量，促进烟草生长，提高烟草产量和品质。烟草种植可以使用高浓度解钾菌提高烟草品质，满足烟草生产需求。

参考文献

[1] 彭哲慧，吴家红.树林植被根际土壤解钾菌的分离与多样性分析[J].广东化工，2023，50（20）：30-32.

[2] 刘岱松，王义伟，蔡柯，等.根际解钾菌的筛选及其对烟草钾素吸收的影响[J].安徽农业大学学报，2023，50（4）：557-562.

[3] 邱路凡.一株高效解钾菌解钾机理的探究及对土壤的改良[D].大庆：东北石油大学，2023.

[4] 唐小飞.解钾菌的分离鉴定及其对烟草的促生作用研究[D].合肥：合肥学院，2023.