APP下载

无机肥配施生物菌剂对植烟土壤质量及烤烟品质的影响

2024-04-08钱颖颖任可陈颐马翔陈蓉王萝萍姜永雷

江苏农业科学 2024年3期
关键词:土壤养分烤烟

钱颖颖 任可 陈颐 马翔 陈蓉 王萝萍 姜永雷

摘要:为探究无机肥配施不同生物菌剂对烤烟NC102的植烟土壤质量、烤烟生长发育动态变化规律以及烟叶产质量的影响,采用盆栽试验设计,以常规施肥处理为对照(CK),设置常规施肥分别配施0、0.2、0.3、 0.6 g/株 4种梯度的哈茨木霉、枯草芽孢杆菌、EM复合菌菌剂,共计8个处理,研究烤烟团棵期、旺长期、成熟期各处理植烟土壤养分、土壤酶活性、烟叶抗氧化酶活性、烤烟农艺性状、根系结构发育指标、烟叶化学成分的动态变化和初烤烟叶经济性状的差异。结果表明,常规施肥配施包含EM复合菌的2~3种生物菌剂处理能有效提高土壤质量、烤烟生长发育和初烤烟叶产质量。土壤质量方面,常规施肥配施多种生物菌剂能提升土壤速效氮含量、有机碳含量、土壤碳氮获取酶活性、土壤过氧化氢酶活性,并且随着生育期推进,土壤硝态氮和铵态氮含量呈现先增高后降低的变化趋势,在旺长期达到峰值;烤烟植株生长发育方面,常规施肥配施多种生物菌剂能有效提升烟叶抗氧化酶活性、烤烟有效留叶数、叶片鲜质量和烟叶氮、磷、钾含量,并且促进烤烟根系结构发育。初烤烟叶产质量方面,常规施肥配施多种生物菌剂能显著提高烟叶产值、均价和上等烟比例(P<0.05)。总体而言,各生育期均以常规施肥配施微生物菌剂组合对土壤质量、烤烟生长发育和烟叶产质量的促进效果较佳。综上可知,常规施肥配施以EM复合菌为主的2~3种生物菌剂能提高烤烟NC102的植烟土壤质量,促进烤烟植株生长发育,增加烟叶产质量,对于烤烟NC102的烟叶生产可持续发展具有重要的生产实践意义。

关键词:烤烟;生物菌剂;土壤养分;烤烟生长发育;烟叶产质量

中图分类号:S572.06  文献标志码:A

文章编号:1002-1302(2024)03-0121-10

烟草是我国重要叶用型经济作物,提高烟叶产量与品质是我国烟草生产的首要目标,施肥对植烟农田生态系统的养分输入和烟叶产量具有重要保障作用[1-2]。在烟草生产上,往往会盲目投入大量的无机化肥与农药来应对连作障碍造成的土壤肥力下降和烟草病害频发,但随着化肥的投入,给我国烤烟生产和土壤生态系统带来了诸多问题,例如烟叶产质量逐年下降,土壤板结、肥料利用效率低、养分不均匀、土壤菌群结构失衡等[3-5]。同时,长期施入化肥导致土壤质量的降低是多种因素共同作用的结果,根源是作物与土壤的相互作用,致使土壤结构、理化指标、微生物群落等发生变化进而影响了作物的生长,通过这些传统的施肥和农药施用很难达到改善烟草连作障碍的效果[6]。此外,对烤烟栽培来说,长期施用单一化肥会影响烤后烟叶的化学成分,如使糖碱比和糖氮比等失衡,以及致香物质成分缺失,最终导致烟叶质量下降[7-8]。况且长期施用化肥会带来土壤酸化、农业氮磷面源污染、土壤退化(板结、养分不均匀等)、温室气体排放量增加等负面效应,已严重影响到我国生态环境安全,并且对烟草产品质量、烟草出口和烟草生产可持续发展产生负面影响[9-13]。因此,积极探寻有助于缓解单施化肥导致植烟土壤质量降低的施肥措施,对于提高植烟土壤生态系统稳定和推动烟叶可持续化发展具有重要的意义。

生物菌剂肥料是指一种经过加工手段制成且含有有效活菌数的生物肥料,能够通过微生物代谢改善土壤理化性质,增加土壤酶活性等方式促进植株生长[14-15]。利用微生物菌剂配合肥料改善修复土壤、促进烟株生长,提高烟叶产质量已然成为当前作物学和生态学领域的重点关注研究内容[16-17]。目前,已有大量研究证明施用菌剂对烟株生长有许多有利影响,殷全玉等的研究表明,哈茨木霉和枯草芽孢杆菌可以提高烟田土壤养分和有益菌群的丰度[17];胡亚杰等的研究表明,含EM菌的微生物菌剂有利于促进烤烟生长发育,提供产量并改善烟叶质量,并且对烟草栽培中常见的土传病害有较好的防治作用[18-21]。但目前有关无机肥配施不同生物菌剂的研究相对较少,故本试验选用3种广谱生物菌剂,设置无机肥配施不同比例单菌剂和复合多菌剂的处理,研究其对不同生育期植烟土壤养分、土壤酶活性、烟叶抗氧化酶活性、烤烟农艺性状、根系结构发育、烟叶化学成分和经济性状等指标的影响,探讨无机肥配施生物菌剂对烤烟产质量和土壤肥力的影响,以期初步探寻合理的无机肥配施生物菌剂比例,并为烤烟生产上应用生物菌剂肥料实现化肥减施增效目标提供科学化依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

2022年3月至2022年9月,试验于云南省玉溪市江川区九溪镇试验地(24°19′N,102°37′E,海拔 1 691.5 m)开展,试验地属中亚热带高原季风气候,烤烟主要种植区海拔平均高度1 460 m,年平均气温16.15 ℃,最高月气温20.6 ℃,全年降水量 1 141.35 mm,全年平均相对湿度为78.43%,全年日照时数为2 040.50 h。烤烟大田期平均气温为19.9 ℃,日照时数为822.85 h,降水量为 896.5 mm,气候温暖湿润,降水丰沛,日照充足,光能资源丰富,温度适宜。烤烟种植区土壤肥沃,土壤pH值平均为6.31,土壤有机质含量平均为28.71 g/kg,碱解氮含量为106.74 mg/kg,速效磷含量为 26.44 mg/kg,速效钾含量为267.30 mg/kg。

1.2 供试材料

烤烟供试品种为NC102。生物菌剂分别为哈茨木霉、枯草芽孢杆菌、EM复合菌,前两者有效活菌数均≥8.0×108 个/g,EM复合菌有效活菌数≥1.0×109 个/g,由国家增产菌技术研究推广中心、中国农业大学大农用生物制剂中试基地提供。烟草专用复合肥、普通过磷酸钙(P2O5 18%)和硫酸钾(K2O 51%),均由云南省烟草农业科学研究院提供。

1.3 试验设计

本研究采用盆栽试验,盆栽土壤取自试验地 0~20 cm土层,盆钵规格:盆口直径32 cm,盆底直径25 cm,盆高30 cm,每盆装土14 kg。试验共设置8个处理,每个处理20次重复,共160盆。对照(CK):常规施肥情况下不施菌剂;处理1(T1):常规施肥+哈茨木霉0.6 g/株;处理2(T2):常规施肥+枯草芽孢杆菌0.6 g/株;处理3(T3):常规施肥+EM复合菌0.6 g/株;处理4(T4):常规施肥+哈茨木霉0.3 g/株+枯草芽孢杆菌0.3 g/株;处理5(T5):常规施肥+哈茨木霉0.3 g/株+EM复合菌0.3 g/株;处理6(T6):常规施肥+枯草芽孢杆菌0.3 g/株+EM复合菌0.3 g/株;处理7(T7):常规施肥+哈茨木霉0.2 g/株+枯草芽孢杆菌0.2 g/株+EM复合菌0.2 g/株(表1)。其中,移栽时施用烟草專用复合肥(N、P2O5、K2O含量分别为12%、6%、24%)19.5 g/株,移栽后30 d追施烟草专用复合肥38.8 g/株、过磷酸钙(含P2O5 18%)38.9 g/株和硫酸钾(含K2O 51%) 6.85 g/株,打顶后喷施硫酸钾叶面肥6.85 g/株,并施用化学抑芽剂抑芽。其他管理按当地优质烟栽培规范进行。

1.4 测定项目

1.4.1 土壤、烟叶和烤烟根系的采集

分别在团棵期、旺长期、成熟期进行土壤、烟叶和烤烟根系的取样,每个处理3次生物学重复。

土壤取样:按照不同处理进行五点取样法取土。用清理工具除去烟田表面植物残体和浮土,随即用柴油机取土器采取5~20 cm深度的土壤,按照四分法取1.5 kg样品放于密封袋,剔除植物、细根、石块等杂物,混匀,过2 mm筛后分为2份,一份立即放入装有冰袋的保温箱中,运回实验室后转存入-20 ℃冰箱,用于土壤酶活测定;另一份置于阴凉处风干后备用,用于土壤养分的测定。

烟叶取样:按照不同处理将采集后的鲜烟叶分为2份,一份用锡箔纸包好后放入液氮中暂存,运回实验室后转存入-20 ℃冰箱,用于植物抗氧化酶活性测定;另一份放入鼓风干燥烘箱中进行杀青干燥(先在105 ℃条件下杀青0.5 h,而后在65 ℃条件下烘干至恒质量),然后将烟叶粉碎后过60目筛备用,用于检测烟叶化学成分。

烤烟根系取样:按照不同处理以烤烟根茎为中心,挖取长×宽×高=60 cm×60 cm×60 cm的土块,装入尼龙袋中,用自来水冲洗后备用。

1.4.2  土壤养分的测定

用“1.4.1”节中风干后的土壤测定土壤理化性质,包括铵态氮含量、硝态氮含量、有机碳含量、水分含量、土壤pH值,均参照鲍士旦的《土壤农化分析》[22]进行测定。

1.4.3 土壤酶活性和植物抗氧化酶活性的测定

用“1.4.1”节中存于-20 ℃冰箱的土壤和烟叶样品测定土壤酶活性和植物抗氧化酶活性,其中土壤酶活性分别测定土壤脲酶、蔗糖酶和过氧化氢酶活性;植物抗氧化酶活性分别测定植物超氧化物歧化酶、过氧化物酶、过氧化氢酶、抗坏血酸过氧化物酶活性。各土壤酶和植物抗氧化酶的活性均采用北京索莱宝科技有限公司生产的试剂盒进行测定。

1.4.4 农艺性状的测定

在各生育期对每个处理分别随机选取具有代表性的烟株5株,按YC/T 142—2010《烟草农艺性状调查测量方法》测定有效留叶数、叶片鲜质量、茎鲜质量、根鲜质量、株高、茎围、最大叶长、最大叶宽等农艺性状指标[23]。

1.4.5 根部结构发育测定

在各生育期对每个处理分别随机选取具有代表性的3株烟株,用根系扫描仪(Epson Perfection V800,Indonesia Inc.)对烤烟根系进行扫描,扫描后保存图像,采用 Win RHIZO-Pro 2019根系分析系统软件(Regent Instruments LA2400,加拿大)分析根长、根投影面积、根表面积、根平均直径、根体积、根尖数、分叉数、交叉数等数据。

1.4.6 烟叶的经济性状

烟叶烤后经济性状按GB 2635—92《烤烟》进行分级,各级烟叶价格按照2020年产区的收购价格,分别记录不同处理烟叶的产量、产值、均价、上等烟比例、中等烟比例和下等烟比例[24]。

1.5 数据分析

采用Excel 2010软件对数据进行整理,利用SPSS 26.0进行方差分析,用Origin 2021进行绘图。相同指标的不同品种之间选用Duncans新复极差法进行多重比较,显著性水平设定为α=0.05。

2 结果与分析

2.1 不同生物菌剂处理对各生育期土壤理化性质的影响

由图1可知,与CK相比,常规施肥配施生物菌剂处理能提高土壤养分含量,随着生育期的推进,土壤水分含量呈现先降后升的趋势,而土壤硝态氮、铵态氮含量均呈先上升后下降的趋势,在旺长期达到峰值。速效氮含量方面,与CK相比,除了旺长期的T6处理外,各生育期下常规施肥配施生物菌剂处理的土壤硝态氮、铵态氮含量均显著提高(P<0.05),以旺长期T4和T7处理的含量最高,其中硝态氮含量分别提高362.04%、498.71%,铵态氮含量分别提高693.71%、438.02%。有机碳含量方面,与CK相比,旺长期和成熟期T5和T7处理的有机碳含量均显著提高(P<0.05),以旺长期的含量较高,分别提高39.71%、13.28%。水分含量方面,随着生育期的推进呈现先降后升的趋势,与CK相比,旺长期和成熟期T1和T3处理的水分含量均显著提高(P<0.05),以团棵期的含量较高,分别提高10.41%和6.33%;此外,成熟期的T7处理与CK相比,显著提高了8.62%(P<0.05)。pH值方面,与CK相比,除成熟期的T2处理以外,各生育期下常规施肥配施生物菌劑处理的pH值均提高,其中T7处理分别在团棵期、旺长期显著提高11.57%、13.55%(P<0.05)。

2.2 不同生物菌剂处理对各生育期烟叶抗氧化酶活性和土壤酶活性的影响

由图2可知,常规施肥配施2~3种生物菌剂处理(T4、T5、T6和T7处理)均能提高烟叶抗氧化酶、土壤碳氮获取酶和土壤过氧化氢酶活性。同时,随着生育期的推进,烟叶超氧化物歧化酶活性呈现先上升后下降的趋势,在旺长期达到峰值;植物过氧化物酶活性则呈现逐渐下降的趋势,其余酶活性在不同生育期差异不大。

烟叶抗氧化酶活性方面,与CK相比,除成熟期以外,T2~T7处理的超氧化物歧化酶活性均显著提高(P<0.05),以旺长期T5和T7处理的活性较高,分别提高100.20%、88.91%;T4和T7处理的过氧化物酶活性均显著提高(P<0.05),以团棵期的活性较高,分别提高54.31%、20.55%;团棵期和旺长期T7处理的过氧化氢酶活性均显著提高(P<0.05),以旺长期的活性较高,提高了66.39%。此外,与各生育期的CK相比,T7处理的植物抗坏血酸过氧化物酶活性均显著提高(P<0.05),以旺长期的活性较高,提高了278.02%。

土壤酶活性方面,与各生育期的CK相比,T6和T7处理的土壤脲酶活性均显著提高(P<0.05),以团棵期的活性较高,分别提高40.91%、70.45%。与CK相比,除成熟期以外,T2~T7处理的土壤蔗糖酶活性均显著提高(P<0.05),以旺长期的T6和T7活性较高,分别提高58.97%和46.15%。与CK的过氧化氢酶活性相比,团棵期的T2~T7处理均降低,旺长期的T6处理显著提高了176.18%(P<0.05),成熟期的T7显著提高了76.55%(P<0.05)。

2.3 不同生物菌剂处理对各生育期烤烟农艺性状的影响

由表1可知,常规施肥配施2~3种生物菌剂且包含EM复合菌处理(T5、T6和T7处理)能提高烤烟成熟期有效留叶数、叶片鲜质量,其中T6处理有效提高了除株高以外各生育期烤烟的农艺性状。与成熟期的CK相比,T5、T6和T7处理的有效留叶数分别提高了5.56%、5.56%和16.67%,葉片鲜质量分别提高了9.28%、54.12%和24.59%。与各生育期的CK相比,T6处理的有效留叶数提高了0~9.09%、叶片鲜质量提高了19.11%~54.12%、茎鲜质量提高了13.82%~83.52%、根鲜质量提高了0.91%~37.18%、茎围提高了8.96%~40.38%、最大叶长提高了3.51%~15.75%、最大叶宽提高了10.67%~20.88%。

2.4 不同生物菌剂处理对各生育期烤烟根系结构发育的影响

由表2可知,常规施肥配施3种生物菌剂处理(T7处理)能提高除成熟期根平均直径和根体积以外的烤烟根系结构发育指标。与团棵期的CK相比,T7处理的烤烟根系结构发育指标均显著提高(P<0.05)。与各生育期的CK相比,T7处理的根长提高了21.56%~54.68%、根投影面积提高了7.34%~26.50%、根表面积提高了6.18%~17.10%、根尖数提高了2.99%~23.17%、交叉数提高了2.46%~37.60%。此外,与CK相比,T7处理在团棵期和旺长期的根平均直径分别提高了19.40%和10.43%,根体积分别提高了30.58%和3.62%。

2.5 不同生物菌剂处理下各生育期烟叶化学物质含量

由表3可知,常规施肥配施生物菌剂处理能提高各生育期烟叶总氮含量、钾含量和以及除团棵期以外的磷含量,其中钾含量均显著提高(P<0.05),同时以T7处理的效果最显著。氮代谢方面,与CK相比,各时期的常规施肥配施生物菌剂处理能提高总氮含量,其中以团棵期的T7和T3处理含量较高,分别提高124.44%和106.67%,其中T3处理降低了旺长期和成熟期总植物碱和蛋白质含量。钾含量方面,与CK相比,各时期的常规施肥配施生物菌剂处理均能显著提高钾含量(P<0.05),其中以团棵期的T6和T7处理含量最高,分别提高了69.72%和84.86%。磷含量方面,与CK相比,除团棵期以外的常规施肥配施生物菌剂处理均能提高磷含量,其中以旺长期和成熟期的T7处理含量最高,分别提高了28.57%和26.32%。碳代谢方面,与CK相比,团棵期的常规施肥配施生物菌剂处理能提高碳含量、淀粉、总糖含量,其中碳含量以T1和T2处理的含量较高,分别提高6.78%和7.43%;但随着生育期的推进,该效应逐渐降低且最终低于CK。氯离子含量方面,各处理间差异不大。

2.6 不同生物菌剂处理对烤烟经济性状的影响

由表4可知,常规施肥配施生物菌剂处理均能提高烤烟的经济性状,除T1和T2处理外,其余常规施肥配施生物菌剂处理在产值、均价和上等烟比例等指标的提升效果均具有显著性(P<0.05),同时显著降低了下等烟比例,其中以T7处理整体提升效果最优。各烤烟经济性状指标下,与CK相比,T1~T7处理在产量方面提高了6.77%~23.42%,其中T7处理提高了19.98%;T3~T7处理在产值方面显著提高了22.87%~35.48%,其中T7处理显著提高了35.48%(P<0.05);T3~T7处理在均价方面显著提高了5.46%~14.91%,其中T7处理显著提高了12.91%(P<0.05);T3~T7处理在上等烟比例方面显著提高了8.34%~13.62%,其中T7处理显著提高了13.62%(P<0.05);T1~T7处理在下等烟比例方面显著降低了15.52%~59.7%,其中T7处理显著降低了24.98%(P<0.05)。

3 讨论

3.1 常规施肥配施生物菌剂能有效促进植烟土壤的养分积累

常规施肥配施生物菌剂能提高土壤肥力,增加养分积累效率[25]。本研究表明,配施生物菌剂能够显著提高土壤中无机氮含量,这可能与生物菌剂有效提高土壤微生物活性,增强微生物对无机氮的固持能力有关[26]。氮素是作物生长发育所必需的营养元素,土壤中的有机质在矿化作用下转化为无机氮,才能被作物直接吸收利用[27-28]。当土壤处于适宜的温度、水分、氧气和pH值条件下时,土壤中的有机质能够被微生物分解释放出氨素,并被固定为铵态氮和硝态氮,这有助于减少肥料的损失[29-30]。哈茨木霉能增加有机酸含量和H+浓度,枯草芽孢杆菌具有优化植物根际微生态环境,EM复合菌能促进动植物生长、增强抗病能力,这3种广谱生物菌剂均具有提高养分利用率和含量的作用[31-33]。

3.2 常规施肥配施生物菌剂能提高植物抗氧化酶活性和土壤碳氮获取酶活性

生物菌剂能提高作物抗胁迫性和土壤酶活性,对于作物抗逆性和养分获取效率具有重要作用[34-35]。本研究结果表明,不同生物菌剂复合施用可以提高烟叶抗氧化酶活性,保护烟草叶片组织细胞免受损伤,提高烤烟的抗逆能力并促进植株生长。过氧化氢酶是一种广泛存在于生物体内的酶,它可以消除细胞内有毒害作用的过氧化氢,从而保护细胞免受损害[36]。过氧化物酶和超氧化物歧化酶也普遍存在于动植物体内 它们可以清除过氧氢和其他有毒物质,具有双重清除作用[37-38]。抗坏血酸过氧化物酶是植物细胞中一种重要的抗氧化酶类,可以降低氧化胁迫和活性氧积累对植物细胞的损伤[39]。现有研究表明,微生物菌剂的使用可以提高烟叶保护酶过氧化氢酶、过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性,同时降低了丙二醛含量,增强烟株的抗逆性并提高烤烟经济性状,协调初烤烟叶化学成分[40]。从本研究结果可知,常规施肥配施2~3种生物菌剂处理能提高土壤碳氮获取酶和土壤过氧化氢酶活性,在旺长期增幅最大,表明复合生物菌剂能提高植烟土壤的碳氮养分积累效率,这与现有研究结果[32,41]是一致的。土壤脲酶的功能主要为促进土壤有机态氮向有效氮的转化,对于土壤氮素供应水平具有提高作用[42];土壤蔗糖酶则主要是参与土壤有机碳循环的酶,能反映土壤有机碳累积、分解和转化规律[43];土壤过氧化氢酶主要反映有机质的转化效率[44]。以上结果共同表明,常规施肥配施生物菌剂能提高植物抗氧化酶活性和土壤碳氮获取酶活性。

3.3 常规施肥配施生物菌剂能提高烤烟根系结构发育和农艺性状指标

广谱生物菌剂能改善作物根际微生物群落组成,从而促进作物根系结构发育和地上部生长。本研究结果表明,配施生物菌剂可以改善烟草根系的发育情况,这种改善特别明显地体现在烤烟的团棵期和旺长期。烟草的水分和营养主要由烟株的根系吸收,而根系的分布和结构特征则在一定程度上决定了烟株吸收各种养分的数量[45]。烤烟作为移栽性作物,其根系结构发育相比其他农作物具有更强的发育空间,根系的发育与大田期的农艺性状指标密切相关。大量研究表明,以哈茨木霉和枯草芽孢杆菌等广谱生物菌剂能对烟草地上部农艺性状、地下部根系形态和干物质积累量具有明显促进效果[46-48]。木霉在土壤中定殖,一方面能够产生有机酸,溶解土壤中难溶的微量元素,不仅易于招募根系促生微生物群落,同時能补充施肥缺失的微量元素,利于地上部生长发育[25,33]。枯草芽孢杆菌菌体生长过程中,会产生枯草菌素、多黏菌素和制霉菌素等活性物质,同时也可合成一些如纤维素酶、脂肪酶和蛋白酶等酶类物质及生物碱和B族维生素,这些物质在植物生长发育进程中具有较强的促生作用[49-50]。此外,3种生物菌剂的复合施用效果较好,即常规施肥+哈茨木霉0.2 g/株+枯草芽孢杆菌0.2 g/株+EM复合菌0.2 g/株(T7处理),这可能是3种复合菌在土壤生态环境中具有相互协调的作用,为后续深入开展微生物组学、转录组学和蛋白质组学多技术联用,进一步探究机制性研究提供了思路。

3.4 常规施肥配施生物菌剂能提高烟叶化学品质和经济性状指标

生物菌剂对于烤烟化学成分协调性和经济性状提升具有正向促进作用[46]。本研究结果表明,常规施肥配施生物菌剂处理能提高各生育期烟叶总氮含量、钾含量和除团棵期以外的磷含量,并且能显著提高烤烟的经济性状。高峰等的研究显示,施用微生物菌剂于连续种植5年的烟草土壤中,能够显著提高烟草的经济性状[51]。张良等的研究表明,施用复合菌剂和有机无机肥配合施用,能够明显提高烤烟的上中等烟比例和均价[52]。牛莉莉等的研究表明,哈茨木霉配施腐殖酸肥能有效提高烟叶钾含量[32],本研究结果与之保持一致。同时,木霉菌和枯草芽孢杆菌等生防菌具有良好的促生抗病能力,这可能是保证大田成熟期鲜烟叶素质和初烤烟叶外观品质的重要因素之一。值得注意的是,本试验以常规施肥+哈茨木霉0.2 g/株+枯草芽孢杆菌0.2 g/株+EM复合菌0.2 g/株(T7)处理烤烟的经济性状表现较好,高于其他处理,可能是因为这3种菌剂的复合施用,更能促进烟叶品质的形成。此外,现有研究表明,利用芽孢杆菌发酵烤烟、雪茄烟以及烟草浸提液后,烟叶的感官评吸质量能得到大幅度提升[53-54]。

4 结论

与常规施肥情况下不施肥菌剂相比,常规施肥配施2~3种生物菌剂能提升烤烟NC102的植烟土壤养分含量、土壤碳氮获取酶活性、土壤过氧化氢酶活性、烟叶抗氧化酶活性、烤烟有效留叶数和叶片鲜质量、根系结构发育指标,最终提升了烟叶经济性状。不同微生物菌肥由于对土壤养分改善的机制不同,导致其对土壤理化性质和土壤养分的改变程度的作用层次有所不同,但多种生物菌剂复合施用有明显协同促进效应,其中以常规施肥+哈茨木霉 0.2 g/株+枯草芽孢杆菌0.2 g/株+EM复合菌0.2 g/株的表现较优。因此,为使烟草专用复合肥发挥保育与修复植烟土壤的最大潜力,需注重与多种生物菌剂的复合施用,优化无机肥和生物菌剂的配置,并在此基础上进一步结合田间试验摸索适宜用量,以达到优质烤烟可持续发展的目的。

参考文献:

[1]何元胜,王继明,郑元仙,等. 不同施氮量对水稻土氮素供应及烤烟生长的影响[J].热带农业科学,2022,42(6):7-10.

[2]张 杰,黄海棠,杨立均,等. 氮素形态对烟草生长及品质影响的研究进展[J].中国农学通报,2018,34(15):38-43.

[3]任 宏. 施用化肥对农业生态环境的负面影响及对策[J].农村经济与科技,2019,30(6):5,13.

[4]原 政,欧阳铖人,杨德海,等. 不同用量有机肥替代化肥对洱海流域氮磷养分流失和烟叶产质量的影响[J].江西农业学报,2022,34(1):94-99.

[5]张明发,田 峰,李孝刚,等. 基于烤烟生产的湘西植烟土壤质量综合评价[J].中国烟草学报,2017,23(3):87-97.

[6]周 艳. 有机无机培肥对宁夏旱作区农田土壤与作物产量的影响[D].银川:宁夏大学,2019:1-3.

[7]蒋雨洲,陈顺辉,李文卿,等. 有机肥长期定位施用对烟田土壤养分和烟株根际土壤细菌群落的影响[J].中国烟草学报,2019,25(6):60-70.

[8]潘玉蕊,郑雅元,陈 林,等. 化肥减量配施炭醋肥对烟草生长和品质的影响[J].现代园艺,2018(9):3-5.

[9]Zhang M Y,Riaz M,Zhang L,et al. Response of fungal communities in different soils to biochar and chemical fertilizers under simulated rainfall conditions[J].Science of the Total Environment,2019,691:654-663.

[10]Laird D,Fleming P,Wang B Q,et al.Biochar impact on nutrient leaching from a Midwestern agricultural soil[J].Geoderma,2010,158(3/4):436-442.

[11]Niu Z R,An F J,Su Y Z,et al. Effect of long-term fertilization on aggregate size distribution and nutrient accumulation in aeolian sandy soil[J].Plants,2022,11(7):909.

[12]Wang X,Bai J H,Xie T,et al. Effects of biological nitrification inhibitors on nitrogen use efficiency and greenhouse gas emissions in agricultural soils:a review[J].Ecotoxicology and Environmental Safety,2021,220:112338.

[13]杨夏孟. 有机肥料配合施用对土壤养分、烤烟生长及品质的影响[D]. 郑州:河南农业大学,2012:11-14.

[14]蒙 静,曹云娥,姚 英,等. 秸秆还田对土壤理化及生物性状影响的研究进展[J]. 北方园艺,2013(11):184-186.

[15]赵柏霞,潘凤荣,王 薇,等. 生物菌剂对樱桃的促生效应及根际细菌群落的影响[J]. 沈阳农业大学学报,2018,49(3):286-292.

[16]姜永雷,肖 雨,邓小鹏,等. 微生物菌剂对烟草连作土壤理化性质及土壤胞外酶酶活性的影响[J]. 中国烟草学报,2022,28(4):59-66.

[17]殷全玉,刘健豪,方 明,等. 高碳基肥配施菌剂对植烟土壤化学性质及微生物的影响[J]. 湖南农业大学学报(自然科学版),2019,45(5):501-506.

[18]胡亚杰,王生才,卢 健,等. 微生物菌剂喷施对烤烟生长发育及产质量的影响[J]. 作物研究,2018,32(3):213-216.

[19]王文凤,张丽娜,朱启法,等. 枯草芽孢杆菌BC80-6发酵条件的优化及对烟草根黑腐病的控病效果[J]. 烟草科技,2019,52(5):6-13.

[20]施河丽,孙立广,谭 军,等. 生物有机肥对烟草青枯病的防效及对土壤细菌群落的影响[J]. 中国烟草科学,2018,39(2):54-62.

[21]潘明锦,彭丽娟,李春黎,等. 微生物菌剂对烤烟幼苗主要农艺性状与生理特征的影响[J]. 贵州农业科学,2019,47(9):20-25.

[22]鲍士旦. 土壤农化分析[M].  3版. 北京:中国农业出版社,2000:14-151.

[23]国家烟草专卖局. 烟草农艺性状调查测量方法:YC/T 142—2010[S]. 北京:中国标准出版社,2010.

[24]全国烟草标准化技术委员会. 烤烟:GB 2365—92[S]. 北京:中国标准出版社,1992.

[25]沙月霞,黄泽阳,李云翔,等. 生物菌剂对土壤微生物群落结构和功能的影响[J]. 农业环境科学学报,2022,41(12):2752-2762.

[26]周 泽,姚 拓,史潭梅,等. 菌剂对高寒地区土壤微生物群落结构及固氮菌群的影响[J]. 草地学报,2022,30(10):2609-2616.

[27]李惠通.覆膜及秸秆还田对旱地冬小麦化肥氮归趋及平衡的影响[D]. 杨凌:西北农林科技大学,2021:1-10.

[28]李红强,姚荣江,杨劲松,等. 盐渍化对农田氮素转化过程的影响机制和增效调控途径[J]. 应用生态学报,2020,31(11):3915-3924.

[29]周兰兰,刘梅金,李明军,等. 不同施肥处理对青稞根际土壤铵态氮和硝态氮的影响[J]. 中国农学通报,2022,38(30):85-90.

[30]王强盛,薄雨心,余坤龙,等. 绿肥还田在稻作生态系统的效应分析及研究展望[J]. 土壤,2021,53(2):243-249.

[31]韦云东,周时艺,陈蕊蕊,等. 生物有机肥、枯草芽孢杆菌对木薯生长及土壤性状的影响[J]. 广东农业科学,2022,49(12):64-73.

[32]牛莉莉,贾晓果,吴 疆,等. 哈茨木霉与腐殖酸肥配施对烤烟质量和植烟土壤特性的影响[J]. 贵州农业科学,2023,51(3):44-52.

[33]龙 伟,黄广远,姚小华,等. 枯草芽孢杆菌和哈茨木霉菌对油茶容器苗生长的影响[J]. 中南林业科技大学学报,2023,43(3):1-11.

[34]赵晓军,李 丽,张 璇,等. 生物炭与微生物菌剂配施对土壤生物和化学特性的影响[J]. 安徽农业科学,2018,46(25):109-112.

[35]安明哲,张 岩,张 妤,等. 枯草芽孢杆菌对盐胁迫下高粱种子萌发、幼苗生长及其生理特性的影响[J]. 山东农业科学,2022,54(12):81-90.

[36]刘 聪,邓宇宏,刘选明,等. 过氧化氢酶在植物生长发育和胁迫响应中的功能研究进展[J]. 生命科学研究,2023,27(2):128-138.

[37]丁薪源,曹建康. 果蔬过氧化物酶酶学特性研究进展[J]. 食品科技,2012,37(10):62-66.

[38]魏 婧,徐 畅,李可欣,等. 超氧化物歧化酶的研究进展与植物抗逆性[J]. 植物生理学报,2020,56(12):2571-2584.

[39]高 媛,薛艷红,刘士平.植物抗氧化动态平衡研究进展[J]. 生物资源,2019,41(1):14-21.

[40]毛家伟,张 翔,李 亮,等. 施用生物菌剂对烤烟叶片生理特征及钾、氯含量的影响[J]. 干旱地区农业研究,2020,38(3):181-187.

[41]杨营月,刘 慧,王龙飞,等. 不同肥料类型对植烟土壤及烤烟品质的影响研究[J]. 作物杂志,2022(3):187-193.

[42]杨志新,刘树庆. Cd、Zn、Pb单因素及复合污染对土壤酶活性的影响[J]. 土壤与环境,2000,9(1):15-18.

[43]刘 娟,张乃明,于 泓,等. 重金属污染对水稻土微生物及酶活性影响研究进展[J]. 土壤,2021,53(6):1152-1159.

[44]孔 龙,谭向平,和文祥,等. 外源Cd对中国不同类型土壤酶活性的影响[J]. 中国农业科学,2013,46(24):5150-5162.

[45]宗钊輝,田俊岭,王 维,等. 氮素水平对烤烟根系形态、结构及其氮素积累的影响[J]. 中国烟草学报,2021,27(6):34-42.

[46]王 典,匡志豪,孙晓伟,等. 哈茨木霉对烟草生长/产质量及黑胫病防效的影响[J]. 贵州农业科学,2023,51(3):27-35.

[47]汤玲玲. 三种促生微生物代谢产物中IAA含量的测定及其对烟草促生作用研究[D]. 洛阳:河南科技大学,2022:12,45.

[48]陈建妙,曹英建,瞿金旺,等. 哈茨木霉对黑麦草气体交换和生长发育的影响[J]. 北方园艺,2023(4):53-59.

[49]张紫瑶,谈 韫,樊 航,等. 绿色木霉和枯草芽孢杆菌对番茄苗期根系形态及土壤速效养分的影响[J]. 江苏农业科学,2022,50(9):111-115.

[50]李迪秦,任 铮,祝 利,等. 土壤调理剂与枯草芽孢杆菌菌剂配施对烟草生长发育及病害的影响[J]. 江苏农业科学,2022,50(10):88-94.

[51]高 峰,尤垂淮,刘朝科,等. 施用微生物菌剂对烤烟经济性状及其根际微生态变化的影响[J]. 福建农业学报,2014,29(12):1230-1235.

[52]张 良,刘好宝,顾金刚,等. 复合菌剂与有机无机肥配施对烤烟生长及产量品质的影响[J]. 烟草科技,2013(12):67-73.

[53]陈雅琼,刘 海,田临卿,等. 土壤消毒结合微生态修复对烤烟生长及其主要病害的影响[J]. 贵州农业科学,2023,51(2):35-41.

[54]毛多斌,黄晓玉,周利峰,等. 枯草芽孢杆菌分离鉴定及其对烟叶化学成分和吸味品质的影响[J]. 烟草科技,2022,55(8):10-19.

猜你喜欢

土壤养分烤烟
烤烟上炕机械研制
不同追肥对烤烟品质的影响
烤烟专用水溶根施肥技术介绍(二)
不同施肥模式对油茶植株营养生长和土壤养分的影响
广灵县平川区土壤养分变化及施肥建议
稻蟹共作模式下稻蟹产出与土壤理化性质的研究
孝义市不同种植方式耕作土壤养分状况研究
茶园土壤养分状况与分布
通川区耕地土壤养分现状与变化趋势
黔西南州烤烟化学成分可用性评价