全 文 :中国生态农业学报 2011年 11月 第 19卷 第 6期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, Nov. 2011, 19(6): 1255−1260
* 农业部公益性行业(农业)科技专项(200803031)、江苏省固体有机废弃物资源化高技术研究重点实验室第一批开放课题(BM200720303)
和甘肃省庆阳市科技局科技专项(GK071-1)资助
** 通讯作者: 邱慧珍(1961~), 女, 博士, 教授, 主要从事植物营养和营养生态的教学与科研工作。E-mail: hzqiu@gsau.edu.cn
滕桂香(1985~), 女, 硕士研究生, 主要从事逆境胁迫与植物营养的研究。E-mail: teng-gx104@163.com
收稿日期: 2010-11-28 接受日期: 2011-05-31
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2011.01255
微生物有机肥对烤烟育苗、产量和品质的影响*
滕桂香1 邱慧珍1** 张春红1 张文明1 刘 星1 何秀成2 胡 娟3
(1. 甘肃农业大学资源与环境学院 兰州 730070; 2. 甘肃农业大学工学院 兰州 730070;
3. 吉林省农业科学院 长春 130030)
摘 要 针对甘肃陇东烤烟生产中存在的品质较差以及病毒病严重等问题, 于 2008 年通过田间试验研究微生
物有机肥对烤烟育苗、产量和品质的影响。试验结果表明: (1)苗床期施用微生物有机肥有助于培育壮苗, 成苗
速度快, 叶片数提前达到移栽标准, 最大叶干重和地上部干重分别比对照增加 41.9%和 90.1%; 总根长、比根
长和根尖数分别比对照增加 151.5%、25.8%和 286.0%, 根系干重增加 1 倍; 苗床土中可培养微生物活菌数增
加, 放线菌数比对照多 194.7%。(2)大田移栽时再次穴施微生物有机肥极大地提高了烤烟的产量和经济效益,
改善了烟叶的品质。微生物有机肥处理的产量和产值分别比对照增加 23.2%和 46.5%, 中上等烟比例增加 16%,
纯收入增加 12 363 元·hm−2; 烟叶的钾、总氮、烟碱、蛋白质和糖含量以及施木克值等主要品质指标接近优质
烤烟的适宜值, 中下部叶的钾含量达到 3%以上。
关键词 微生物有机肥 烤烟 苗床期 生长发育 产量和品质 经济效益
中图分类号: S572 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2011)06-1255-06
Effect of microbial organic fertilizer on seedling growth,
yield and quality of flue-cured tobacco
TENG Gui-Xiang1, QIU Hui-Zhen1, ZHANG Chun-Hong1, ZHANG Wen-Ming1,
LIU Xing1, HE Xiu-Cheng2, HU Juan3
(1. College of Resources and Environmental Sciences, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China;
2. College of Engineering, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, China; 3. Jilin Academy of
Agricultural Sciences, Changchun 130030, China)
Abstract Low quality and severe virus disease limit flue-cured tobacco production in the Loess Plateau of East Gansu Province.
The effects of microbial organic fertilizer on tobacco growth, yield, quality and soil micro-organism were determined in a field trial.
The field trial involved nursery and transplanted field cultivation where the effects of microbial organic fertilizer on local flue-cured
tobacco production were investigated. Results showed that application of microbial organic fertilizer (T2) in nurseries significantly
promoted tobacco growth and soil micro-organism population, which strengthened seeding vitality. Compared with T1 (chemical
fertilizer), dry weight of max leaf and shoot increased respectively by 41.9% and 90.1% in T2. Total root length, specific root length,
root dry weight and root tip number also increased by 151.5%, 25.8%, 100.0% and 286.0% in T2. Micro-organism count in T2 nurs-
ery soils increased. Specifically, actinomyce numbers rose significantly by 194.7% in T2 over T1, increasing disease resistance. Fur-
thermore, T2 significantly promoted yield, quality and economic benefits of flue-cured tobacco in transplanted fields. Yield, eco-
nomic benefit and net income increased respectively by 23.2%, 46.5% and 12 363 Yuan·hm−2 in T2 over T1. Mid-high grade leaf
ratio also increased by 16%. Main chemical components such as K, total N, nicotine, protein, sugar and schmuck were in the range of
high-quality tobacco. Specifically, Middle-lower part leaf K content exceeded 3%, which signified high quality tobacco.
Key words Microbial organic fertilizer, Flue-cured tobacco, Nursery period, Tobacco growth, Yield and quality, Economic
benefit
(Received Nov. 28, 2010; accepted May 31, 2011)
1256 中国生态农业学报 2011 第 19卷
甘肃省庆阳市烟区地处陇东旱塬, 属于北方烟
草种植一级区、陕北陇东陇南沟壑丘陵烤烟二级区,
是优质烤烟种植的适宜区 [1], 烤烟栽培历史悠久 ,
烤烟生产已成为当地富民强县的一大优势产业。然
而, 由于长期连作和施肥不合理等问题引起烤烟产
量和品质持续下降 , 病虫害严重 , 尤其是病毒病发
病率逐年提高, 致使烟农不断增加农药用量和成本,
严重影响烟叶的品质和商品性, 导致种植效益下降,
极大地挫伤了烟农的种植积极性[2−5]。
研究表明, 保证作物最适生长的“平衡养分”有
利于作物获得最佳抗病虫能力, 具有最佳养分状况
的植株也具有最强的抗病性, 而且植株的抗病性会
随着养分状况偏离最适状态的程度而增加 [6]。正宁
烤烟的病毒病主要由烟草花叶病毒(TMV)和黄瓜花
叶病毒(CMV)等多种病毒联合感染 [7], 植株一旦发
病很难控制, 其防治应以预防为主。研究表明, 由于
施用微生物有机肥可以改善烟田土壤生态环境, 平
衡土壤养分 , 有效协调烟株营养 , 从而提高烟株的
营养抗性, 增强烤烟对花叶病毒病和叶斑病的抵抗
能力[8], 植株感病后的康复速度较快。为此, 本研究
以培育壮苗为目标, 以“养根壮苗”和“壮苗防病”为
出发点, 通过微生物有机肥对苗床土和移栽后土壤
的双重调控作用, 一方面协调烟株营养的均衡供应,
另一方面, 使肥料中大量的功能微生物随烤烟根系
向外生长聚集和繁殖在新生根表面和附近, 在根际
形成有益微生物的“微生物墙”, 有利于重建和调控
根际土壤微生物区系, 为烟苗的生长和发育创造良
好的土壤环境 , 保证烟株的正常生长 , 提高抗病能
力, 最终提高产量, 改善品质。
微生物有机肥集有机肥、菌肥、化肥与微肥的
多重优点于一体, 不仅含有大量有机质和促生物质,
同时含有较多的功能微生物, 能显著促进植物苗期
根系生长和吸收能力的提高 , 活化土壤养分 , 改善
微生物区系 , 协调作物营养的均衡供应 , 并能增强
植株的抗病能力[9−10]。南京农业大学研制的拮抗菌
微生物有机肥, 对枯(黄)萎病等连作土传病害的生防
率达到 60%以上, 并能够促进作物对营养元素的吸
收、刺激植物生长[11−13]。同时, 这类肥料最适合根际
施肥, 通过在根际引入拮抗微生物和有益微生物, 使
之抢先占据根际和根表生态位, 是解决经济作物集
约化生产中重建土壤微生物区系的突破口[10]。
1 材料与方法
1.1 试验设计与方法
微生物有机肥由南京农业大学提供, 含氮磷钾
≥6%, 有机质≥25%, 其中氨基酸态氮占总氮的
60%以上, 含抗土传枯萎病的微生物数量≥108·g−1。
氮肥用硝铵磷(N含量 32%, P2O5含量 4.4%), 磷肥用
过磷酸钙(P2O5含量 16%), 钾肥用硫酸钾(K2O 含量
50%)。
苗床期试验设 2个处理: 对照(T1), 不施微生物
有机肥; 处理(T2), 施微生物有机肥。用切块育苗法,
采用当地非烟田土壤, 营养土比例为 7︰1︰2(即 7
份糜谷茬地表土︰1 份腐熟纯鸡粪︰2 份粗沙), 土
层厚度为 20 cm(由于测定烟苗根系各指标, 所以土
层比常规土层厚, 以尽可能减少对根部的伤害), 微
生物有机肥用量为苗床土的 1.2%(W/W), 将肥料与土
混匀, 浇水, 待苗床水刚渗完时, 用切块器按 6~7 cm
见方划块, 深度以划至苗床底为宜, 于 3 月 21 日播
种, 采用双拱棚覆膜(内拱高 33 cm, 外拱高 55 cm),
以保持水分和温度。
田间试验同样设 2个处理: 对照(T1), 不施微生
物有机肥; 处理(T2), 施微生物有机肥。每处理 3次
重复, 随机区组排列, 小区面积 59.4 m2(9 m×6.6 m),
行距 1.1 m, 株距 0.6 m, 种植密度为 15 150株·hm−2。2
个处理的化肥用量一致, 氮肥用量为 60 kg(N)·hm−2,
N︰P2O5︰K2O 比例 1︰1.5︰3, 微生物有机肥用量
4 g·株−1, 于移栽时穴施。采用双层施肥技术, 下层
肥料于 4 月中旬起垄时施入, 开沟 20 cm 深, 条施
80%的氮肥、磷肥和钾肥, 之后起垄覆膜; 上层肥料
于 5 月初移栽时施入, 将剩余 20%的氮肥、磷肥施
入移栽穴中 , 覆一层薄土再施入微生物有机肥 , 覆
土后栽上烟苗, 20%的钾肥于现蕾期喷施。
供试品种为当地的当家品种“CV70”, 由正宁县
烟叶生产管理局提供。
田间试验于 2008 年在甘肃省庆阳市正宁县进
行, 供试土壤为黑垆土, 基本理化性状见表 1。
表 1 供试土壤的基本理化性状
Table 1 Basic physic-chemical properties of the tested soil
pH
有机质
Organic matter
(g·kg−1)
全氮
Total N
(g·kg−1)
碱解氮
Available N
(mg·kg−1)
速效磷
Available P
(mg·kg−1)
速效钾
Available K
(mg·kg−1)
8.3 12.5 0.8 64.6 11.6 162.5
1.2 样品采集与分析方法
苗期样品采集与分析测定: 于移栽期在苗床中
采用五点法对称取样, 每个处理选取长势均匀一致
的烟苗10株, 先测定地上部农艺性状; 然后利用切
块法将烟苗带土取出 , 轻轻抖动 , 使植株与土壤分
离, 剪根、洗根, 测定根系的形态指标; 并将根、茎、
叶分别烘干称重; 新鲜土样立即进行微生物区系的
第 6期 滕桂香等: 微生物有机肥对烤烟育苗、产量和品质的影响 1257
测定。根系形态指标用Win RHIZO根系扫描系统测
定, 土壤微生物区系用平板计数法[14]进行测定。
田间试验的样品采集与分析测定 : 按照“下部
叶适时早采、中部叶成熟采收、上部叶充分成熟采
收”的原则, 成熟一片采收一片, 分小区单独采烤、
记产 , 测定烟叶各项品质指标 [15]。氮、钾用浓
H2SO4-H2O2 一次消煮, 同时测定, 全氮含量采用凯
氏法测定, 钾含量采用火焰光度计法。总糖和还原
糖含量采用 3, 5-二硝基水杨酸比色法, 烟碱含量采
用紫外分光光度法 , 氯离子含量采用干灰化−莫尔
法。蛋白质含量用下式计算: 蛋白质含量(%)=(总氮
含量−0.1728×烟碱含量)×6.25。
1.3 试验数据处理
试验数据采用Excel 2003和SPSS 11. 5软件进行
统计分析。
2 结果与分析
2.1 微生物有机肥对苗床期烤烟的生物效应
苗床期烟苗生长的好坏是烟叶生产的关键环节,
培育壮苗是获得优质烤烟和高效益的基础, 烟苗的
叶片数、茎粗、叶面积、单叶重和根干重等是壮苗
的主要指标[16], 而土壤环境直接关系到烟苗的生长
发育。于苗床期第 55 d, 即移栽时对烟苗地上部生
物学性状、根系形态指标以及土壤微生物区系进行
测定, 以了解微生物有机肥对苗床期烤烟的生物效
应, 尤其是对培育壮苗的效果。
2.1.1 地上部生物学性状和生物量
烟苗地上部的生物学性状指标主要包括叶片
数、叶面积和单叶重等, 各指标测定结果见表 2。
从表2可以看出, 施用微生物有机肥的处理(T2)
可明显促进烟苗地上部的生长发育, 两处理间的叶
片数、株高以及茎粗差异显著, T2处理的最大叶叶面
积和最大叶干重分别比对照增加9.07%和41.9%, 地
上部干重增加90.1%, 处理间差异达显著和极显著
水平。说明微生物有机肥可明显促进苗床期烟苗的
生长发育和干物质积累, 有利于培育壮苗。
壮苗要求移栽时真叶数一般为8~10片[17]。表2结
果显示, T2处理的叶片数比T1多1片, 达到壮苗指标,
可以提前移栽, 这对当地烤烟生产极为有利。烤烟大
田生长期日平均气温≥20 ℃的持续天数是划分烤烟
最佳适宜区的重要生态指标, 最佳适宜区的这一天
数为≥70 d[16], 而正宁烟区常因早春低温推迟育苗期,
致使移栽延后, 使≥20 ℃的有效积温天数降低到50
d左右, 这对形成优质烟叶十分不利。T2处理由于成
苗速度快, 叶片数提前达到壮苗标准, 可提前移栽,
烟叶成熟早, 使烤烟大田生长期≥20 ℃的有效积温
天数增加, 从而有利于烟叶干物质累积及主要化学
成分合成, 为最终的增产和提高品质奠定基础。
综上所述, 施用微生物有机肥有利于培育壮苗,
从而保证移栽后缓苗快、成活率高、植株抗病抗逆
性强 , 促使烟株早生快发 , 前期生长快 , 烟叶成熟
早 , 既保证了大田营养生长时间 , 又避过后期高温
高湿的发病季节 , 这将在很大程度上降低成本 , 提
高其经济效益。此结果与王军等[18]研究结果一致。
2.1.2 烟苗根系形态指标和根生物量
用Win RHIZO根系分析系统测定移栽期根系形
态参数, 并称得干重, 结果见表 3。
烤烟根系不仅是重要的吸收器官 , 也是氨基
酸、烟碱等化合物的合成部位, 培养强大的根系, 形
表 2 微生物有机肥对苗床期烟苗地上部生物学性状和生物量的影响
Table 2 Effect of microbial-organic fertilizer on the biological characteristics and biomass of seedlings of flue-cured tobacco in
nursery period
处理
Treatment
单株叶片数
Leaf number
per plant
株高
Plant height
(cm)
茎粗
Stem diameter
(cm)
最大叶面积
Leaf area of maximum
leaf (cm2)
最大叶干重
Dry weight of maxi-
mum leaf (g)
比叶重
Specific leaf weight
(mg·cm−2)
地上部干重
Dry weight of shoot
(g·plant−1)
T1 7.10b 7.23b 0.860b 93.78b 0.31±0.04b 3.306±0.21a 1.01±0.14bB
T2 8.20a 8.38a 1.072a 102.29a 0.44±0.05a 4.301±0.25a 1.92±0.11aA
T1: 不施微生物有机肥(对照) Non-application of microbial-organic fertilizer (control); T2: 施微生物有机肥(处理) Application of micro-
bial-organic fertilizer (treatment); 同列大、小写字母分别表示处理间差异达 1%和 5%显著水平 Different capital and small letters mean significant
difference between treatments at 1% and 5% levels, respectively; 下同 The same below.
表 3 微生物有机肥对苗床期烟苗根系形态指标和根生物量的影响
Table 3 Effect of microbial-organic fertilizer on morphological parameters and dry weight of root of flue-cured tobacco in nursery period
处理
Treatment
总根长
Total root length
(cm)
根表面积
Root surface area
(cm2)
根半径
Root radius
(mm)
根体积
Root volume
(cm3)
单株根尖数
Root tip number
per plant
比根长
Specific root length
(m·g−1)
根干重
Dry weight of root
(g·plant−1)
T1 101±4.1bB 317.2±0.55bB 1.97±0.06aA 6.14±0.31a 529±1.02bB 7.21±0.59b 0.14±0.07b
T2 254±3.5aA 327.5±0.61aA 1.45±0.07bB 7.21±0.35a 2 042±1.85aA 9.07±0.38a 0.28±0.08a
1258 中国生态农业学报 2011 第 19卷
成更多的侧根是提高叶片氨基酸和烟碱等化合物含
量的重要而有效的措施[17]。表3结果显示, T2处理比
T1具有更理想的根形态参数, 处理间所有形态指标
间的差异均达到显著或极显著水平, 尤其是总根长
和根尖数分别比对照增加151.5%和286.0%。此外 ,
比根长是单位根重所具有的根长, T2处理的比根长
比对照增加25.8%, 说明二者在以消耗等量碳水化
合物构筑等重量根系时, T2处理的根系所接触的土
壤面积更大, 更有利于对土壤养分的吸收。这是由
于施入大量微生物有机肥后, 根际微环境得到改善,
促进根系伸展 , 增强根活力 , 使根吸收更多土壤养
分 , 保证烟株营养的均衡供应 , 为培育壮苗打下了
良好的基础。
烤烟壮苗的根参数指标为根系发达、侧根数目
多、根干重在 0.1 g以上[19]。上述结果表明, 施用微
生物有机肥不仅可有效增加根系干重(T2 根系干重
比对照增加 1 倍), 而且有利于烤烟侧根的形成和发
育, 侧根的大量形成是根系克服本身不能向养分移
动或离开贫瘠土壤的一种途径[20], 其数量和位置决
定着根系的空间框架和植物在特殊气候或环境中的
命运[21]。烟苗根系发达, 使得移栽后吸收水、肥的
能力增强, 为其本身及地上部的生长发育提供更多
营养, 因而烟株生长健壮、抗逆性强, 对病毒病的抗
性增强, 为提高烤烟产量和改善烟叶品质奠定基础,
这与前人研究结果一致[22]。
2.1.3 苗床土微生物数量
于移栽期测定苗床土中可培养微生物活菌总数,
以了解微生物有机肥对苗床土的作用, 结果见表 4。
表 4 微生物有机肥对苗床土壤微生物数量的影响
Table 4 Effect of microbial-organic fertilizer on number of
microorganisms in nursery soil cfu·g−1(soil)
处理
Treatment
细菌数
Bacteria
(×106)
真菌数
Fungi
(×103)
放线菌数
Actinomyces
(×105)
总数
Total
(×106)
T1 5.20±1.24a 1.39±0.23a 1.31±0.17bB 5.33±1.26a
T2 6.07±0.98a 1.48±0.50a 3.86±0.41aA 6.45±0.96a
土壤微生物在土壤肥力的形成和土壤养分的转
化中发挥着重要作用, 植烟土壤中的微生物在烤烟
养分利用率和抗病性的提高、优质烟叶生产等方面
具有重要意义[23−24]。从表 4 可以看出, 微生物有机
肥明显增加了苗床土的微生物数量。T2处理的细菌、
真菌、放线菌以及活菌总数分别比对照增加 16.7%、
6.5%、194.7%和 21.0 %, 其中以放线菌的增加幅度
最大, 处理间差异达极显著水平。放线菌多数能产
生抗菌素 , 抑制病菌生长 , 不利于病害发生 , 促进
植株生长发育[25]。T2处理的放线菌数量显著大于对
照, 这可能是微生物有机肥有利于培育壮苗的原因
之一。
微生物区系的改善有助于促进根系生长发育并
增强植株抵抗力。由表 4结果可得, T2处理的细菌数
︰真菌数为 4.10×103︰1, 高于 T1处理的 3.74×103︰
1, 使得土壤由低肥力的“真菌型”向高肥力的“细菌
型”转化, 改善了土壤微生物群落结构。细菌数量的
增加能有效抑制病原菌的生长, 其机制为细菌在植
物根际的有效定植, 与病原菌竞争养分, 产生抗生素
和胞外酶[25], 从而有效抑制病毒病等病害的发作。
上述结果表明 , 苗床土中施入微生物有机肥 ,
不但大幅度增加了苗床土中可培养微生物活菌总数,
使得有益微生物在烤烟苗期就定居于根系周围, 更
重要的是改变了土壤微生物群落结构, 有利于重建
健康的土壤微生物区系, 这也是烟苗根系发达的原
因所在 , 同时提高了烟株的抗病性 , 有助于增加烤
烟产量, 改善烟叶品质。
2.2 微生物有机肥对烤烟产量和经济效益的影响
烤烟以叶片为收获器官, 叶片不仅是最重要的
光合器官 , 也是经济价值最高的部分 , 其产量构成
因素为叶片数、叶面积和单叶重[16], 苗床期施用微生
物有机肥有助于培育壮苗, 叶片数多、叶面积和单叶
重较大, 烤烟壮苗移栽对采收后的产量及其经济效
益产生很大影响, 表 5 是施用微生物有机肥处理及
其对照的烤烟产量和产值等经济效益指标的结果。
由于打顶时使每株留叶数一致, 所以采收时的
叶面积和单叶重成为处理之间产量存在差异的主要
原因。由表 5可以看出, 两处理间烤烟产量和产值等
经济效益达极显著差异水平, T2 处理最大叶叶面积
和最大叶干重分别比对照高 20.8%和 44.4%, 这是 T2
处理增产 23.2%的原因所在。同时, T2处理中上等烟
表 5 微生物有机肥对烤烟产量和经济效益的影响
Table 5 Effect of microbial-organic fertilizer on yield and economic benefits of flue-cured tobacco
处理
Treatment
最大叶叶面积
Leaf area of maximum
leaf (cm2)
最大叶干重
Dry weight of maximum
leaf (g)
产量
Yield
(kg·hm−2)
均价
Average price
(Yuan·kg−1)
中上等烟比例
Ratio of mid-high
grade leaves (%)
产值
Output value
(Yuan·hm−2)
增加纯收入
Increased net-income
(Yuan·hm−2)
T1 1 452.58bB 11.51bB 3 338bB 8.08b 56.3bB 26 971bB
T2 1 755.11aA 16.62aA 4 112aA 9.61a 72.2aA 39 516aA 12 363
供试肥料价格 Price of tested fertilizer: N 6.6 Yuan·kg−1, P2O5 4.0 Yuan·kg−1, K2O 9.2 Yuan·kg−1, 微生物肥 3.0 元·kg−1 Microbial-organic fer-
tilizer 3.0 Yuan·kg−1.
第 6期 滕桂香等: 微生物有机肥对烤烟育苗、产量和品质的影响 1259
比例显著高于对照 , 比对照增加16%, 说明T2处理
烟叶的品质较好 , 从而有效提高均价 , 产值也随之
上升, 比对照增加46.5%, 减去肥料成本, T2处理的
纯收入比对照增加12 363 元·hm−2。
产量及经济效益结果表明, 施用微生物有机肥
可显著提高烤烟产量和经济效益, 一方面是由于苗
床期施用微生物有机肥培育了壮苗, 壮苗提前移栽,
使得大田≥20 ℃的有效积温天数增加, 从而促进了
烟叶干物质积累以及主要化学成分的合成, 为提高
烤烟产量和改善烟叶品质做出贡献; 另一方面, 在
大田移栽时再次根际穴施微生物有机肥, 烤烟根际
微环境得到明显改善, 为根系生长、吸收提供良好
的土壤环境, 移栽后缓苗快、植株健壮、抵抗力增
强, 有效减少了病毒病的发病率, 这也是T2产量及
经济效益显著提高的主要原因之一。
2.3 微生物有机肥对烤烟品质的影响
微生物有机肥对烤烟品质的形成发挥着重要作
用。烟叶的总氮、钾、烟碱、蛋白质、总糖和还原
糖等化学成分是衡量其品质的重要指标[26], 将烘烤
后的烟叶分上、中、下部叶对主要化学品质指标分
析测定, 结果见表 6。
烟叶的总氮含量不仅是烤烟的重要品质指标[27],
也决定着烟碱和蛋白质含量的高低。烟碱是烟叶的核
心化学成分, 烟香和烟叶的生理强度均因有了烟碱
才有所体现[2], 烤烟烟碱含量最适宜值中上部叶为 25
g·kg−1, 下部叶为 18 g·kg−1[28]。表 6结果显示, T2处理
各部位叶的烟碱含量均在最适宜范围, 总氮和蛋白
质含量都高于 T1, 这是由于所用微生物有机肥含有
相当数量的氨态氮(占总氮的 60%以上), 氨基酸可以
完整分子形态被植物直接吸收[29], 从而促进烟株对
氮的吸收, 有助于烟碱和蛋白质的合成, 同时也是微
生物有机肥有助于形成侧根较多的根系所产生的结
果, 因为形成更多的侧根是提高叶片氨基酸和烟碱
等化合物含量的有效措施[17]。含氮化合物的适度增加
是 T2处理产值明显高于对照的主要原因之一。
钾是烤烟最重要的品质元素之一, 在烟株体内
参与几乎所有的代谢过程。一般认为, 烤烟烟叶正
常含钾量为 20~80 g·kg−1, 优质烟叶最低含钾量应
达 25 g·kg−1[3]。烟叶钾含量越高, 烟叶品质越好, 单
位面积的产值也越高[30]。由表 6 可以看出, 微生物
有机肥可显著提高烤烟各部位叶含钾量, 上、中、
下部叶分别比对照提高 30.2%、26.3%、50.5%, 尤
其是中下部叶含钾量在 30 g·kg−1以上, 处理间差异
达显著和极显著水平, 这可能是因为微生物有机肥
促进了根系生长发育, 发达根系从土壤中吸收更多
钾素供给地上部 , 从而促进了烟叶中钾素的积累 ,
烟叶含钾量的增加是 T2 处理产值明显高于对照的
又一重要原因。
总糖和还原糖是优质烤烟的另一重要品质指标,
糖含量是影响烟气醇和度和吃味的主要因素, 烤烟
的水溶性总糖最适含量为170 g·kg−1左右, 还原糖最
适含量为150 g·kg−1左右 [31], 两糖差值以不超过30
g·kg−1为宜[26,32]。从表6结果可知, T2处理中、下部叶
的总糖含量分别比T1提高51.6%和61.1%, T1和T2处
理中、下部叶的两糖差值分别为7.7 g·kg−1和21.7
g·kg−1, 说明微生物有机肥不仅显著提高了烟叶的糖
含量 , 而且缩小了两糖之间的差值 , 这是因为烤烟
生长前期氮代谢的增强为后期烟叶向碳代谢转化做
准备, 碳固定和转化代谢的增强使植株体内有机物
特别是糖的含量增加, 从而有助于烤烟内含物充实,
烟叶产量增加, 品质得到改善。
施木克值(总糖/蛋白质)是衡量烤烟品质的综合
指标, 一般以 2.0~2.5为宜[27]。由表 6可以看出, 微
生物有机肥由于显著提高了烤烟糖含量, 所以使各
部位叶的施木克值趋于适宜范围, 尤其是中下部叶,
处理和对照之间的差异达极显著水平。
烤烟主要化学品质指标结果表明, 通过微生物
有机肥对苗床期和大田期烤烟根际营养的双重调控
作用, 使烟叶品质得以改善, 这与史金钟 [33]研究结
果一致。
表 6 微生物有机肥对烤烟主要化学品质指标的影响
Table 6 Effects of microbial-organic fertilizer on major chemical components of flue-cured tobacco
叶位
Leaf
position
处理
Treatment
总氮
Total N
(g·kg−1)
烟碱
Nicotine
(g·kg−1)
蛋白质
Protein
(g·kg−1)
含钾量
K content
(g·kg−1)
总糖
Total sugar con-
tent (g·kg−1)
还原糖
Reducing sugar
content (g·kg−1)
施木克值
Schmuck value
T1 15.7b 20.1b 76.3b 21.2b 175.2a 137.1a 23.0a 上部
Upper T2 17.5a 26.1a 81.1a 27.6a 189.2a 130.4a 23.3a
T1 15.9b 17.8b 80.2a 27.0b 135.1bB 61.6bB 16.8bB 中部
Middle T2 17.9a 24.5a 85.3a 34.1a 204.8aA 197.1aA 24.0aA
T1 12.4a 16.7b 59.4a 21.0bB 80.2bB 35.1bB 13.5bB 下部
Lower T2 12.9a 19.5a 59.5a 31.6aA 129.2aA 107.5aA 21.7aA
1260 中国生态农业学报 2011 第 19卷
3 讨论与结论
本试验结果表明, 在苗床土中大量施用微生物
有机肥明显促进了烟苗地上部及根系的生长发育和
干物质积累 , 有利于培育壮苗 , 壮苗移栽时再次集
中穴施微生物有机肥, 能较好地发挥根际施肥的优
势 , 一方面通过改善根际微环境来促进根系伸展 ,
增强根活力 , 使根吸收更多土壤养分 , 供给其自身
及地上部生长发育 , 达到“养根壮苗”的目的; 另一
方面 , 有益拮抗微生物定居于植株根际 , 并在根系
表面形成有效的“微生物防御墙”, 有效抑制病原菌
侵染, 即“壮苗防病”, 使烟株健康生长, 最终提高烤
烟产量和经济效益, 并使得烟叶各项品质指标趋于
优质烟叶的适宜值。这与凌宁等[13]在西瓜上的研究
结果相一致。
此外, 由于烤烟生长前期以氮代谢为主 [34], 而
微生物有机肥中的氨基酸态氮能够直接被植株吸收,
增强了烟株生长前期的氮代谢, 此时期叶片光合作
用产生的糖类(碳水化合物)主要运输到根系 , 为根
系生物合成蛋白质和其他含氮化合物提供碳骨架和
能量 , 从而平衡了地上部和根系的养分需求 , 使得
烟叶适时落黄并促进烟叶各主要化学成分的合成 ,
有利于烟叶优良品质的形成。
因此 , 采用在苗床土中施用微生物有机肥 , 移
栽到大田后再集中穴施的方法, 不仅有利于培育壮
苗, 而且极大地提高了烤烟产量, 改善了烟叶品质,
是一条值得推广的生防措施。
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