楊麗平，徐 賽，張錦韜，李建云，肖毅恒，劉慧英，郭山虎，林先亮，趙暢榮，李思穎

（1.曲靖市煙草公司 馬龍分公司，云南 馬龍 655100；2.湖南中煙工業(yè)有限責(zé)任公司，湖南 長沙 410014；3.云南省微生物發(fā)酵工程研究中心有限公司，云南 昆明 650217）

0 引言

我國煙草的栽種規(guī)模位于世界前列，煙草在促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、滿足人民生活需要等方面發(fā)揮著不可替代的作用［1-2］，故又被稱作“現(xiàn)金作物”或“貨幣作物”。云南省曲靖市馬龍縣馬龍區(qū)烤煙種植具有得天獨(dú)厚的自然區(qū)域優(yōu)勢，是典型清香型風(fēng)格的代表，深受各大卷煙工業(yè)的青睞。多年來，煙草作為馬龍縣的支柱產(chǎn)業(yè)，是農(nóng)民增收致富的重要渠道，也是馬龍縣經(jīng)濟(jì)收入的重要“壓艙石”。由于常年種植烤煙，該地區(qū)的煙葉生產(chǎn)存在植煙土壤酸化、病蟲害發(fā)生嚴(yán)重、煙葉品質(zhì)難以持續(xù)提升等問題。

肥料的施用對植煙土壤、煙葉品質(zhì)具有重要影響，同時(shí)對煙草產(chǎn)量的貢獻(xiàn)率可達(dá)到39.2%［3-4］。近年來，由于煙農(nóng)專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)薄弱，持續(xù)的農(nóng)藥、化肥等的濫用，再加上長期連作，引發(fā)了一系列耕地質(zhì)量問題［5-7］，對煙株的生長產(chǎn)生了不利影響。王開宇等［8］研究表明，煙草的健康生長離不開土壤，土壤的健康離不開根際微生物。功能微生物菌劑的施用不僅能調(diào)節(jié)土壤的生態(tài)平衡，構(gòu)建生物屏障，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)煙草高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)，增強(qiáng)抗性的重要途徑［9-11］。本試驗(yàn)在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上，通過選取3種不同功能微生物菌劑（功能微生物菌劑A、功能微生物菌劑B、功能微生物菌劑C），以植煙土壤養(yǎng)分變化、煙株生長發(fā)育、病害發(fā)生情況、烤煙經(jīng)濟(jì)性狀以及煙葉品質(zhì)等為評價(jià)指標(biāo)，旨在篩選出適宜馬龍煙區(qū)的功能微生物菌劑，為馬龍煙區(qū)植煙土壤保育和煙葉品質(zhì)持續(xù)提高提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)安排在馬龍縣大莊鄉(xiāng)灣子村進(jìn)行，試驗(yàn)地為常年連作的地塊，海拔為1894.5 m，坐標(biāo)為（103.477205°E，25.224440°N），土壤肥力中等，肥力分布均勻，光照及排灌條件良好。

1.2 試驗(yàn)材料

供試煙草品種為云煙87，供試肥料包括：煙草專用復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O=15∶8∶25）、硝酸鉀（N∶ P2O5∶K2O=13.5∶0∶44.5）、硫酸鉀（K2O≥50%）、功能微生物菌劑A(由解淀粉芽孢桿菌、膠凍樣類芽孢桿菌、側(cè)孢短芽孢桿菌復(fù)配而成，有效活菌數(shù)≥10億/g，由北京恩格蘭環(huán)境技術(shù)有限公司提供），功能微生物菌劑B（由枯草芽孢桿菌和哈茨木霉菌復(fù)配而成，有效活菌數(shù)≥50億/g，由湖北中向生物工程有限公司提供），功能微生物菌劑C(由枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌復(fù)配而成，有效活菌數(shù)≥20億/mL，由云南云之葉生物科技有限公司提供）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，共設(shè)4個(gè)處理，3次重復(fù)，共計(jì)12個(gè)小區(qū)。處理A：在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施功能微生物菌劑A 30 kg/hm2；處理B：在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施功能微生物菌劑B 7.5 kg/hm2；處理C：在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施功能微生物菌劑C 15 L/ hm2；處理D：常規(guī)施肥。各處理除施肥模式外其他生產(chǎn)措施均按當(dāng)?shù)貎?yōu)質(zhì)煙生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行管理。各處理施肥模式如表1所示。

表1 不同處理的施肥模式

功能微生物菌劑的施用方式：功能微生物菌劑A和功能微生物菌劑B與復(fù)合肥充分混勻后作底肥施用；功能微生物菌劑C在移栽時(shí)稀釋200~300倍后灌根施用。

1.4 調(diào)查項(xiàng)目及方法

1.4.1 土壤養(yǎng)分調(diào)查 煙葉采烤后每個(gè)處理各取1個(gè)土樣，合計(jì)4個(gè)土樣（每個(gè)土樣2 kg），對土壤pH值、有機(jī)質(zhì)含量、水解性氮含量、有效磷含量、速效鉀含量以及中微量元素含量進(jìn)行檢測分析。

1.4.2 主要生育期記載 記錄各處理的移栽期、團(tuán)棵期、旺長期、現(xiàn)蕾期、封頂期、腳葉成熟期、頂葉成熟期以及全生育期的時(shí)間。

1.4.3 農(nóng)藝性狀調(diào)查 分別在旺長期和封頂后，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選5株有代表性的煙株，觀察測定株高、莖圍、葉片數(shù)、節(jié)距以及各部位煙葉的葉長和葉寬。

1.4.4 病害發(fā)生情況調(diào)查 按照《煙草病蟲害分級(jí)及調(diào)查方法》（GB/T 23222—2008）進(jìn)行常見病害系統(tǒng)調(diào)查。

1.4.5 經(jīng)濟(jì)性狀調(diào)查 各處理煙葉在正常成熟時(shí)分別采烤，按照同一標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行分級(jí)、交售。統(tǒng)計(jì)各處理烤煙經(jīng)濟(jì)性狀，包括產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)、上等煙比例、中上等煙比例。

1.4.6 煙葉品質(zhì)分析 各處理選取有代表性的煙株定位掛牌標(biāo)記留取中部葉和上部葉，采烤后收集整理，按照部位各留5 kg的煙葉，進(jìn)行外觀質(zhì)量檢測、常規(guī)化學(xué)成分分析和感官質(zhì)量評價(jià)。

1.5 數(shù)據(jù)整理與分析

采用 Microsoft Excel 2003軟件和 SPSS 22.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同功能微生物菌劑對土壤養(yǎng)分的影響

土壤是制約植物生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一，通過調(diào)節(jié)養(yǎng)分的高低來影響植物的生長發(fā)育，從而提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。研究表明，菌肥、菌劑的施用可以優(yōu)化土壤微生物群落結(jié)構(gòu)、酶活性，提高土壤養(yǎng)分利用率，促進(jìn)植物生長發(fā)育等［12］。

從表2可以看出，處理A和處理C的pH值和有機(jī)質(zhì)含量均高于處理D的，說明施用功能微生物菌劑A和功能微生物菌劑C有利于改良酸性土壤，提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量。各處理水解性氮、有效磷和速效鉀含量從高到低的順序依次為：處理A＞處理D＞處理B＞處理C、處理A＞處理D＞處理C＞處理B、處理A＞處理B＞處理D＞處理C，說明施用功能微生物菌劑B、C有利于促進(jìn)煙株對氮、磷素養(yǎng)分的吸收，其中功能微生物菌劑C還有利于促進(jìn)煙株對鉀元素的吸收。各處理交換性鎂、有效鋅、有效硼和氯離子含量從高到低的順序依次為:處理A＞處理D＞處理C＞處理B、處理A＞處理C＞處理D＞處理B、處理C＞處理A=處理D＞處理B、處理A=處理B＞處理D＞處理C，說明施用功能微生物菌劑B、C有利于促進(jìn)煙株對鎂元素的吸收，其中功能微生物菌劑B還有利于促進(jìn)煙株對鋅、硼元素的吸收，功能微生物菌劑C有利于降低土壤中氯離子的含量。

表2 施用不同功能微生物菌劑后土壤養(yǎng)分情況

2.2 不同功能微生物菌劑對烤煙生育期的影響

由表3可知，依據(jù)烤煙生育期進(jìn)展情況，4個(gè)處理的生育期基本一致，說明施用功能微生物菌劑對烤煙生育期影響不大。

表3 施用不同功能微生物菌劑烤煙的生育期進(jìn)展

2.3 不同功能微生物菌劑對烤煙農(nóng)藝性狀的影響

2.3.1 旺長期烤煙農(nóng)藝性狀的變化 由表4可知，株高和莖圍以處理B最高，其次為處理D和處理A，處理C的最小，從大到小順序排列為：處理B＞處理D＞處理A＞處理C；節(jié)距最大的是處理A，其次為處理D、處理C，處理B的節(jié)距最小，按節(jié)距大小依次排列為：處理A＞處理D＞處理C＞處理B。葉片是煙草進(jìn)行光合作用，維持生命活動(dòng)的關(guān)鍵部位，有效葉片數(shù)最多的是處理B，其次是處理D和處理C，處理A的有效葉片數(shù)最少，按有效葉片數(shù)多少的順序排列為：處理B＞處理D＞處理C＞處理A；處理B有最大葉長和最大葉寬，其次是處理C和處理A，處理D的最小，其排列順序依次為：處理B＞處理C＞處理A＞處理D。整體來看，旺長期烤煙農(nóng)藝性狀以處理B最優(yōu)，其次為處理C和處理A，最差為處理D。

表4 施用不同功能微生物菌劑下旺長期烤煙的農(nóng)藝性狀

2.3.2 封頂后烤煙農(nóng)藝性狀的變化 由表5可知，株高和莖圍以處理B最高，其次為處理D和處理C，處理A的最小，從大到小順序排列為：處理B＞處理D＞處理C＞處理A；節(jié)距最大的是處理D，其次為處理C、處理B，處理A的節(jié)距最小，按節(jié)距大小依次排列為：處理D＞處理C＞處理B＞處理A；有效葉片數(shù)最多的是處理B，其次是處理D和處理C，處理A的有效葉片數(shù)最少，按有效葉片數(shù)多少的順序排列為：處理B＞處理D＞處理C＞處理A；最大葉長最長的是處理B，其次是處理C和處理A，處理D的最大葉長最短，按最大葉長的長短排列為：處理B＞處理C＞處理A＞處理D；最大葉寬以處理B最寬，其次為處理C和處理D，處理A的最大葉寬最窄，按最大葉寬的寬度依次排序?yàn)椋禾幚鞡＞處理C＞處理D＞處理A。整體來看，封頂后的烤煙農(nóng)藝性狀以處理B最優(yōu)，其次為處理C和處理A，最差為處理D。

表5 施用不同功能微生物菌劑下封頂后烤煙的農(nóng)藝性狀

表6 施用不同功能微生物菌劑烤煙主要病害發(fā)病率 %

2.4 不同功能微生物菌劑對煙草病蟲害的影響

病蟲害的發(fā)生會(huì)嚴(yán)重影響煙草的生長，導(dǎo)致煙草產(chǎn)量、質(zhì)量降低，減少煙草的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。從表6可以看出，試驗(yàn)地發(fā)生的主要病害有普通花葉病、番茄斑萎病、赤星病、氣候性斑點(diǎn)病、炭疽病和白粉病，其中花葉病、番茄斑萎病和氣候性斑點(diǎn)病發(fā)病情況較為嚴(yán)重。花葉病和番茄斑萎病的發(fā)病率以處理B和處理D的較高，而處理A和處理C的較低，均未超過8%；赤星病的發(fā)病率處理B和處理D的相當(dāng)，其余2個(gè)處理未發(fā)?。粴夂蛐园唿c(diǎn)病和白粉病的發(fā)病率均以處理A的最高，且明顯高于其他處理，處理C的發(fā)病率最低；炭疽病的發(fā)病率以處理D的最高，其余處理差別不大。整體來看，各處理病害的發(fā)生情況以處理C的最輕，處理A的次之，處理B和處理D的較重，說明在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施功能微生物菌劑能提高煙株的抗病性，對病蟲害防控具有一定意義，以功能微生物菌劑C的施用效果最好。

2.5 不同功能微生物菌劑對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的影響

煙葉的產(chǎn)值、產(chǎn)量、均價(jià)和上等煙比例等通過影響煙草的經(jīng)濟(jì)性狀直接決定了煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入。從表7中可以看出，烤煙產(chǎn)量按從高到低依次排序?yàn)椋禾幚鞢＞處理B＞處理A＞處理D；烤煙產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例從高到低依次排序?yàn)椋禾幚鞡＞處理C＞處理A＞處理D；上等煙比例從高到低依次排序?yàn)椋禾幚鞢＞處理B＞處理D＞處理A。整體來看，經(jīng)濟(jì)性狀以處理B的最好，處理C次之，處理A的稍差，處理D的最差。

表7 施用不同功能微生物菌劑烤煙產(chǎn)量和產(chǎn)值情況

2.6 不同功能微生物菌劑對煙葉品質(zhì)的影響

2.6.1 煙葉外觀質(zhì)量 煙葉外觀質(zhì)量是指人們感官直接感觸和判斷識(shí)別的煙葉外觀特性。由表8可以看出，處理A、處理B和處理C中部煙葉外觀質(zhì)量均好于處理D，其中處理C的油份、葉片結(jié)構(gòu)、色度和身份均最優(yōu)，外觀質(zhì)量最好；處理B的葉片結(jié)構(gòu)、成熟度均最優(yōu)，外觀質(zhì)量次之。

表8 施用不同功能微生物菌劑后中部煙葉外觀質(zhì)量

2.6.2 煙葉化學(xué)成分 總糖、總氮、煙堿和還原糖是決定煙葉品質(zhì)的主要成分；云南煙葉屬于清香型，總糖和還原糖含量較高，而煙堿、總氮含量與之呈負(fù)相關(guān)，故煙堿、總氮含量相對較低［13-14］。由表9可以看出，各處理中部煙葉的總氮和煙堿含量偏低，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性均較差，處理C的總氮、煙堿含量最高，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性略好于其余處理。處理A和處理B上部煙葉的總氮和煙堿含量偏低，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性稍差；處理C和處理D的總糖和煙堿含量適中，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性較好，其中處理C的還原糖含量更高，化學(xué)成分協(xié)調(diào)性最好。

表9 施用不同功能微生物菌劑烤煙化學(xué)成分分析

2.6.3 煙葉感官評吸狀況 通過煙葉感官評吸的方法，可以將煙葉劃分成不同等級(jí)，成為煙葉質(zhì)量好壞的評定標(biāo)準(zhǔn)之一。由表10可以看出，處理A、處理B、處理C和處理D無論是在香型、勁頭、濃度還是刺激性、燃燒性、灰色處理結(jié)果上均呈現(xiàn)一致性；而各項(xiàng)處理在此基礎(chǔ)上，其香氣質(zhì)和香氣量、余味從高到低的順序依次為：處理C=處理D＞處理B=處理A，處理C＞處理B=處理C=處理D，處理C=處理B=處理D＞處理A，且處理C在最終得分和質(zhì)量檔次上均達(dá)到最優(yōu)，處理D次之，其排列順序從高到低依次為：處理C＞處理D＞處理B＞處理A。整體來看，處理C煙葉感官評吸狀況表現(xiàn)最佳。

表10 施用不同功能微生物菌劑中部煙葉感官評吸狀況 分

3 討論

2021年在馬龍縣常年連作地塊的試驗(yàn)結(jié)果表明，施用功能微生物菌劑能夠改良土壤，促進(jìn)煙株對養(yǎng)分的吸收，不同的功能微生物施用效果不一。施用功能微生物菌劑A和功能微生物菌劑C有利于改良酸性土壤，功能微生物菌劑A、C有利于提高土壤的有機(jī)質(zhì)含量；施用功能微生物菌劑B、C能促進(jìn)煙株對氮、磷、鎂元素的吸收，功能微生物菌劑B有利于促進(jìn)煙株對鋅、硼元素的吸收，功能微生物菌劑C有利于促進(jìn)煙株對鉀元素的吸收。齊永杰等［15］研究表明：煙葉中鉀含量的提高對焦油和一氧化碳含量的降低，煙葉燃吸安全性的提高具有重要意義。

在常年連作的地塊上，功能微生物菌劑對烤煙生育期影響不大，但能促進(jìn)煙株的生長，改善烤煙的農(nóng)藝性狀，其中以功能微生物菌劑B的效果最好，功能微生物菌劑A和功能微生物菌劑C的效果次之；功能微生物菌劑能夠提高煙株的抗病性，減少病害的發(fā)生，以功能微生物菌劑C的施用效果最好，其試驗(yàn)地中的各種主要病害的發(fā)病率在該處理中均處于最低，施用了功能微生物菌劑A的處理發(fā)病率次之，而施用了功能微生物菌劑A和處理D的植株發(fā)病率較高，不利于煙株的健康生長。

功能微生物菌劑能夠提高烤煙的產(chǎn)量、產(chǎn)值、均價(jià)和中上等煙比例，改善烤煙的經(jīng)濟(jì)性狀，從而決定煙農(nóng)的經(jīng)濟(jì)收入，實(shí)現(xiàn)煙農(nóng)的增產(chǎn)、增收致富，以功能微生物菌劑B的施用效果最好，功能微生物菌劑C的次之，且兩者間的差異相對較小，功能微生物菌劑A對烤煙經(jīng)濟(jì)性狀的改善不明顯。

施用功能微生物菌劑均能提高煙葉的外觀質(zhì)量，其中施用功能微生物菌劑C的煙葉油分、葉片結(jié)構(gòu)、色度和身份均最優(yōu)，外觀質(zhì)量最好；施用功能微生物菌劑B的煙葉葉片結(jié)構(gòu)、成熟度均最優(yōu)，外觀質(zhì)量次之。各處理中、上部煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性距離優(yōu)質(zhì)煙葉均有一定的差距，但施用功能微生物菌劑C能夠提高中部煙葉的總氮和煙堿含量、提高上部煙葉還原糖的含量，在一定程度上能夠改善煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性，使植株生長良好，有利于品質(zhì)的提高。

施用功能微生物菌劑還會(huì)影響煙葉的感官評吸狀況，煙葉品質(zhì)是消費(fèi)者對煙葉燃燒過程中所產(chǎn)生的香味、吃味、余味、刺激性等要素的綜合感受和評價(jià)［16-18］。本試驗(yàn)中，各處理在香型、勁頭、濃度、刺激性、燃燒性、灰色處理等結(jié)果上呈現(xiàn)一致性，除此之外，施加功能微生物菌劑C還對煙葉香氣質(zhì)、香氣量、余味的提高具有有利影響，在各項(xiàng)處理中均處于最優(yōu)水平，而且從一定程度上可以提高煙葉的質(zhì)量檔次，對煙葉品質(zhì)的提高具有重要影響。

煙農(nóng)要實(shí)現(xiàn)增收致富，首先考慮的是煙葉的經(jīng)濟(jì)性狀，而煙草企業(yè)則更側(cè)重于對煙葉化學(xué)成分的協(xié)調(diào)性和感官評吸狀況的研究［19-20］，因此，兩者在評判標(biāo)準(zhǔn)上存在一定矛盾性，其判定標(biāo)準(zhǔn)還有待完善；煙葉品質(zhì)的提高是一個(gè)循序漸進(jìn)的過程，其產(chǎn)量和品質(zhì)之間的矛盾也是客觀存在的，在一定產(chǎn)量范圍內(nèi)，品質(zhì)隨產(chǎn)量的增加而增加，超過一定幅度，品質(zhì)則隨產(chǎn)量的提高而降低；因此，必須從品種、栽培技術(shù)、調(diào)制等方面入手，以區(qū)域的氣象條件、人文狀況、地理環(huán)境等為依據(jù)，制定合理的施肥方案，協(xié)調(diào)煙草和植煙土壤環(huán)境之間的關(guān)系，重視植煙土壤的保育，因地制宜發(fā)展，在保證一定產(chǎn)量的基礎(chǔ)上提高品質(zhì)，從而有效促進(jìn)煙葉生產(chǎn)和煙草企業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

4 結(jié)論

通過本試驗(yàn)可知，在煙草的不同生長階段，施用了功能微生物菌劑的各處理，其煙草的各項(xiàng)指標(biāo)綜合比較下均優(yōu)于未施用功能微生物菌劑的處理D，且在施用了功能微生物菌劑的各處理中，施用了功能微生物菌劑C的處理優(yōu)勢最突出，綜合性更強(qiáng)，說明在常規(guī)施肥的基礎(chǔ)上增施不同功能的微生物菌劑可為煙草提供所需的營養(yǎng)元素，促進(jìn)煙草生長發(fā)育，提高產(chǎn)量，改善煙葉品質(zhì)，同時(shí)還可以改善土壤環(huán)境，有利于植煙土壤的保育［21-22］，而施用功能微生物菌劑C將最有利于煙葉品質(zhì)的提高，實(shí)現(xiàn)煙草的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、集約化生產(chǎn)。

通過對功能微生物菌劑C的產(chǎn)品特性查閱，發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品由枯草芽孢桿菌和解淀粉芽孢桿菌復(fù)配而成，兩者親緣性很高，在生長過程中可以產(chǎn)生一系列抑制真菌和細(xì)菌活性的代謝物，降低煙株病蟲害發(fā)生率，其中解淀粉芽孢桿菌可產(chǎn)生大量蛋白酶、氨基酸，從而提高產(chǎn)量，提升化肥利用率，改善煙葉品質(zhì)，該結(jié)論在本試驗(yàn)中也得到了驗(yàn)證和體現(xiàn)。

綜上所述，功能微生物菌劑C最能促進(jìn)植煙土壤的保育，提高煙葉品質(zhì)，推薦作為馬龍煙區(qū)的最佳功能微生物菌劑。