郭山虎，武忠明，王永平，张锦韬，徐 塞，吴 佳，丁博锐，笪颖飞，张明田，罗启鹏

（1湖南中烟工业有限责任公司，长沙 410014；2云南省烟草公司楚雄州公司，云南楚雄 675000；3云南省微生物发酵工程研究中心有限公司，昆明 650217）

0 引言

烟草是重要的农业经济作物，是国家税收的重要组成部分，因受耕地面积和其他作物影响，全国多数核心高品质烟叶产区连作现象极为普遍。烤烟长期连作易造成烟株的生长发育势头减弱、产质量下降、多病害等[1]。研究认为土壤养分结构破坏严重及根系形态恶化是引起连作障碍的主要因素。在常年连作的烟田中，土壤养分极易失调，烟株根系生长弱小，同时土壤微生物有益菌群低于轮作土壤，致病菌种类增加[2-3]。土壤微生物代谢活动会产生拮抗效应物质，打破微生物生态平衡，造成植物生长环境破坏，严重时会引起大面积植物病害，烟叶产量、品质下降[4-7]。

2020年云南全省种植烤烟面积39.52万hm2，产值236.49 亿元，是全国烟叶的核心产区。近年来核心烟区连作极为普遍，病害多发，损失严重[8]。本试验在常规施肥的基础上施用生物有机肥、微生物菌剂和谷胱甘肽，以烟草农艺性状、病害发生状况、经济性状以及烟叶内在质量为评价指标，研究其对连作烟草产量、品质的影响，以期为烟草连作障碍问题制定有效的烟草生产技术提供理论基础及技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验在云南省楚雄州武定县猫街镇(106.16°E，25.55°N)进行，试验地海拔1985.5 m，土壤肥力中等，分布均匀。

1.2 试验材料

供试品种为‘云烟87’。

供试肥料包括烟草专用基肥(N-P2O5-K2O=15-15-18)、烟草专用追肥(N-P2O5-K2O=12.5-0-33.5)、硝酸钾(N-P2O5-K2O=13.5-0-44.5)、硫酸钾(K2O≥50)、生物有机肥（云南云叶化肥股份有限公司，含甲壳素和促生长的功能微生物，有效活菌数≥0.2 亿/g）、功能微生物菌剂A（北京恩格兰环境技术有限责任公司，有效活菌数≥10 亿/g）、功能微生物菌剂B（湖北中向生物工程有限公司，有效活菌数≥50 亿/g）、功能微生物菌剂C（云南云之叶生物科技有限公司，有效活菌数≥20 亿/mL）、10%谷胱甘肽（云南省微生物发酵工程研究中心有限公司）。

1.3 试验设计

试验设6个处理（表1），每个处理3次重复。各处理的移栽规格为1.2 m×0.5 m，每公顷栽烟≥16500株，除基肥施肥差异（表2），其他生产措施均按当地优质烟叶生产技术进行管理。

表1 各处理的肥料种类及用量

表2 各处理单株肥料用量

肥料施用方法：（1）基肥：生物有机肥和烟草专用基肥中层环施后覆土；功能微生物菌剂A和功能微生物菌剂B 与烟草专用基肥充分混匀后中层环施；功能微生物菌剂C 和10%谷胱甘肽在移栽时稀释200～300倍后灌根施用。（2）第1次追肥：硝酸钾兑水稀释500倍后，每株烟株用500 mL 的稀释液灌根；（3）第2 次追肥：在最大叶片叶尖垂直所对位置环施，雨天干施、晴天兑水施用。

1.4 试验观测项目及方法

1.4.1 主要生育期记载 记录各处理的移栽期、团棵期、旺长期、现蕾期、封顶期、脚叶成熟期、顶叶成熟期以及全生育期的时间。

1.4.2 农艺性状调查 分别在团棵期、旺长期、现蕾期和封顶后，每个处理随机选15 株有代表性的烟株，观察测定株高、茎围、叶片数、节距以及各部位烟叶的叶长和叶宽。

1.4.3 病害发生情况调查 按照《烟草病虫害分级及调查方法》(GB/T 23222—2008)进行常见病害系统调查。

1.4.4 经济性状调查 各处理烟叶在正常成熟时分别采烤，按照同一标准进行分级、交售。统计各处理烤烟经济性状，包括产量、产值、均价、上等烟比例、中上等烟比例。

1.4.5 烟叶品质分析 各处理选取有代表性的烟株定位挂牌标记留取中部叶和上部叶，采烤后收集整理，按照部位各留2 kg的烟叶，进行常规化学成分分析。

2 结果与分析

2.1 生育期分析

由表3 可知，处理A、B、C、D、E 从移栽进入团棵期，用时约32 d，与对照F 相比，提前3 d 进入团棵期。处理A、B、C、D、E 从移栽进入旺长期用时约53 d，较对照F相比提前4 d进入旺长期，其余生长周期基本保持一致。

表3 不同施肥处理对烟草生长期的影响

2.2 各生育时期农艺性状调查

由表4可知，6个不同处理对烟草株高、茎围、叶片数、节距以及各部位烟叶的叶长和叶宽生长均起促进作用。与对照F 相比，团棵期各处理的株高均大于对照，其中以处理E 最高，处理C、D 次之；茎围以处理A和处理B 最大，处理D 的次之，处理E 最小；节距以处理A 最大，对照F 最小；有效叶片数以处理E、F 最大，其次是处理D、C、B，处理A最小；最大叶长以对照F最大，其次为处理D、B，处理C 最小；最大叶宽以处理C最大，其次为处理E、D，处理A 最小；叶面积系数以处理E 最大，其次为处理D、B，处理A 最小。总体来看，团棵期的农艺性状以处理E最好，处理B、D次之，处理A、C、F相对稍差。

表4 主要农艺性状调查表

旺长期株高以处理E最大，处理A、F次之，处理D最小；茎围以处理C 最大，其次为处理F、B，处理E 最小；节距以对照F最大，其次为处理A、B，处理D最小；有效叶片数以处理D的最大，其次为处理C、E，处理A、F略少；最大叶长以处理D最大，其次为处理C、B，处理A的最小；最大叶宽以处理C最大，其次为处理B、E、F，处理A最小；叶面积系数以处理A最大，其次为处理B、D，处理C、E最小。整体来看，旺长期的农艺性状以处理C最优，处理B、E次之，处理A、D、F稍差。

现蕾期株高以处理E最大，处理A、F次之，最小为处理D。茎围以处理C最大，其余处理间无较大差别；节距以处理F最大，处理B最小，其余处理介于两者之间；有效叶片数以处理B 的最多，处理F 最少，其余处理间无较大差别；最大叶长以处理D、B 最大，其次为处理C、E，处理A 最小；最大叶宽以处理B 最大，其次为处理C，处理A 最小；叶面积系数以处理B 最大，其次为处理E和处理C，处理A最小。整体来看，现蕾期的农艺性状以处理B 最优，处理C、E 次之，处理A、处理D和处理F稍差。

封顶后株高以处理A最大，处理F最小；茎围以处理B 最大，最小为处理E；节距以处理D 最大，最小为处理A、B；有效叶片数以处理A最大，处理D最小；最大叶长以处理F 最大，处理A 最小；最大叶宽以处理C、D 最大，处理A 最小；叶面积系数处理C 最大，其次为处理D，处理A最小。整体来看，封顶后的农艺性状以处理C、B较优，处理F次之，处理A、D、E相对稍差。

2.3 病害发生情况

由表5统计可知，试验地病害主要包括花叶病、黑胫病、赤星病，气候斑点病、炭疽病，其中花叶病、黑胫病和气候性斑点病为主要严重病害，赤星病发病率较低。花叶病对照F 为最高，B、E 处理次之，C 处理最低。黑胫病以处理F最严重，发病率达20.00%，处理A最低。赤星病以处理F 发病最严重，其次为处理A 和C，处理B未见发病；气候性斑点病的发病率以处理F最高，处理D次之，处理A、C发病率最低；炭疽病的发病率以处理F最高，其次为处理B，处理C、E最低。综合病害发病率可知，对照F相比于其他处理显示出较高的发病率，表明生物有机肥、功能微生物菌剂A、B、C、10%谷胱甘肽在对增强烟草植株抗病具有一定效果，在提高烟株抗病性方面，以功能微生物菌剂B的施用效果最好，生物有机肥和功能微生物菌剂C的施用效果次之。

表5 病害发病率调查%

2.4 经济性状调查

从表6 可知，产量以处理C 最高，其次为处理D、A，处理F的的产量最低；产值以处理C最高，其次为处理D、F，处理A 最低；均价以处理C 最高，其次为处理D和处理F，处理A最低；上等烟比例从高到低的顺序依次为处理D＞处理A＞处理B＞处理C＞处理F＞处理E，中上等烟比例从高到低的顺序依次为处理D＞处理B＞处理F＞处理C＞处理E＞处理A。整体来看，经济性状整体表现从高到低依次为处理C＞处理D＞处理B＞处理F＞处理A＞处理E。

表6 经济性状调查表

2.5 化学成分分析

根据云南省优质烟叶化学成分指标要求：烟叶糖含量15%～35%，适宜含量24%～28%；总氮和烟碱含量1.5%～3.5%，2.5%适宜；钾离子1.5%～6%，不低于2%；氯离子0.3%～0.7%；糖碱比5～8，不超过10；氮碱比1左右较好[9]。由表7 可知，中部烟叶处理C、E 的总糖、烟碱含量适中，糖碱比和氮碱比均较适宜，化学成分的协调性较好；处理D的总糖、还原糖含量偏低，化学成分的协调性次之；处理A、B 的糖碱比偏高，化学成分的协调性稍差；处理F的总糖和糖碱比偏高，化学成分的协调性最差。对于上部烟叶来说，处理A、B、D、E的总糖、烟碱含量适中，糖碱比和氮碱比均较适宜，化学成分的协调性较好；处理C的两糖差较大，化学成分的协调性次之；处理F 的总糖含量偏高，氮碱比偏低，化学成分的协调性最差。从整体来看，处理F中部烟、上部烟总糖和糖碱比均偏高，化学成分协调性最差，表明微生物菌剂A、B、C 及10%谷胱甘肽对烟草品质提升具有一定促进作用。

表7 化学成分分析表

3 结论

在常规施肥的基础上增施生物有机肥、功能微生物菌剂和谷胱甘肽均能促进烟株的早生快发和烟株生长，改善烤烟的农艺性状；提高烟株的抗病性，减少病害的发生，提高烟叶产质量，改善烤烟的经济性状；提高化学成分的协调性，改善中、上部烟叶的品质。在改善烤烟农艺性状和经济性状方面，以功能微生物菌剂B 和功能微生物菌剂C 的施用效果较好；在提高烟株的抗病性方面，以功能微生物菌剂B的施用效果最好，生物有机肥和功能微生物菌剂C 的施用效果次之；在改善烟叶品质方面，以功能微生物菌剂B 和10%谷胱甘肽的施用效果较好。整体来看，施用微生物菌剂的3个处理产量和产值均较高，且中上等烟比例较高，整体均表现优良，在长期连作地区对烤烟产量、品质提升有一定作用，具有一定的推广价值。

4 讨论

由生长期来看，处理A、B、C、D、E 在团棵期和旺长期均较对照F提前进入，处理A、B、C、D、E在一定程度上对连作烟区烟株起到促生长作用，能在相对短时间内促进烟株快速生长，表明施用有机肥与微生物菌剂能促进烟株早生快发，这与梁永进等[10]的研究结果一致。

烟株的株高、茎围、叶片、叶长、叶宽数等是反映植株长势的主要指标，在本试验烟草的整个生育期，不同基肥处理对烟株整体农艺性状表现均未产生不利影响。综合烤烟整个农艺性状指标，农艺性状团棵期以E处理为最佳，旺长期以处理A为最佳，现蕾期以功能微生物菌剂B处理为最佳，封顶后处理C、D最佳。整体而言，与对照F 相比，有机肥、微生物菌剂及谷胱甘肽处理对烟草农艺性状的改善具有促进作用。

有研究表明，当土壤有病原微生物存在时，受病原菌侵染的根系会分泌更多的物质促进病原物的繁衍以及土传病害的发生[11-15]。连作条件下，烟株根系分泌物抑制有益菌的生长繁殖，造成有害微生物的优势生长，进而引发众多病害发生[16-17]。本试验中生物有机肥、生物菌剂均含功能性微生物，其可能定殖根际并形成优势菌群，分泌大量的活性物质或代谢产物，同时促进自毒物质的消耗，改善土壤生态环境，使根部更容易获取土壤养分，进而促使植株健康生长[18-20]。而10%谷胱甘肽的施用对提升烟株病害抗性也有一定作用，这可能与谷胱甘肽可以降低自毒性物质如脂质、酚酸等氧化物质造成的损伤，从而减少致病菌对其伤口的侵入有极大关系[21-26]。

在本试验中，生物有机肥、微生物菌剂A、B、C 处理产量、上等烟比例远高于对照F，中上等烟比例均较高，经济效益好，且化学成分协调性整体较好，说明施用有机肥和微生物菌剂可更好促进根系的生长发育，增强其从土壤中吸收营养物质的能力，在一定程度上缓解了连作障碍对烟株的影响。烟草自毒物质、土壤有益微生物生境破坏已成为制约烟草长期种植发展的重要因素，本试验选取了3 种多功能微生物菌剂以及保护细胞免受氧化、胁迫方面起着关键作用的谷胱甘肽于多年连作烟田进行试验，探讨微生物、抗氧化物对烟草连作障碍的消减作用，对烟草连作障碍降低、消除研究具有一定意义。基于本试验的初步研究结果，各微生物的菌剂、谷胱甘肽在不同地区的施用效果、施用量还有待进一步系统深入研究。