苟小梅，张瑞平，张宇羽，3，余 伟，蔡 艳*，杨军伟，杨建春

（1.四川农业大学资源学院，成都 611130；2.四川省烟草公司攀枝花市公司，四川 攀枝花 617026；3.四川省绵竹市农业局，四川 德阳 618200）

土壤微生物作为土壤有机质中最活跃的部分，在土壤养分循环、转化和平衡过程中起着重要调节作用[1]。研究表明，相比其他土壤性质，土壤微生物量碳氮能够快速响应施肥管理、作物体系以及土地利用方式的差异[2-4]，其含量与土壤理化性质[5]、植被类型[6]和作物生育期[7-8]等诸多因素相关。因此，土壤微生物量碳氮可以作为土壤肥力响应外界因素影响的指标[9-10]。微生物肥料是经过特殊工艺制成的含有活菌并用于植物的生物制剂[11]，前人对其应用在作物上的效果进行了大量研究，研究表明，施用微生物肥料可明显改善土壤肥力，提高作物氮素利用率，增加根系活力和干物质累积量[12-14]。

烟草适宜微酸性土壤，一般以pH 5.5～6.5 为宜，但烟草连作使植烟土壤酸化问题日益严重[15]。较低的土壤pH 一方面不利于烟草根系生长和对矿质元素的吸收[16]，同时抑制微生物的活性[17]。若在土壤中直接施入微生物肥料，其施用效果通常不好，极大限制了其推广应用。育苗基质环境较土壤环境更为稳定，其pH、温度和养分均较适宜微生物定殖，有利于微生物肥料发挥其作用。此外，前人施用微生物菌肥主要以拌种、灌根、蘸根、叶面喷施或土壤中施用等为主，于基质中添加的方法少见报道。因此本文采用苗床添加不同微生物肥料及其组合，研究其对两种烤烟品种根际土壤微生物生物量碳氮的影响，以期为微生物肥料在烟草育苗基质上的应用提供科学依据和参考。

1 材料和方法

1.1 供试材料

供试植物：红花大金元（Honghuadajinyuan）和云烟85（Yunyan 85），其种子由云南玉溪中烟种子有限公司提供。

供试土壤：水稻土，基本理化性质为：pH 5.95，有机质 31.18 g/kg，全氮 1.54 g/kg，全磷 0.93 g/kg，全钾13.94 g/kg，碱解氮 115 mg/kg，有效磷 24.08 mg/kg，速效钾290.80 mg/kg。

供试肥料：本试验所用微生物肥料是EM 菌（Effective Microorganisms）肥料、木霉菌（Trichoderma harzianum）肥料和胶质芽胞杆菌（Bacillus Mucilaginosus）肥料。EM 肥料和木霉菌肥料均由爱睦乐环保生物技术（南京）有限公司生产，胶质芽孢杆菌由广州农冠生物科技有限公司生产。每克肥料含活菌数均大于2 亿。各菌肥养分含量见表1。

表1 菌肥养分含量Table 1 Nutrient contents of microbial fertilizer %

1.2 试验设计与处理

育苗试验于2013年2月底播种。采用湿润育苗方法，在四川省攀枝花市米易县普威镇烟草育苗专业大棚中进行育苗试验。育苗大棚内设有温度计和湿度计，以控制并调整温度和湿度使之处于适宜烟苗生长的范围内。每个品种设8 个处理（表2），具体方法为：按试验设计量添加不同种类肥料于育苗基质，充分拌匀后置于育苗穴；每个苗盘100 穴，每穴播1～2 颗烟草包衣种子；同一品种内各处理采用完全随机区组排列，3 次重复；其他管理同常规。

表2 试验设计Table 2 Experiment design

大田试验于2013年5—10月在攀枝花市米易县普威镇龙潭村进行，试验设计同表1，同一品种内各处理完全随机区组排列，3 次重复。小区面积40 m2，植烟60 株，大田行距1.20 m，株距0.55 m，垄高30 cm。田间管理和施肥同常规，即底肥施烟草专用复合肥450 kg/hm2，过磷酸钙 300 kg/hm2；移栽后 10 d 施用提苗肥硝酸钾270 kg/hm2；移栽后20～30 d 内施用追肥，分别为烟草专用复合肥225 kg/hm2和硫酸钾225 kg/hm2。

1.3 样品采集及制备

移栽前使用多点法采集土样，自然风干磨碎过筛后用于基本理化性质的测定。

分别在烟草生长的伸根期（15 d）、团棵期（30 d）、旺长期（45 d）、成熟期（90 d）采集根际土壤样品。在土壤水分含量适中时采用剥落分离法取样，将带土植株取出，轻轻抖动，黏附在根系上的土壤作为根际土壤样品，混合均匀后，去除石砾及动植物残渣，置于4 ℃冰箱保存，用于微生物量碳氮的测定。

1.4 测定项目及方法

土壤基本理化性质采用常规方法测定[18]；微生物生物量碳氮采用氯仿熏蒸-K2SO4提取法测定[19]。

1.5 数据处理

所有数据均采用Microsoft Excel 2013 整理，采用IBM SPSS Statistics 20 软件进行数据方差分析和显著差异分析。方差分析采用单因素方差分析（one-way ANOVA）法，差异显著的指标用最小显著差法（LSD）进行多重比较分析。数据用平均数±标准差（mean±SD）表示。

2 结果与分析

2.1 不同处理对两种植烟根际土壤微生物量碳含量的影响

2.1.1 不同处理对红花大金元根际土壤微生物量碳含量的影响

由表3可以看出，各处理红花大金元根际土壤微生物量碳含量均随生育进程推进呈先升高后下降的趋势，在旺长期达到最高，之后下降。表3还表明，苗床添加微生物肥料均能不同程度提高红花大金元根际土壤微生物量碳含量，不同生育期根际土壤微生物量碳含量均以T5 处理最高。在烤烟生长的伸根期、团棵期和成熟期，T5 处理的根际土壤微生物量碳含量均显著高于其他处理（P＜0.05），与对照相比，分别提高64.3%、120.1%和99.7%。旺长期时，处理间的差异减弱，T5 处理与T3 和T4 处理的差异性未达到显著水平，但相比对照仍提高了170.0%。由此可见，育苗基质混合添加EM 肥料和胶质芽孢杆菌肥料可明显增加红花大金元根际土壤中微生物量碳含量，有利于土壤保持较高的微生物活性，提高土壤营养水平。

表3 不同处理对红花大金元根际土壤微生物量碳含量的影响Table 3 Effect of different treatments on soil microbial biomass carbon in rhizosphere of Honghuadajinyuan mg·kg-1

2.1.2 不同处理对云烟85 根际土壤微生物量碳含量的影响

各处理云烟85 根际土壤微生物量碳含量均随着生育进程的推进，呈先升高后下降趋势，在旺长期达到最高，之后降低（表4）。此外，苗床添加微生物肥料都可以不同程度提高云烟85 根际土壤生物量碳含量，不同生育期各处理间均以T5 处理根际土壤生物量碳含量最高。在烤烟生长前3 个时期，T5处理的云烟85 根际土壤微生物量碳含量均显著高于其他处理（P＜0.05），与对照相比，分别提高44.3%、29.9%和46.2%。至成熟期时，处理间的差异减弱，T5 处理仅与对照和T2 处理表现出显著差异，是对照的1.3 倍。因此，相比其他处理，苗床混合添加EM肥料和胶质芽孢杆菌肥料可明显提高云烟85 根际土壤中微生物量碳含量，效果最优。

2.2 不同处理对两种植烟根际土壤微生物量氮含量的影响

2.2.1 不同处理对红花大金元根际土壤微生物量氮含量的影响

由表5分析可知，苗床添加微生物肥料对红花大金元根际土壤微生物量氮含量影响显著。同一肥料处理下，T2 和T7 处理微生物量氮含量随着烤烟生育期的推进逐渐增加，而 T1、T3、T4、T6 处理随着烤烟生长呈现先增加后减少的趋势，峰值出现在团棵期或旺长期。除此之外，T5 处理根际土壤微生物量氮含量在各个生育时期均显著高于其他处理，与对照相比，在不同生育时期增加幅度为30.3%～122.1%。由此可见，相比其他处理，苗床混合添加EM 肥料和胶质芽孢杆菌肥料效果最佳。

2.2.2 不同处理对云烟85 根际土壤微生物量氮含量的影响

由表6分析可知，苗床添加微生物肥料对云烟85 根际土壤微生物量氮含量有显著影响。同一肥料处理下，T6 处理微生物量氮含量随着烤烟生育期的推进逐渐增加，而 T1、T3、T4、T7 处理随着烤烟生长呈现先增加后减少的趋势，峰值出现在团棵期或旺长期。除此之外，在烤烟生长前3 个时期，云烟85根际土壤微生物量氮含量均以T5 处理最高，且与其他菌肥处理的差异性均达到显著水平，分别高出对照29.69%、77.68%和51.24%。至成熟期时，处理间的差异减弱，T5 处理仅与对照存在显著差异，是对照的1.3 倍。由此可见，相比其他处理，苗床混合添加EM 肥料和胶质芽孢杆菌肥料微生物过程活跃，效果最佳。

表4 不同处理对云烟85 根际土壤微生物量碳含量的影响Table 4 Effect of different treatments on soil microbial biomass carbon in rhizosphere of Yunyan 85mg·kg-1

表5 不同处理对红花大金元根际土壤微生物量氮含量的影响Table 5 Effect of different treatments on soil microbial biomass nitrogen in rhizosphere of Honghuadajinyuan mg·kg-1

表6 不同处理对云烟85 根际土壤微生物量氮含量的影响Table 6 Effect of different treatments on soil microbial biomass nitrogen in rhizosphere of Yunyan 85mg·kg-1

3 讨论与结论

土壤微生物量碳是组成土壤腐殖质的重要碳源，其增加可以促进土壤形成活性较高的新生腐殖质，对改善土壤质量有重要意义[20]。土壤微生物量氮反映土壤氮素有效性，是土壤微生物对氮素矿化与固持作用的综合体现，在土壤氮的供应和循环中发挥重要作用[21]。因而土壤微生物量碳氮与土壤中有机碳、全氮和可溶性有机碳氮等密切相关[22]。前期研究表明[6，23]，土壤微生物量碳氮与土壤 pH 值、有机质、水解氮和速效钾均呈现出显著的正相关关系。可见，土壤微生物量碳氮含量可以作为指示土壤肥力状况的指标。张硕等[24]对植烟土壤和徐永刚等[25]对潮棕壤土的研究表明，通过长期施用有机肥，不但能够提高土壤微生物量，而且能调控碳氮转化，提高土壤肥力。除此之外，翻压绿肥也能显著提高植烟土壤微生物量碳氮含量[26]。本研究中，苗床添加3 种微生物肥料及其组合物均能不同程度提高红花大金元和云烟85 根际土壤生物量碳氮含量，其增加幅度相比对照分别为29.8%～120.1%和29.7%～122.1%。T5处理时微生物量碳氮达到峰值，分别为540.63 mg/kg和79.23 mg/kg，说明苗床添加微生物肥料能显著增加土壤微生物量碳氮含量，原因可能是部分菌剂随着移栽在大田存活并繁殖，使土壤保持较高的微生物活性和肥力水平，有利于烤烟的可持续和高效生产。

本研究结果表明，苗床添加不同微生物肥料后，土壤微生物量氮总体上呈现先增加后减少的趋势，峰值出现在团棵期或旺长期，这与李阳波等[17]的研究结果一致。烤烟生长前期，土壤有机碳源充足，微生物大量繁殖，同时由于施用基肥影响，在移栽初期土壤中氮含量较高，而烟株吸收较少，其中一部分被微生物固定，使根际土壤微生物量氮增加。随着烤烟生育期的推进，土壤微生物量氮逐渐降低，表明一部分微生物量氮又被释放出来，以供烟株生长发育需要。整个过程表明土壤微生物量氮在协调土壤氮素供应方面发挥着重要作用。可见，通过施肥等农艺措施调控烤烟不同生长时期所需营养元素非常关键，从而保证烤烟的高效生产和烟叶的品质。

苗床添加3 种微生物肥料及其组合物均能不同程度提高红花大金元和云烟85 根际土壤生物量碳氮含量。不同肥料处理下，T5（苗床混合添加EM肥料和胶质芽孢杆菌肥料）处理根际土壤微生物量碳氮在各个生育时期均显著高于对照及其他处理。同一肥料处理下，各处理随着烤烟生长总体上呈现先增加后减少的趋势，峰值出现在团棵期或旺长期。因此T5 处理可明显增加红花大金元和云烟85根际土壤中微生物量碳氮含量，使土壤保持较高的微生物活性和肥力水平，有利于烤烟的可持续和高效生产。