钟泽林 冯文龙 余伟 张宗锦 闫芳芳 周欢

摘要 通过田间试验，研究了生物有机肥对烟株根系及土壤理化性质的影响。结果表明，施用全元生物有机肥对不同肥力土壤上烟株不同生育期根系生长均有促进作用;可有效调整不同肥力土壤的酸碱度，提高土壤含水量，增加土壤有机碳、微生物量碳和微生物量氮;有效调节不同肥力土壤中根际微生物的多样性和群落结构。其中，全元生物有机肥2 250 kg/hm2+复合肥255 kg/hm2是改善土壤理化性质、增加根系生长、改善烟株生长的土壤生态环境的最佳标准。

关键词 生物有机肥;根系;土壤;理化性质

中图分类号 S572文献标识码 A文章编号 0517-6611（2021）02-0138-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.02.038

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Biological Organic Fertilizer on Tobacco Plant Roots and Physical and Chemical Properties of Soil

ZHONG Zelin，FENG Wenlong， YU Weiet al

（Panzhihua Branch of Sichuan Tobacco Corporation，Panzhihua，Sichuan 617099）

Abstract Field experiments were conducted to study the effects of biological organic fertilizer on tobacco plant roots and physical and chemical properties of soil. The results showed that the application of multipleelements biological organic fertilizer in different fertility soils could promote the root growth at different stages of tobacco plant， can effectively adjust the different fertility of the soil acidity， enhance soil water content， increase soil organic carbon， microbial biomass carbon and microbial biomass nitrogen， regulate microbial diversity and community structure in soil rhizosphere of different fertility. The multipleelements biological organic fertilizer 2 250 kg/hm2 + compound fertilizer 255 kg/hm2 was the best standard of improving soil physical and chemical properties， increasing root growth， improving the soil ecological environment of the growth of tobacco plant.

Key words Biological organic fertilizer;Roots;Soil;Physical and chemical properties

攀枝花市位于四川西南部，是四川省重要煙区，烤烟产业已成为攀枝花市农业产业重要支柱之一。自20世纪90年代，烤烟恢复性发展以来，长年连作和化肥农药大量使用等原因，导致植烟土壤质量不断退化，现有土壤不仅不能为烤烟发展提供良好的生态基础，反而成为烤烟发展的瓶颈[1-4]。针对土壤质量退化，大量研究提出了合理轮作与休耕养息的修复措施，但受到耕地资源、交通条件、种植成本及土地流转等因素的影响，合理轮作与休耕养息难以实现[5-6]。为了有效解决土壤质量退化，全市学习先进烟区经验，开展了土壤冬地深翻、绿肥种植、农家肥施用、秸秆还田等技术推广[7-11]，同时攀枝花从研发新型全元生物有机肥途径出发，施用全元生物有机肥改善土壤理化性质及调整根际微生物，借以实现减少烤烟化肥施用量、提高烟株根系生长活力的目

的。笔者施用全元生物有机肥提高地力，减少施肥量，提高烤烟产质量，以期为攀枝花土壤质量提升寻求一种更好的途径。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烤烟品种：云烟87。农家肥、复合肥（12∶12∶25），全元生物有机肥（含活菌数> 2×107 CFU/g，无机养分15%（N∶P∶K=9∶3∶3）、氨基酸 1.5%、有机质35%，pH 6.9，水分26%）。

1.2 试验地概况

在攀枝花市米易县坪山选取新垦烟田和旧烟田土壤2个样地进行全元生物有机肥的修复应用示范，每个样点面积约为0.267 hm2，2个烟田的基础土壤养分特征见表1。

1.3 试验设计

每个试验点设5个处理，每个处理3个重复小区，共15个小区，每小区4 hm2，每个小区栽种270株烤烟，共计12 150株，小区处理设置见表2。

2 结果与分析

2.1 根系生长变化

2.1.1 团棵期。

于烤烟生长团棵期随机采集5株健康植株的根系，进行根系活力、根系体积、根系干重、侧根和不定根等根系性状指标的测定。不同施肥处理下新垦烟田和老烟田的烤烟根系性状指标测定结果见表3和图1。

从表3和图1可以看出，在不同肥力条件下，全元生物有机肥对烤烟团棵期根系活力、根系体积、根系干重、侧根和不定根等根系性状均产生了影响。相对于常规施肥CK处理而言，2个不同肥力植烟土壤使用全元生物有机肥后的效果基本一致，均表现为C4处理（全元生物有机肥2 250 kg/hm2+复合肥255 kg/hm2） 的效果最好。

2.1.2 成熟期。

为继续观察不同施肥处理对烤烟成熟期根系的影响，于烤烟成熟期随机采集5株健康植株的根系，进行根系活力、根系体积、根系干重、侧根和不定根等根系性状指标的测定。不同施肥处理下新垦烟田和老烟田的烤烟成熟期根系性状指标测定结果见图2和表4。

由表4和图2可知，全元生物有机肥对烤烟成熟期的根系活力、根系体积、根系干重、一级侧根和不定根等根系性状仍有明显的作用。相对于团棵期而言，各种根系指标都表现为增加。相对于老烟田，新垦烟田的相关根系指标略低。另外，C4处理（全元生物有机肥2 250 kg/hm2+复合肥255 kg/hm2）的效果仍最好。由此可知，全元生物有机肥有利于促进根系生长，烟株新陈代谢增强，生长健壮，干物质积累较多，这与前人研究结果一致[12]。

2.2 土壤养分变化

从图3可以看出，全元生物有机肥对土壤pH和含水量具有明显影响。施用全元生物有机肥可以提高土壤pH和新垦烟田含水量。由此可知，在酸性土壤上施用全元生物有机肥，可以提高土壤的pH，有利于烤烟在适宜pH的土壤上对营养成分的吸收，从而使烤烟优质适产。

从图4可以看出，全元生物有机肥对植烟土壤有机碳（SOC）、微生物量碳（SMBC）和微生物量氮（SMBN）具有明显影响。施用全元生物有机肥可以明显提高植烟土壤的微生物量氮，其中在老烟田的效果更明显，4种全元生物有机肥处理中，以C4处理对植烟土壤有机碳、微生物量碳和微生物量氮的影响最明显。

从图5可以看出，全元生物有机肥对植烟土壤全磷（TP）、全钾（TK）、有效磷（AP）和有效钾（AK）具有明显影响。施用全元生物有机肥可以明显提高植烟土壤的钾含量，这与前人[10，13]研究结果一致。其中在老烟田的效果更明显，4种全元生物有机肥处理中，以C4处理对植烟土壤TP、TK、AP和AK的影响最明显。

2.3 根际微生物变化

2.3.1 微生物群落多样性。

通过Simpson、Chao1、ACE和Shannon 4个多样性指标对不同施肥处理下2种烟田的微生物多样性进行评价，结果见图6。

由图6可知，全元生物有机肥可以在一定程度上提高土壤的微生物群落多样性。但C4处理下的微生物多样性在多个指标上均表现为最低，显示C4处理对土壤微生物多样性的影响最明显。另外，就2个不同肥力的烟田而言，新墾烟田的微生物多样性高于老烟田。

2.3.2 微生物群落变异。

通过非度量多维尺度分析（non-metric multidimensional scaling，NMDS）对不同施肥处理下烟田的微生物群落变异进行评价，结果见图7。

由图7可知，不同肥力（包括老烟田和新垦烟田2个）土壤的微生物群落结构明显不同。全元生物有机肥对植烟土壤微生物群落具有一定影响，但不明显，具体表现为5个不同施肥处理的微生物群落变异并未明显分离开，可能原因是仅1年的施肥试验还不足以深刻影响土壤微生物群落结构。

3 结论

（1）施用全元生物有机肥，对不同肥力土壤上烟株不同生育期根系生长均有促进作用，与常规施肥相比，均可减少复合肥的施用量。研究表明[14-15]，微生物有机肥能促进烟株根系生长发育，有效提高烟株根系活力，提高烟株对土壤水分和养分的吸收能力。同时，不同有机肥与化肥配施，均可提高土壤养分含量，可明显提高土壤有机碳、微生物量碳、微生物量氮、碱解氮和速效钾含量。

（2）施用全元生物有机肥，可以调整不同肥力土壤的酸碱度，提高土壤含水量，增加土壤有机碳、微生物量碳和微生物量氮。施用有机肥可明显改善土壤理化性质和提高土壤肥力[16-18]，这与前人研究结果一致。由此可知，全元生物有机肥能够有效改善烟株根际营养，增强烟株吸收能力，是一种适宜烤烟生产的优质肥料。

（3）施用全元生物有机肥，可以调整不同肥力土壤中根际微生物的多样性和群落结构。施用生物有机肥不但可以影响烟株根际土壤微生物的区系结构，还可以调节微生物的群落多样性[19]。而该试验中，全元生物有机肥对植烟土壤微生物群落的影响不明显，通过长期施用全元生物有机肥能否更好地改善烟株根系土壤微生物的区系结构，为该试验下一阶段的研究方向。

（4）全元生物有机肥2 250 kg/hm2+复合肥255 kg/hm2是改善土壤理化性质、增加根系生长、改善烟株生长的土壤生态环境的最佳标准。尤其在新垦烟田上施用效果更加明显。

参考文献

[1] 牛桂言，邵惠芳，朱金峰，等.我国植烟土壤修复的研究进展[J].中国农业科技导报，2017，19（3）：115-122.

[2] 王瑞，邓建强，谭军.连作条件下植烟土壤保育与修复[J].中国烟草科学，2016，37（2）：83-88.

[3] 韦革宏，马占强.根瘤菌-豆科植物共生体系在重金属污染环境修复中的地位、应用及潜力[J].微生物学报，2010，50（11）：1421-1430.

[4] 尤垂淮，高峰，王峰吉，等.连作对云南烤烟根际微生态及烟叶产质量的影响[J].中国烟草学报，2015，21（1）：60-67.

[5] 穆青，刘洋，展彬华，等.我国植烟土壤主要问题及其防控措施研究进展[J].江苏农业科学，2018，46（21）：16-20.

[6] 郭亚利，刘锦华，王仕海.植烟土壤保育及改良技术的研究进展[J].贵州农业科学，2016，44（4）：79-85.

[7] 高华军，韦忠，罗刚，等.百色市植烟土壤状况及保育和修复技术[J].作物研究，2016，30（6）：736-740.

[8] 王飞.翻压不同冬闲绿肥对植烟土壤特性及烤烟产质量的影响[D].福州：福建农林大学，2018.

[9] 刁朝强，邓兆权，林松，等.不同耕作方式及耕地深度对贵阳植烟土壤及烤烟质量的影响[J].江西农业学报，2019，31（5）：70-78.

[10] 杨云高，王树林，刘国，等.生物有机肥对烤烟产质量及土壤改良的影响[J].中国烟草科学，2012，33（4）：70-74.

[11] 莫凯明，徐辉，熊霞，等.绿肥还田对旱地烤烟产量与品质的影响[J].湖南农业科学，2009（4）：73-75，78.

[12] 葛均青，于贤昌，王竹红.微生物肥料效应及其应用展望[J].中国生态农业学报，2003，11（3）：87-88.

[13] 王军，詹振寿，谢玉华，等.有机物料对植烟土壤速效养分含量的影响[J].中国烟草科学，2009，30（2）：31-35.

[14]

张凯，常栋，王晓强，等.有机肥与化肥配施对植烟土壤养分及烟叶产质量的影响[J].贵州农业科学，2020，48（3）：30-34.

[15] 冯国胜，祝照宇，杨立均，等.微生物有机肥对豫南烤烟大田生长发育的影响[J].安徽农业科学，2009，37（6）：2611-2612.

[16] 陈懿，林英超，黄化刚，等.炭基肥对植烟黄壤性状和烤烟养分积累、产量及品质的影响[J].土壤学报，2019，56（2）：495-504.

[17] 彭智良，黄元炯，刘国顺，等.不同有机肥对烟田土壤微生物以及烟叶品质和产量的影响[J].中国烟草学报，2009，15（2）：41-45.

[18] 冯婷婷，王梦雅，符云鹏，等.不同有机物料对土壤和烟叶主要质量指标的影响[J].中国烟草科学，2016，37（5）：22-27，33.

[19] 张明宇，刘高峰，李小龙，等.施用生物有机肥对烟草根际土壤微生物区系的影响 [J].河南农业大学学报，2020，54（2）：317-325.