1. 引言
烤烟生长发育和品质受土壤pH值[1] [2]、土壤养分[3]、海拔高度[4] [5]、气候[5] [6]等因素影响。在诸多因素中，土壤养分是烤烟生长发育的关键，是影响烟叶品质和风格最重要的因素之一[2]。土壤有机质是影响烟叶品质特色的重要土壤因素，虽然有机质仅占土壤总量的很小一部分，但它在土壤肥力上起着多方面作用，同时也影响着烟叶的风格特性[7] [8]。龚林等人的[9]研究表明，微生物菌肥能够提高土壤的pH值，活化土壤养分，促进烟株生长，提高烟株抗病性，提升烟叶产量，改善烟叶品质。
为探索微生物菌肥对烤烟生长及病害防控效果，本试验选用0.2亿/克伯克霍尔德氏菌微生物菌肥、0.2亿孢子/克萎缩芽孢杆菌微生物菌肥、2亿孢子/克枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌复合微生物菌剂3种微生物菌肥开展田间试验，系统分析其对烤烟农艺性状及主要病害的影响，为烤烟绿色生产提供技术支撑。
2. 试验材料与方法
2.1. 试验地点
试验地点位于昆明市宜良县狗街镇槽沟村，东经103.2030˚，北纬24.8232˚，海拔1960 m，土壤类型为红壤，pH值为5.89 (试验前检测)，有机质含量47.93 g/kg。
2.2. 试验品种
试验品种为红花大金元。于2022年2月13日播种，2022年4月24日移栽。
2.3. 试验材料
试验微生物菌肥包括：0.2亿/克伯克霍尔德氏菌微生物菌肥(粉剂)、0.2亿孢子/克萎缩芽孢杆菌微生物菌肥(粉剂)、2亿孢子/克枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌复合微生物菌剂(简称复合微生物菌剂，液体)。试验材料由昆明保腾生化技术有限公司陆良分公司生产并提供。
2.4. 试验设计
试验共设4个处理，包括3个微生物菌肥处理和1个常规对照处理。每个处理设3次重复，各试验小区按照随机区组排列，小区面积36 m2。小区周围留1行保护行，病虫害防治按照当地烤烟正常生产管理方式进行。
2.5. 施用方法
各处理微生物菌肥施用方法见表1。
Table 1. Application methods of microbial fertilizer for each treatment
表1. 各处理微生物菌肥施用方法
处理 |
微生物菌肥种类 |
施用量(kg/亩) |
施用方法 |
A |
0.2亿/克伯克霍尔德氏菌微生物菌肥 |
40 |
移栽时塘施，底肥减施15% |
B |
0.2亿孢子/克萎缩芽孢杆菌微生物菌肥 |
40 |
移栽时塘施，底肥减施15% |
C |
2亿孢子/克复合微生物菌剂 |
2 |
移栽时灌根，化肥常规量施用 |
CK |
不施用微生物菌肥，化肥常规量施用 |
/ |
不施用微生物菌肥，化肥常规量施用 |
注：CK为对照处理，常规施用化肥，不施用任何微生物菌肥，“/”表示无相关数据。
2.6. 统计分析方法
试验数据采用SPSS 26.0软件进行单因素方差分析(ANOVA)，并使用Duncan多重比较法进行差异显著性检验。表中数据为平均值，同列数据后不同小写字母a、b、c表示差异显著(p < 0.05)，不同大写字母A、B表示差异极显著(p < 0.01)；相同字母表示处理间无显著性差异。
3. 试验调查
3.1. 调查记录项目
于团棵期、旺长期、封顶期分别调查3次黑胫病、病毒病发病情况和烟株农艺性状，封顶后调查1次赤星病发病情况，采烤结束后调查烟叶产量和产值。
3.2. 病害调查方法
病害调查方法按照国家标准GB/T 23222-2008《烟草病虫害分级及调查方法》进行。
4. 结果分析
4.1. 不同生育期微生物菌肥对烟株生长的影响
不同生育期烟株农艺性状调查结果见表2。团棵期调查结果显示：3种微生物菌肥与对照处理CK的有效叶片数和腰叶宽无显著性差异；处理A和处理C株高显著高于对照处理CK，处理B株高与对照处理CK无显著性差异，3种微生物菌肥处理的株高无显著性差异；处理A和处理C腰叶长极显著高于处理B和对照处理CK，处理B腰叶长与对照处理CK无显著性差异。
旺长期调查结果显示：3种微生物菌肥与对照处理CK的有效叶片数和腰叶宽无显著性差异；3种微生物菌肥处理的株高均极显著高于对照处理CK，且处理间无显著差异；处理A腰叶长极显著高于处理B、处理C和对照处理CK，处理B和处理C腰叶长与对照处理CK无显著性差异。
封顶期调查结果显示：3种微生物菌肥与对照处理CK的株高、有效叶片数无显著性差异；3种微生物菌肥处理与对照处理CK的株高、有效叶片数无显著性差异；3种微生物菌肥处理的茎围均极显著高于对照处理CK腰叶长均高于对照处理CK，且处理间无显著差异，3种微生物菌肥处理的腰叶长均高于对照处理CK，其中处理A和处理B腰叶长显著高于对照处理CK，处理C腰叶长与对照处理CK无显著性差异，且3种微生物菌肥处理的腰叶长无显著性差异；3种微生物菌肥处理的腰叶宽均高于对照处理CK，其中处理C腰叶宽极显著高于对照处理CK，处理B腰叶宽显著高于对照处理CK，处理A与对照处理CK无显著性差异，处理C腰叶宽显著高于处理A，与处理B无显著性差异。
Table 2. Survey results of agronomic traits of tobacco plants at different growth stages
表2. 不同生育期烟株农艺性状调查结果
处理 |
A |
B |
C |
CK |
团棵期株高(cm) |
26.60 abA |
26.73 abA |
27.33 aA |
25.70 bA |
团棵期有效叶数(片) |
10.67 aA |
10.73 aA |
11.20 aA |
10.60 aA |
团棵期腰叶长(cm) |
45.07 aA |
42.17 bB |
45.60 aA |
42.63 bB |
团棵期腰叶宽(cm) |
25.87 aA |
24.10 aA |
25.17 aA |
23.90 aA |
旺长期株高(cm) |
80.50 aA |
79.83 aA |
80.23 aA |
77.27 bB |
旺长期有效叶数(片) |
18.37 aA |
18.37 aA |
17.80 aA |
18.40 aA |
旺长期腰叶长(cm) |
79.33 aA |
77.47 bB |
76.73 bB |
77.00 bB |
旺长期腰叶宽(cm) |
35.07 aA |
35.60 aA |
35.73 aA |
34.77 aA |
封顶期株高(cm) |
114.50 aA |
116.53 aA |
113.37 aA |
115.00 aA |
封顶期有效叶数(片) |
18.43 aA |
18.57 aA |
18.67 aA |
18.53 aA |
封顶期茎围(cm) |
11.33 aA |
11.43 aA |
11.63 aA |
10.63 bB |
封顶期腰叶长(cm) |
81.53 aA |
81.83 aA |
81.07 abA |
80.43 bA |
封顶期腰叶宽(cm) |
33.20 bcAB |
34.23 abAB |
35.03 aA |
32.47 cB |
注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(p < 0.05)，大写字母不同表示差异极显著水平(p < 0.01)；相同字母表示处理间无显著性差异。
4.2. 不同微生物菌肥对烟草黑胫病的控制效果
不同生育期烟草黑胫病调查结果见表3。3种微生物菌肥处理在移栽后20 d均未发现黑胫病，移栽后40 d和60 d，黑胫病发病率和病情指数均显著低于对照处理CK。移栽后20 d，3种微生物菌肥对黑胫病的防效均为100%；移栽40 d后，处理A、B、C对黑胫病的防效分别为66.35%、70.17%和63.64%，移栽60 d后，处理A、B、C对黑胫病的防效分别为58.80%、64.02%和57.93%。处理B防效仍显著高于处理A和C。
Table 3. Survey results of tobacco black shank disease at different growth stages
表3. 不同生育期烟草黑胫病调查结果
处理 |
发病率(%) |
病情指数 |
相对防效(%) |
20 d |
40 d |
60 d |
20 d |
40 d |
60 d |
20 d |
40 d |
60 d |
A |
0 |
5.75 bB |
10.34 bB |
0 |
2.43 bB |
5.75 bB |
100 |
66.35 |
58.80 |
B |
0 |
4.30 cB |
8.60 cB |
0 |
2.15 bB |
5.02 bB |
100 |
70.17 |
64.02 |
C |
0 |
5.62 bB |
10.11 bB |
0 |
2.62 bB |
5.87 bB |
100 |
63.64 |
57.93 |
CK |
2.13 |
9.57 aA |
17.02 aA |
1.42 |
7.21 aA |
13.95 aA |
/ |
/ |
/ |
注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(p < 0.05)，大写字母不同表示差异极显著水平(p < 0.01)；相同字母表示处理间无显著性差异。
4.3. 不同微生物菌肥对烟草花叶病的控制效果
不同生育期烟草花叶病调查结果见表4。3种微生物菌肥处理在移栽后20 d均未发现花叶病，移栽后40 d和60 d，花叶病发病率和病情指数均显著低于对照处理CK。移栽后20 d，3种微生物菌肥对花叶病的防效均为100%，移栽40 d后，处理A、B、C对花叶病的防效分别为90.18%、81.62%和80.80%，移栽60 d后，处理A、B、C对花叶病的防效分别为55.67%、53.35%和59.38%，处理C防效显著高于处理B，与处理A无显著性差异。
Table 4. Survey results of tobacco mosaic disease at different growth stages
表4. 不同生育期烟草花叶病调查结果
处理 |
发病率(%) |
病情指数 |
相对防效(%) |
20 d |
40 d |
60 d |
20 d |
40 d |
60 d |
20 d |
40 d |
60 d |
A |
0 |
1.15 cB |
4.60 bB |
0 |
0.13 cB |
2.04 bB |
100 |
90.18 |
55.67 |
B |
0 |
2.15 bB |
4.31 bcB |
0 |
0.24 bB |
2.15 bB |
100 |
81.62 |
53.35 |
C |
0 |
2.25 bB |
3.37 cB |
0 |
0.25 bB |
1.87 bB |
100 |
80.80 |
59.38 |
CK |
3.19 |
5.32 aA |
9.57 aA |
0.35 |
1.30 aA |
4.61 aA |
/ |
/ |
/ |
注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(p < 0.05)，大写字母不同表示差异极显著水平(p < 0.01)；相同字母表示处理间无显著性差异。
4.4. 不同微生物菌肥对烟草赤星病的控制效果
封顶后烟草赤星病调查结果见表5。处理A和处理C赤星病发病率和病情指数均显著低于对照处理CK，发病率分别比处理CK降低10.25个百分点和9.57个百分点；处理B赤星病发病率比对照处理CK略低，无显著性差异，病情指数显著低于对照处理CK；处理B赤星病发病率显著高于处理A和处理C，3种微生物菌剂赤星病病情指数无显著性差异。处理A对赤星病的防效较显著，达60.07%，其次是处理C，对赤星病的防效为49.99%，处理B对赤星病的防效不显著，为31.88%，且处理A防效显著高于处理B。
Table 5. Survey results of tobacco red star disease after capping
表5. 封顶后烟草赤星病调查结果
处理 |
发病率(%) |
病情指数 |
相对防效(%) |
A |
19.54 bB |
2.17 cB |
60.07 |
B |
26.88 aAB |
3.70 bAB |
31.88 |
C |
20.22 bB |
2.75 cB |
49.99 |
CK |
29.79 aA |
5.44 aA |
/ |
注：同列数据后小写字母不同表示差异显著(p < 0.05)，大写字母不同表示差异极显著水平(p < 0.01)；相同字母表示处理间无显著性差异。
5. 结论与讨论
5.1. 微生物菌肥对烤烟生长的促进机理与效果分析
试验选用的3种微生物菌剂均能不同程度改善烤烟农艺性状，其促生效应与菌种特性、代谢产物及作用方式密切相关。处理A (伯克霍尔德氏菌)的促生优势在团棵期腰叶长、旺长期株高和腰叶长的显著提升，可能与吲哚乙酸(IAA)、赤霉素(GA)等植物生长调节物质合成有关[10]。马白鸽等人[10]指出，伯克霍尔德氏菌可通过调控烟株内源激素平衡，促进细胞伸长与分裂，同时增强植株抗逆性。处理C (复合微生物菌剂)在封顶期腰叶宽极显著高于CK，这可能源于枯草芽孢杆菌与解淀粉芽孢杆菌的协同作用。张华勇等人[11]研究表明，芽孢杆菌可分泌有机酸溶解土壤中难溶性磷、钾，提高根际养分有效性，进而促进叶片扩展与生物量积累。
5.2. 微生物菌肥防控烟草病害的机理与效果差异
3种微生物菌肥对黑胫病、花叶病均表现出良好防效(移栽20 d内防效100%)，其共性防病机理可分为三点：一是微生物菌肥中的有益菌株在烟株根际快速定殖后占领生态位形成优势菌群，抑制病原菌侵染[12]；二是功能菌株分泌抗菌物质，直接抑制病原菌的繁殖[13]或破坏细胞结构；三是通过促进烟株营养生长增强自身抗病性(如株高、茎围提升可增强植株机械防御能力)，进而降低病害发生概率。
5.3. 处理B (萎缩芽孢杆菌)效果不佳的原因探析
处理B (0.2亿孢子/克萎缩芽孢杆菌)在促生和防病方面均表现较差，其核心原因可能是以下三点：一是菌种适应性限制。萎缩芽孢杆菌的最适生长土壤的pH为中性，而本试验地块土壤pH值为5.89，为酸性土壤，酸性环境一定程度上抑制了其孢子萌发与定殖能力；二是施用方式不匹配。萎缩芽孢杆菌需在土壤中形成优势菌群才能发挥作用，而本试验中40 kg/亩的塘施方式可能导致菌剂分布不均，且底肥减施15%可能降低了土壤养分水平，进一步影响菌株活性；三是菌剂浓度不足，导致根际定殖数量不足，难以形成优势种群分泌足量抗菌物质。
5.4. 与已有研究的对比和启示
本试验中的处理A、处理C效果与龚林等[9]研究的微生物菌肥可改善酸性土壤并提升烟叶品质相符，而处理B (萎缩芽孢杆菌)在烤烟上的应用研究较少。本试验提示，微生物菌肥效果受到土壤pH、施用方式、菌种特性等多因素调控，单一菌剂在特定条件下可能表现不佳，未来需开展多模式的适配性研究。
5.5. 结论与应用建议
综合来看，处理C (2亿孢子/克枯草芽孢杆菌和解淀粉芽孢杆菌复合微生物菌剂)的促生效果最显著，处理A微生物菌肥(伯克霍尔德氏菌)的防病效果最显著，二者在宜良烟区具有推广潜力。对于处理B (萎缩芽孢杆菌)，受到土壤酸碱度、施用方式等因素限制，效果不佳，建议通过调整施用方式(如拌土撒施)、提高菌种浓度或与土壤改良剂配合使用调节土壤pH值，以改善其在酸性土壤中的应用效果。未来研究可进一步探索微生物菌肥与化肥的最佳配比，以及不同生态区的菌种适配性，为烟草绿色生产提供更精准的技术支持。
NOTES
*通讯作者。