微生物土壤改良劑對(duì)煙草生長(zhǎng)及耕層環(huán)境的影響研究進(jìn)展

1、微生物土壤改良劑對(duì)煙草生長(zhǎng)及耕層環(huán)境的影響研究進(jìn)展摘要：煙草是重要的葉用經(jīng)濟(jì)作物,煙株的生長(zhǎng)狀態(tài)和健康狀況對(duì)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量至關(guān)重要,而土壤環(huán)境是影響煙草生長(zhǎng)的重要因素之一。微生物土壤改良劑是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的混合改良劑,由于其在改善土壤物理性質(zhì)、活化土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分、改善植物營(yíng)養(yǎng)水平、提高土壤中有益微生物和酶活性、抑制病原微生物,增強(qiáng)植物的抗病性及抗逆性( 抗旱、耐鹽、抗酸等)等方面的突出功能,迅速在農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用1。在烤煙生產(chǎn)中，由于長(zhǎng)期施用化肥而導(dǎo)致土壤板結(jié)，保水性差，磷鉀肥及微量元素等養(yǎng)分的利用效率下降，從而破壞了烤煙生長(zhǎng)所需的營(yíng)養(yǎng)平衡，煙葉的產(chǎn)量和品質(zhì)得不到保證2。因此，在烤煙

2、生產(chǎn)上科學(xué)合理的運(yùn)用生物土壤改良劑顯得尤為重要。關(guān)鍵詞： 微生物 土壤改良劑 煙草生長(zhǎng) 耕層環(huán)境Abstrct:Tobacco is important in economic crops, the growth status of tobacco plant and health is very important to yield and quality of tobacco leaves, and the soil environment is one of the important factors that affect the growth of tobacco.Microbial

3、 soil conditioner is improver developed in recent years, due to its in improving soil physical properties, activated mineral nutrients in the soil, and improve plant nutrition, improve soil beneficial microbes and enzyme activity and inhibition of pathogenic microorganisms, enhance plant disease res

4、istance and resistance, drought resistance, salt resistance, acid resistance, etc.) of prominent features, quickly is widely used in the farmland ecosystem.In flue-cured tobacco production, due to long-term use of chemical fertilizers and soil harden and poor water retention, under phosphorus and tr

5、ace elements such as nutrient use efficiency of , which destroyed the required the nutritional balance of flue-cured tobacco growth, yield and quality of tobacco leaves not guaranteed.Therefore, in the scientific and reasonable use of biological soil conditioner on flue-cured tobacco production is p

6、articularly important.Keywords：microbial; soil conditioner; tobacco growth ; top layer environment1微生物土壤改良劑1.1微生物土壤改良劑的作用土壤改良劑能有效改善土壤理化性狀和土壤養(yǎng)分狀況,并對(duì)土壤微生物產(chǎn)生積極影響, 是修復(fù)退化土壤, 提高土壤持續(xù)生產(chǎn)力的重要措施之一3。微生物土壤改良劑是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的混合改良劑,其在改善土壤物理性質(zhì)、活化土壤中礦質(zhì)養(yǎng)分、改善植物營(yíng)養(yǎng)水平、提高土壤中有益微生物和酶活性、抑制病原微生物,增強(qiáng)植物的抗病性及抗逆性( 抗旱、耐鹽、抗酸等)有突出功效。宋日等的研究表

7、明,土壤中施入微生物土壤改良劑，既能改善根際微生態(tài)環(huán)境，增加微生物數(shù)量，促進(jìn)根系生長(zhǎng)和對(duì)養(yǎng)分的吸收，又能改變土壤微生物區(qū)系， 增強(qiáng)生物抗病性4。也有研究表明,若從病害的原位土壤中分離篩選出對(duì)病原菌具有拮抗效果的微生物制成微生物有機(jī)肥來(lái)防治土傳病害，在防病的同時(shí)還可以改善和修復(fù)土壤生態(tài)環(huán)境，減少化肥和農(nóng)藥的使用，實(shí)現(xiàn)煙草生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展5。此外，土壤改良劑能對(duì)土壤理化性質(zhì)產(chǎn)生改變，影響土壤微生物，降低病原菌數(shù)量6。1.2微生物土壤改良劑種類(lèi)1.2.1龍飛牌微生物土壤改良劑 是一類(lèi)重要的土壤微生物改良劑,含有豐富的有益菌群、有機(jī)質(zhì)和植物必需的微量元素,通過(guò)土曲子的強(qiáng)力發(fā)酵作用,能夠有效地改良土壤的

8、團(tuán)粒結(jié)構(gòu),提高土壤的保溫、保水、保肥能力,改善土壤通透性,為農(nóng)作物生長(zhǎng)發(fā)育創(chuàng)造良好的根際環(huán)境。土壤生物改良劑中的土曲子含有大量活體微生物, 能促進(jìn)土壤有機(jī)質(zhì)的分解和難溶性磷酸鹽、硅酸鹽轉(zhuǎn)化為可溶性鹽,活化土壤養(yǎng)分,有利于作物的吸收利用,還能抑制土壤中病原菌的活性,降低病原菌繁殖密度,預(yù)防和減輕土傳病害的發(fā)生。施用土壤生物改良劑可有效解決長(zhǎng)期施用化肥造成的土壤板結(jié)、養(yǎng)分供應(yīng)失調(diào)和栽培同種作物引起的重茬病害等問(wèn)題。1.2.2福貝復(fù)合茵土壤改良劑 由真菌、放線菌、細(xì)菌、酵母菌四大類(lèi)14株菌種組成?？墒雇寥烙袡C(jī)質(zhì)增加、活性增強(qiáng)。作物明顯增產(chǎn)?？蓪⒔斩?、甘蔗渣、稻草、污水廠污泥等生產(chǎn)生活廢料進(jìn)行固體發(fā)酵

9、，使廢物回收利用，增加秸稈還田數(shù)量和質(zhì)量。1.2.3 H M菌種土壤改良劑 是將該菌種以萬(wàn)分之一的比例。摻人畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈中，迅速升溫，快速發(fā)酵，加快腐熟，能有效殺滅發(fā)酵物中的有害病原菌、寄生蟲(chóng)卵、雜草種子等，消除惡臭，生產(chǎn)出富有機(jī)質(zhì)、速效養(yǎng)分含量高的生物有機(jī)肥。1.2.4“滿(mǎn)園春”生物發(fā)酵劑 內(nèi)含具有特殊功能的芽孢桿菌、絲狀真菌、放線菌和酵母菌。能促使畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈、農(nóng)產(chǎn)品加工下腳料和各類(lèi)糟粕物料快速腐熟并消除異味，腐熟后的產(chǎn)品能滿(mǎn)足無(wú)公害農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)的需要。2微生物土壤改良劑對(duì)煙草的影響2.1 對(duì)煙草生物性狀的影響微生物土壤改良劑處理煙株的株高、莖粗及節(jié)距均高于對(duì)照。其中, 旺長(zhǎng)

10、期和圓頂期的株高均極顯著高于對(duì)照, 旺長(zhǎng)期和圓頂期的節(jié)距顯著高于對(duì)照, 莖粗在團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期和圓頂期3個(gè)時(shí)期均顯著或極顯著高于對(duì)照。說(shuō)明使采用微生物土壤改良劑后, 煙株的生物學(xué)性狀明顯改善, 葉間距分布更趨合理, 抗倒伏性增強(qiáng)。對(duì)煙株中上部不同葉位葉片長(zhǎng)寬及面積進(jìn)行分析,研究表明,第12、13、14和15位葉片的長(zhǎng)、寬及面積在團(tuán)棵期、旺長(zhǎng)期和圓頂期3個(gè)時(shí)期均表現(xiàn)為微生物土壤改良劑處理高于對(duì)照,其差異達(dá)到顯著或極顯著水平7。2.2 對(duì)煙葉產(chǎn)量和質(zhì)量的影響 煙葉成熟時(shí)分次采摘, 并按下、中、上不同部位分別烤制, 烤制后分別計(jì)算各小區(qū)不同部位等級(jí)產(chǎn)量。研究表明，微生物土壤改良劑處理煙株的發(fā)病率和發(fā)病

11、指數(shù)極顯著低于對(duì)照, 其中發(fā)病指數(shù)較對(duì)照降低。微生物土壤改良劑處理明顯提高了煙產(chǎn)量和中上等煙比例, 其中產(chǎn)量和上等煙比例分別較對(duì)照提高，達(dá)到極顯著水平。由于微生物土壤改良劑里面含有農(nóng)作物秸桿等物質(zhì)，因而除含有大量的有機(jī)物質(zhì)以外，還含有作物所需求的各種元素，它還田以后的作用，一是為土壤微生物補(bǔ)充能量，增加土壤微生物的數(shù)量與活力，二是直接養(yǎng)地，提高土壤肥力，影響土壤物理性狀。最終的目的都是為了增加農(nóng)業(yè)產(chǎn)量8。比較而言，使用微生物土壤改良劑的煙株，其生長(zhǎng)狀況要比沒(méi)有使用的作物要好，產(chǎn)量也要高。3微生物土壤改良劑對(duì)耕層環(huán)境的影響3.1 對(duì)土壤物理性狀的影響3.1.1水分含量 李彰等研究表明，采取5點(diǎn)混

12、合取樣法, 用土鉆分別取 0-10cm、10-20cm、20-30cm、 30-40cm、40-60cm 耕層土樣, 用烘干法測(cè)定不同耕層土壤含水量。對(duì)0-10cm、10-20cm、 20-30cm、30-40cm 各耕層, 微生物土壤改良劑處理的土壤相對(duì)含水量均高于對(duì)照, 其中0- 10cm、20-30cm耕層土壤相對(duì)含水量與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平,10-20cm耕層土壤相對(duì)含水量高出對(duì)照,差異達(dá)極顯著水平。40-60cm 土壤相對(duì)含水量稍低于對(duì)照, 但差異不顯著9。 微生物土壤改良劑中秸稈等物質(zhì)在腐熟過(guò)程中轉(zhuǎn)換成為纖維素、木質(zhì)素等。當(dāng)微生物土壤改良劑施入土壤以后，土坡表層覆蓋了纖維性物質(zhì)，減

13、少了土壤表層的蒸發(fā)量，而夏末未耕，沒(méi)有打亂土壤表層結(jié)構(gòu)，前茬作物的根系網(wǎng)沒(méi)有被破壞，保留了自 然形成的蓄水空隙。并保留了根系腐解而形成的有機(jī)物質(zhì)。通過(guò)對(duì)比觀測(cè)的土壤濕度資料可以證明，施用了微生物土壤改良劑的農(nóng)田，起10厘米土壤相對(duì)濕度比沒(méi)有施用的可增加1既左右，下層土壤相對(duì)濕度也有不同程度的增加。而且粗纖維覆蓋的地面，有效的防止了雨水沖濺，避免了水土流失，減少了地面徑流，客觀上起到了保持土壤水分的作用，改善了土坡的水分狀況。3.1.2溫度 熊瑛等研究表明，在每個(gè)處理同壟2株煙中間位置埋設(shè)曲管地溫計(jì), 測(cè)量 5cm、10cm、15cm、25cm土層溫度, 從早8: 00開(kāi)始, 每隔2h讀取一次數(shù)

14、據(jù), 直到20: 00.按氣象方法T= (2T 14+ T8+ T20)/ 4計(jì)算日平均地溫。5cm、10cm、15cm、25cm 各耕層土壤溫度在一天內(nèi)隨時(shí)間推移呈先增加后降低的單峰曲線變化, 其中 5cm、10cm 耕層土壤溫度最大值出現(xiàn)在16: 00, 15cm、25cm 耕層土壤溫度最大值出現(xiàn)在18: 00。微生物土壤改良劑處理的土壤耕層溫度均高于對(duì)照, 其中 5cm、10cm、15cm、25cm 耕層土壤平均溫度分別比對(duì)照高。 微生物土壤改良劑里面含有大量的纖維素、半纖維素以及木質(zhì)素，保持了一定的空氣層 (由覆蓋 物質(zhì) 至士壤表層的 空氣)，這一空氣層形成了一層保溫層，它吸熱慢，散熱

15、也慢， 改變了農(nóng)田間的小氣候，為作物提供了一個(gè)適宜的土壤溫度條件。3.1.3土壤容重 采用環(huán)刀法, 利用100cm3容積的環(huán)刀切割自然狀態(tài)的土壤, 使土壤充滿(mǎn)其中, 稱(chēng)量后計(jì)算單位體積的烘干土壤質(zhì)量,即為容重；平行測(cè)定3次,計(jì)算平均值。隨著耕層深度的增加,土壤容重呈增加趨勢(shì)。研究表明，各耕層微生物土壤改良劑處理的土壤容重均低于對(duì)照, 其中 0-10cm 耕層土壤容重比對(duì)照低,與對(duì)照差異達(dá)到極顯著水平；10-20cm耕層土壤容重比對(duì)照低, 與對(duì)照差異達(dá)到顯著水平；20-40cm 耕層土壤容重與對(duì)照差異不顯著。3.2 對(duì)土壤內(nèi)部結(jié)構(gòu)的影響3.2.1土壤次生鹽漬化 張曉海研究表明，施用化肥顯著增加土

16、壤鹽分含量，過(guò)量的化肥導(dǎo)致土壤次生鹽漬化，降低作物生物量；施用微生物土壤速效鉀雖然在一定程度上增加土壤EC值和各鹽分含量，但是同時(shí)著增加作物的生物量10-13。 3.2.1.1土壤EC的影響 根據(jù)日本湯村義男的觀點(diǎn)，有機(jī)肥的施用顯著增加了土壤EC。因?yàn)楦煊袡C(jī)肥（微生物土壤改良劑的一種）含有大量的速效養(yǎng)分，因此可以增加土壤 EC。但土壤EC大于0.5ms/cm時(shí)，植物吸收水分和養(yǎng)分的能力受阻。其之所以在增加土壤EC的同時(shí)可以增加生物量，一方面可能與有機(jī)肥改善土壤的物理性狀有關(guān)。另一方面可能與有機(jī)肥的施用可以使土壤 pH 升高，緩解由于化肥的施用導(dǎo)致土壤的酸化有關(guān)。3.2.1.2土壤各鹽分離子的

17、影響 杜連鳳等研究表明，施用微生物土壤改良劑后，土壤 Ca2+、Mg2+、K+ 、SO42- 、C1 -含量都有不同程度的增加。因?yàn)槲⑸锿寥栏牧紕┲懈斓慕斩捨镔|(zhì)富含鉀素，因此K+含量增加顯著；Ca2+含量也有明顯增加，Mg2+增加次之；而SO42- 、C1-均有增加，HCO3-有降低的趨勢(shì)。 3.2.2土壤微生物的影響土壤微生物區(qū)系組成和數(shù)量變化，對(duì)土壤養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化和吸收有很大的關(guān)系，是反映土壤環(huán)境質(zhì)量變化的重要生物學(xué)指標(biāo)之一14-15。土壤微生物承擔(dān)著土壤中養(yǎng)分元素的循環(huán)和土壤礦物分解的推動(dòng)力的作用，它的活動(dòng)對(duì)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成與穩(wěn)定起著決定性作用，能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，反過(guò)來(lái)更加促進(jìn)植物的生長(zhǎng)

18、。土壤中的微生物居住在一個(gè)由土壤顆粒控制的環(huán)境里，這些土壤顆粒的特性、形狀和大小各異，并且具有高度復(fù)雜的空間分布與組成。土壤水穩(wěn)定性團(tuán)聚體是最重要的土壤結(jié)構(gòu)體，了解微生物在土壤團(tuán)聚體中的分布對(duì)于預(yù)測(cè)這些過(guò)程的發(fā)生以及反應(yīng)速率是至關(guān)重要的16。土壤微生物中所含養(yǎng)分所占的比例雖小，但卻是活的土壤有機(jī)質(zhì)部分，能綜合反映微生物活性和有機(jī)質(zhì)的分解過(guò)程。土壤微生物是土壤結(jié)構(gòu)形成的重要生物因素，微生物生物量常常作為反映土壤微生物活性的重要指標(biāo)，決定著土壤中氮、磷、鉀的轉(zhuǎn)化和土壤肥力水平。微生物生物量在水穩(wěn)性團(tuán)聚體中的分布模式能夠靈敏的反映出微生物在團(tuán)聚體中的分布及作用情況。參考文獻(xiàn)1 李雙喜,沈其榮,鄭憲清

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