烤烟根际促生菌应用研究进展

胡小东, 柴云霞, 邹阳, 吴杰

1 云南省烟草公司楚雄州公司,云南楚雄，675000;2重庆市烟草公司涪陵分公司，重庆涪陵，408000

烤烟根际促生菌应用研究进展

胡小东1, 柴云霞1, 邹阳1, 吴杰2

1 云南省烟草公司楚雄州公司,云南楚雄，675000;2重庆市烟草公司涪陵分公司，重庆涪陵，408000

植物根际促生菌(PGPR) 对植物的生命活动可产生特定肥效及生理作用，在绿色有机烟叶生产、农业生态环境保护以及高产、优质、高效农业的持续发展中发挥着重要作用，目前PGPR已在国内烤烟生产实践中得到推广应用。文章简述PGPR在国内外的发展运用情况，综述了国内烤烟PGPR优良菌株筛选，PGPR菌肥在烤烟育苗、抗病、减肥、提质增效等方面的使用情况，讨论了影响PGPR运用的因素，并展望了烤烟PGPR的发展前景。

烤烟；PGPR；应用研究

德国科学家Lorenz Hiltner[1]在1904年首先提出了根际（Rhizosphere）的概念，用于描述植物根系周围的微区土壤。在根际微区内,土壤的理化特性、微生物的数量、活性和群落结构显著不同于非根际土壤，是一个极其特殊的土壤生态系统，这些特性与植物的养分吸收、土壤养分的生物有效性和土传病害的发生密切相关[2]。植物根际促生细菌(Plant growth promoting rhizobacteria，PGPR)原指定殖于植物根际的可以促进植物生长的细菌类群[3]，现在更多的是指一类存活在土壤或定殖于植物茎叶、根际、根表或根内的可促进植物生长、防治病害、增加作物产量的有益菌群[4-5]。PGPR已成为生物防治的重点研究领域[6-9]，大量文献表明PGPR具有促进植物生长，拮抗病原微生物，提高植物抗性，修复土壤重金属等功能。部分PGPR可以分泌吲哚乙酸、细胞分裂素、脱落酸等植物激素以及利用1-氨基环丙烷-1-羧酸 (1-aminocyclopropane-1-carboxylate，ACC) 作 为唯一氮源，促进植物的生长发育[10-11], 还可通过合成铁载体(Siderophore)，生物固氮(Nitrogen fi xation)、溶 磷 (Phosphate solubilization)、 解 钾（dissolving potassium）等途径，提供植物可利用的营养物质[12];其次，PGPR能合成硝基吡咯菌素、托酚酮、藤黄绿脓菌素等抗生素，诱导植物产生系统抗性，与病原菌竞争有限的生活空间和营养等途径抵抗病原微生物对植物的侵染，提高植物抗病性；此外，某些对重金属具有抗性的根际细菌可以通过释放螯合剂和生物表面活性剂(Biosurfactant)、酸化土壤环境(合成低分子有机酸)、改变氧化还原电位等方式提高重金属的生物有效性，促进植物对土壤重金属的提取效率，修复污染土壤[13-14]。

目前，PGPR的促生防病研究发展蓬勃，国际上已有专门的PGPR研讨会，我国十分重视PGPR的开发和应用，PGPR在农业上的应用也较为广泛，且注册登记的促生菌种也最多，国内现在使用多是芽孢杆菌属(Bacilli)，这与其它国家强调使用假单胞菌属(Pseudomads)不同[15]。PGPR肥料在小麦、水稻和玉米等农作物及蔬菜上的应用效果良好[16-17]，但用于烤烟生产的报道目前甚少，本文综述了国内烤烟PGPR优良菌株筛选，PGPR菌肥在烤烟育苗、施肥、抗病、质量提升等方面的使用情况，影响烤烟PGPR运用的因素等，并展望了烤烟PGPR的发展前景，以期为烤烟PGPR的应用提供参考。

1 PGPR优良菌株的筛选

由于野外植物根际土壤是PGPR高密度集中地，因此该区域成为筛选PGPR的最佳来源地。通常认为根际土壤是指紧密附着在植物根表（1～3mm区域）的土壤。根际土壤的采集一般使用抖擞法，将植物根表土壤剧烈抖掉后，仍紧密附着植物根部的土壤作为根际土壤，用于筛选工作。关于烤烟菌株筛选与鉴定的实例研究报道很多，主要分布的属是假单胞菌属(Pseudomonas)，其次为芽孢杆菌属(Bacillus)、黄杆菌属(Flavobacterium)、节杆菌属(Arthrobacter)、肠杆菌属(Enterobacter)[18]。

方敦煌[19]（2001）筛选到拮抗烟草黑胫病菌的菌株98株，其中4株防治效果分别为75.7%，78.6%，78.6%，79.3%，超过药剂对照；1998-2001年间筛选出一株对烟草赤星病具较强拮抗性菌株AM6，经鉴定为球胞链霉菌(Streptomycesglobispotus)[20]。顾金刚[21]（2002）对筛选出的6株具有明显促生防病作用的烟草根围细菌RB-42，RB-78，RB-89，RB-1，RB-59，R2采用BioMrieuxATB系统进行了鉴定，结果可将RB-42，RB-78，RB-89，RB-59分别鉴定为Pseudomonasfl uorescens-1，Pseudomonas aeruginosa，Pseudomonasfl uorescens-2，Enterobacter clocae。结合计算机测定和补充的生理生化特性测定结果，RB-1，R2可分别鉴定为Enterobacter gergoviae，Agrobacteriumradibacter。随后，他[22-23]对其中的荧光假单胞杆菌RB-42、RB-89的趋化性、烟草根部定殖以及抑制烟草黑胫病病原菌的作用进行了研究。张朝辉[24-25]（2010）、李晓举[26]（2011）和刘剑君[27]（2011）应用16S rDNA序列分析构建系统发育树,结合生理指标、生化反应，分离自烟株根际的高效抗生菌B03、固氮菌N05、解磷菌P04、解钾菌K03，进行鉴定后发现，抗生菌B03属于芽孢杆菌属(Bacillus)，可能是蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus)、固氮菌N05属于产碱菌属(Alcaligenes)，是粪产碱菌(Alcaligenesfaecalis)、解磷菌P04属于肠杆菌属(Enterobacter)，是阴沟肠杆菌(Enterobacter cloacae)、解钾菌K03亦属于肠杆菌属(Enterobacter)，可能是阿氏肠杆菌(Enterobacterasburiae)，均非病原菌，可用于菌肥生产。席淑雅[28]（2009）从烤烟根际分离得到2株细菌菌株A03和B04，平板测定显示菌株对烟草角斑病、青枯病和赤星病的3种烟草病害病原菌有较强的拮抗作用，其中B04菌株具有解磷能力。谢和[29-30]（1998，1999）、黄静文[31]（2010）和陈晨[32]（2012）分别分离出烟碱降解菌株，包括枯草芽孢杆菌、短小芽孢杆菌Van35 (BacilluspumilusVan35)和细菌5-28，能有效降解烟叶中的烟碱。

2 PGPR菌肥在烤烟上的应用

2.1 PGPR菌肥在育苗上的应用

现有研究结果显示PGPR菌肥在烟草育苗领域应用潜力较大, 主要表现在提高种子发芽率、成苗素质、移栽成活率和对烟草病害的抗性。席淑雅[28]（2009）将菌株A03和B04扩大培养制成菌肥按1%的比例拌入育苗基质中应用于烤烟漂浮育苗，可明显提高种子发芽率（播种后27 d，A03菌肥处理种子发芽率比CK显著提高53.1%）、成苗素质（如菌株A03菌肥处理烟苗茎高、茎粗、茎干重、根鲜重和根长分别比CK提高51.1%、19.8%、84.4%、50.3%和53.7%，）和对烟草病害的抗性（菌肥处理移栽成活率均为100%）。张国胜[33]（2011）则在食用菌菌糠中添加1%的PGPR菌肥，用以替代草炭制备烤烟漂浮育苗基质，出苗率与成苗素质与商品基质无显著性差异，与张朝辉[24]研究结论基本一致。

2.2 PGPR菌肥有效降低化肥用量

PGPR菌肥能直接或间接的增强土壤肥力，为植株提供营养元素，降低烤烟化肥施用量，一方面，通过根瘤菌、自生固氮菌或者联合固氮菌为植物提供氮素营养，大气中含有接近 80%的氮气，不能直接被植物利用，只有通过微生物的固氮作用才可以固定空气中的氮；另一方面，通过解磷菌、解钾菌或者混和菌种的生理活动，分泌酸或酶类释放土壤和化肥中不溶性磷素和钾素，为植株提供磷、钾素营养。

固氮菌能够降低氮肥使用量，特别是在含N量较低、土层薄的山地或者在土壤N源不足的情况下，施用固N菌有减少化肥用量，增加烟叶收益，提高烟叶品质的作用[34-35]。解磷菌、解钾菌可以降低磷肥、钾肥使用量而不影响烟叶产质量，王豹祥[36]（2011）使用PGPR菌肥可适当减少化肥用量（减少常规NPK施肥量的20%），提高烤烟根际微环境的生物量碳含量和解磷菌的数量，烤烟产量和净产值分别提高4.52%和24.68%。张朝辉[24-25]（2010，2011）将解钾菌K03菌株制作菌肥，减施20%的K肥，与全量施用K肥相比，可显著提高不同生长期烤烟根际细菌数量和解钾菌的数量，降低放线菌的数量和现蕾期真菌的数量，烤烟根际微生物区系以细菌和解钾菌为优势菌群。值得注意的是，现阶段的研究只能证明PGPR菌肥能够降低化肥的使用量，尚未见到其可取代化肥的有力证据。

2.3 PGPR菌肥有效降低农药用量

PGPR 促生和生防作用的关键是在植物根部的定殖，从而在与其它微生物的营养竞争和位点竞争上具有很大的优势。PGPR能够有效利用植物根际营养和分泌物，带动其它相同类群土壤土著微生物的生长繁殖，同时减少了病原菌必需的营养物质，目前PGPR生防研究主要集中在土传病害上。方敦煌[37]（2003）利用拮抗细菌GP13防治烟草黑胫病，有较好的防治效果，防效为52.2%-83.3%，与药剂对照的防治效果相当；此外，他筛选的拮抗烟草赤星病的菌株AM6抗菌物质的粗提液100倍稀释后防效最好，田间防效80.3%。顾金刚[23]（2004）发现RB-42和RB-89菌体、无菌发酵液抑制烟草黑胫病原的菌丝生长、游动孢子囊的产生和游动孢子的萌发，菌株的作用机制是产生抗生素类物质抑制病原菌。陈国康[38]（2008）在重庆烟区青枯病防治研究中，使用了青枯3号和青枯2号两种菌剂。青枯3号生防菌为芽抱杆菌B-16-11菌剂，相对防效28.5%；青枯2号生防菌由芽抱杆菌B-16-11和荧光假单胞杆菌P-84-3混和制成菌剂，如搭配使用移栽灵和甲霜灵锰锌的效果更好。席淑雅[28]（2009）利用平板测定菌株A03和B04，发现其对烟草角斑病、青枯病和赤星病的病原菌有较强的拮抗作用。吴风光[39]（2010）在烤烟移栽时施入抗生菌芽孢杆菌株A03菌肥，能明显提高烤烟根际细菌的数量，显著降低放线菌的数量，施用抗生菌肥能够提高烤烟对病毒病的抗性。光映霞[40]（2012）用微生物菌剂(枯草芽孢杆菌)的原始发酵菌液稀释数倍，对烤烟进行根施，对烤烟脉斑病有一定的防治作用，以原始发酵菌液稀释3倍的防治效果较好，可达到48.55%。

2.4 PGPR菌肥提高烟叶产量和质量

此类研究开展相对较早，PGPR菌肥属于微生物菌肥的一种，而微生物菌肥在我国早在20世纪50年代就展开研究。卢江平[34]（1996）和阎启富[35]（1997）分别在在文山州和楚雄州验证了共生性广谱生物固N菌剂在烤烟上的应用价值，发现烤烟苗期施用固N菌可促进幼苗生长；移栽时施用增大上部叶，推迟叶片成熟，能有效提高烟叶产量和质量。王豹祥[36]（2011）使用PGPR菌肥分别提高烤烟产量和净产值4.52%和24.68%。吴风光[39]（2010）在烤烟移栽时施入抗生菌芽孢杆菌株A03菌肥，烤烟亩产量比CK处理提高10.45%，产值提高11.22%，上等烟率、均价也高于CK和商品菌肥处理。李晓举[26]（2011）将解磷菌P04制作菌肥，在移栽时施入，烤烟产量、产值和均价高于CK。李兰玉[41]（2013）发现施用微生物菌肥的处理，产值和产量较当地常规栽培要好，其中，以施yw03菌肥80mL/株的处理产量和产值最高。

朱海滨[42]（2007）发现在一定范围内，随着土壤解磷菌含量的提高，烤后上部烟叶2-异丙基-5-酮基己醛和下部叶茄酮含量呈现增加的趋势，而下部叶4-乙烯基-2-甲氧基苯酚含量则会呈现减少的趋势；同时，在一定范围内，随着土壤芽孢杆菌含量的提高，烤后中部烟叶茄酮含量会呈现增加的趋势，而4-乙烯基-2-甲氧基苯酚含量则会呈现减少的趋势。王毅[43]（2009）应用节杆菌处理的B3F烟叶香气量、浓度较高，香韵较好，杂气较轻，胡萝卜素类含量最高，而苯丙氨酸类和棕色化合物含量最低，西柏烷类化合物含量处于中间水平，节杆菌菌剂处理可降低烟叶中烟碱含量，增加烟叶中致香成分含量，改善烟叶的品质。雷丽萍[44]（2008）应用节杆菌K7和K3菌株菌悬液处理K326的采收后烟叶，烟碱含量均有不同程度的降低，在田烟上使用效果略好于地烟，对中部叶香气质的影响最大。经节杆菌处理后，烟叶的香气质、香气量增加，烟气细腻，刺激性减轻，劲头有所下降且余味改善。谢和[29-30]、黄静文[31]和陈晨[32]分别利用不同的降碱菌降低烟叶中烟碱含量，调和化学成分和致香物质，提高烟叶有效性。

3 烤烟PGPR运用影响因素

根际微生物多样性反映了微生物群落的代谢活跃程度，在土壤中接种PGPR，只要能存活，无论是否改变微生物群落结构，都会在一定程度上影响群落的代谢活性。因此，接种PGPR是否能在土壤中存活并竞争是一个十分关键的问题，受耕作措施、不同施肥类型、不同烤烟基因类型和不同生长阶段、土壤不同质地和根际其他微生物之间的互作关系等因素的影响。

3.1 保护性耕作措施的影响

保护性耕作是指通过少耕、免耕、地表微地形改造技术及地表覆盖、合理种植等综合配套措施，从而减少农田土壤侵蚀，保护农田生态环境，并获得生态效益、经济效益及社会效益协调发展的可持续农业技术[45]。国内烤烟采用保护性耕作措施而影响烤烟PGPR的研究主要集中在作物轮作、多作种植、绿色覆盖种植、秸秆覆盖等方面。

3.1.1 耕作制度的影响

连作可以降低植烟土壤细菌群落的数量和多样性，使其结构趋于简单，相似性提高；真菌群落结构发生改变，可能是引发连作障碍的原因之一。元野[46]（2011）发现连作2a和5a的植烟土壤中细菌群落结构相似性高，与大豆-玉米-烤烟轮作和玉米-大豆-烤烟轮作根际细菌微生物群落差异大；对于真菌群落结构，大豆-小麦-烤烟、大豆-玉米-烤烟和玉米-大豆-烤烟的根际真菌群落结构相似性高，连作2a和5a烟草根际真菌群落结构发生改变，且以连作5a处理的变化为大。陈良存[47]（2012）发现随着连作年限的增加，连作土壤微生物数量有减少趋势，连作4a后降低明显。段玉琪[48]（2012）分别提取轮作和连作土壤总DNA，用细菌16SrDNA特异引物扩增出细菌16SrDNA，建立克隆文库。用限制性内切酶HaeIII和AfaI进行PCR-RFLP分析，分别得到177和147个酶切类型，结果表明生物多样性指数和丰富度指数均表现为轮作大于连作；通过构建两克隆文库的系统发育树，发现连作使植烟土壤细菌群落结构趋于简单，从而导致微生物群落功能失调。

3.1.2 绿色覆盖种植的影响

现有研究报道涉及的绿肥种类较多，且不同种类绿肥对PGPR的数量、多样性和构成有着不同的影响。郭飞[49]（2004）和王中美[50]（2007）分别使用大麦、小麦和紫云英作为绿肥来调节土壤根际真菌、细菌和放线菌的数量，发现绿肥压青提高了根际真菌、细菌和放线菌的数量，并且随着压青量的增加逐渐增加；细菌、放线菌和真菌数量在烟株的各个生育时期都显著高于CK；旱地小麦压青和稻田紫云英压青的各处理对细菌和放线菌数量的影响，稻田比旱地大，对真菌数量的影响，旱地比稻田的大。崔鸣[51]（2012）用紫花苜蓿作为适宜连作重茬烤烟地种植的绿肥作物，在旺长期可生产鲜紫花苜蓿6001.5-10000.5kg /hm2，绿豆粒大小的根瘤菌1.0-1.5×105个。种植绿肥后，土壤有机质和全N增加幅度超过了5%，碱解N和速效P和微量元素有效Cu、有效Zn、有效B均有一定增加。

3.1.3 秸秆还田的影响

秸秆还田能增加植烟土壤根际微生物的数量；还田的秸秆种类不同，还田条件不同都会影响PGPR的数量和种类。沙涛[52]（2000）测定了施加小麦秆糠、玉米秆糠后植烟土壤中细菌、霉菌、放线菌、解磷菌、解钾菌、硝化细菌和反硝化细菌7类菌群的分布及数量，发现一定数量的秸秆还田能显著或极显著地增加20-40cm耕作层中微生物的数量。尚志强[53]（2011）指出秸秆还田能明显的增加植烟土壤根际微生物的数量；就秸秆种类和根际微生物数量关系而言，植烟土壤根际细菌和放线菌数量依次为麦秆还田＞稻秆还田＞空白对照组；根际真菌的数量依次为空白对照组＞麦秆还田＞稻秆还田；从不同秸秆还田的植烟土壤中分离的根际自生固氮菌、解磷菌、解钾菌以革兰氏阴性杆菌为主，分别属于10个属，不同秸秆还田条件对根际3类细菌的种类和数量都有影响。

3.2 不同施肥类型的影响

不同类型肥料的施用能够改变PGPR菌群的微环境，从而影响菌群的数量和结构。PGPR通过其特定菌株的自身代谢，改变土壤中某些元素的形态使之有效化，促进作物生长并使环境中的养分得以充分发挥。

3.2.1 有机无机肥配施的影响

在有机无机肥配施的土壤中，自生固氮菌、解磷菌和解钾菌的多样性指数、均匀度指数和优势度指数均较高。喻会平[54]（2010）通过大田试验发现复合肥配施油枯能明显提高根际细菌、放线菌、真菌等微生物的数量，但配施的油枯类型不同和烤烟生长发育阶段不同，对根际微生物的影响有所差异。旺长期前，根际细菌、放线菌和真菌数量表现为配施发酵油枯高于未发酵油枯的，旺长期后则相反。丁伟[55]（2012）利用7a的定位施肥试验，研究了不施肥、单施化肥和有机无机肥配施对植烟土壤微生物的影响，结果发现有机无机配施的处理土壤微生物数量最多，代表细菌和放线菌的磷脂脂肪酸最多，土壤微生物的多样性指数和优势度指数最高。在土壤自生固氮菌、解磷菌和解钾菌中，分离率最高的是芽孢杆菌属，在26%-50%之间变化。有机无机肥配施还提高了这3种有益微生物的数量，单施化肥则无显著影响。

3.2.2 施用有机肥的影响

彭智良[56]（2009）发现施用有机肥可以明显增加烟田土壤根际细菌和放线菌的数量，其中施用饼肥+腐殖酸的烟田，根际与非根际土壤中细菌数量较多，烟株生长中、后期的根际放线菌数量较高；施用氨基酸肥的烟田，烟株生长前期根际放线菌数量较高；施用有机肥没有增加土壤中真菌的数量。张晓海[57]（2003）、郑华[58-59]（2009， 2012）和陈尧[60]（2012）分别完成了菜籽饼肥影响烤烟根际微生物的试验，发现施用菜籽饼均增加了烟田（烟地）土壤的细菌数量，田烟效果比地烟明显。而对土壤放线菌和霉菌影响较小。施用菜籽饼提高了烟田（烟地）烤烟生育中后期根际解磷菌和解钾菌的数量，增强了烤烟生育中后期土壤供肥能力；特别是供应磷钾的能力。但过量施用会导致烤烟生育后期根际土壤硝化细菌数量的增加。因此，在烤烟生产实践中，适时适量施用饼肥十分重要。张雪芹[61]（2009）发现施用缓释肥料提高土壤中解磷菌的数量和解磷菌的溶磷能力。施用缓释肥料和普通肥料的土壤中解磷菌总量为分别为7.6×106个/g干土和2.3×105个/g干土，且解磷菌的总量都高于不施肥的处理。

3.3 不同基因型烤烟和不同生长阶段的影响

不同基因型烤烟和烤烟不同生长发育阶段，其根部微环境会随之改变，根际微生物数量就会受到影响。杨铁钊[62]（2009）发现农大202、K326和NC89根际细菌数量差异达到极显著，而放线菌数量差异不显著。刘巧真[63]（2013）以中烟100、NC297和KRK26为材料，发现3个基因型烤烟根区土壤细菌、真菌、放线菌、解磷菌数量随生育期变化规律基本一致，但现蕾期和采收结束均表现为KRK26根区的土壤真菌和解磷菌数量明显高于其他2个品种。根区土壤解钾菌、硝化细菌和纤维素分解菌变化规律和数量在烤烟基因型间差异明显。张友杰[64]（2010）通过盆栽试验发现砂壤土条件下的氨化细菌和壤土下的解钾菌数量表现为先升后降后期有所回升的规律；真菌、放线菌、壤土条件下的解磷菌和砂壤土下的解钾菌数量表现先降后升；除碱性磷酸酶外，所测的土壤酶和微生物在烤烟不同生育阶段差异极显著。张锦韬[65]（2010）发现烟株的根际土壤中，细菌和真菌在团棵期的数量较少，成熟期或采烤后期，细菌数量达到最大值，而真菌则在旺长期或成熟期达到最大值，团棵期至旺长期根际与非根际土壤中真菌数量基本上保持上升趋势；放线菌数量在团棵期较多，且根际土壤略大于非根际土壤；根际和非根际土壤中放线菌数量与土壤中的有机质、速效氮存在显著相关性，尤其是根际土壤中的有机质与放线菌的相关性达极显著水平；根际土壤细菌与速效氮、速效磷、速效钾存在显著的负相关关系，所以土壤中适当的营养对烟株防治细菌性病害有一定益处。

3.4 不同土壤类型对PGPR菌群的影响

不同的根际土壤类型影响根际微生物的数量、活性和群落结构，它们与植物的养分吸收、土壤养分的生物有效性和土传病害的发生密切相关。湛方栋[66]（2004）指出在中性紫色土中，细菌和放线菌的种群多样性大于黄壤和黄色石灰土；真菌种群多样性为黄壤＞黄色石灰土＞中性紫色土。根际放线菌种群多样性变化在三种土壤上表现各不相同。此外，在中性紫色土中，根际细菌和放线菌种群多样性变幅最小；在黄色石灰土中，细菌种群多样性变幅最大；在黄壤中，放线菌种群多样性变化最大，真菌种群多样性在三种土壤上的变化相似。韩富根[67]（2010）发现不同土壤条件下烤烟各时期根际微生物区系和微生物生理菌群数量存在着较大的差异，其中暗棕壤黏土和暗棕壤黑砂土比白浆土更适合细菌和解钾菌的生长，白浆土真菌数的变化幅度较大，暗棕壤黏土和暗棕壤黑砂土在烤烟生育期内放线菌数量的变化较大，明显大于白浆土；自生固氮菌在移栽后60d前数量均较低，60d后急剧升高，100d时暗棕壤黏土和暗棕壤黑砂土自生固氮菌数量显著高于白浆土；氨化菌生长的最适宜期出现的早晚顺序为：暗棕壤黏土＞暗棕壤黑砂土＞白浆土。赵辉[68]（2010）总体上讲，不同土壤类型根际微生物数量表现出差异性。根际细菌、真菌和放线菌总量均以黄棕壤中最多；根际细菌和放线菌总量均以黄褐土中最少；根际解钾菌、自生固氮菌和氨化细菌总量均以棕壤中最多；根际解磷菌和芽孢杆菌均以黄棕壤中最多。陈良存[47]（2012）发现褐土烤烟根际土壤细菌、固氮菌、真菌数量均高于黄棕壤。

4 讨论与展望

我国的微生物肥料种类多，应用范围广的特点，具有良好前景，而PGPR作为其中的研发和应用热点，发展势头良好[69]。从多年应用实践看，PGPR肥料增产效果的有无和大小取决于几个条件，如适合的高效菌种；严格的生产条件；完善的菌剂质量监督制度和合格的产品质量；科学的应用方法。选择适用地区(土壤类型、肥力水平、气候条件等)和适用作物及其品种也有重要的关系[70]。从研发和应用两个方面来看，PGPR要在烤烟生产上去取得更好成果，可以在以下几个方面展开深入研究：

（1）烤烟PGPR的筛选策略研究。现阶段烤烟PGPR的筛选主要围绕烤烟根际土壤开展，但由于野生植物根际土壤是PGPR高密度集中地，该区域成为筛选PGPR的最佳来源地，如何在野外植物根际土壤筛选出适合烤烟的PGPR，需要酌情考虑。另外，通过体外促生能力筛选PGPR是一条可行途径，但是部分菌株的生化途径是诱导型的，如何使其在实验室的表达能力在烤烟根际间维持，也是筛选时应该注意的问题。在筛选获得的PGPR优良菌株的基础上，对其进行诱变育种，或基因克隆、基因缺失，获得改进的高效低毒的生产菌株，这方面的研究也是可行的。

（2）PGPR生防机理研究

目前利用PGPR防治植物病害已成为植病生防工作者之共识。PGPR在烤烟生防研究取得了一定进展，但是在PGPR生防机理在烤烟上的研究运用报道较少，另外，由于PGPR菌株在根部的定殖差异，导致其生防作用的不稳定[71]，陈晓斌[72]提出了提高PGPR作用稳定性的可能改进策略，包括提高用于处理的菌剂量；PGPR菌株的复配和混配；PGPR菌株的遗传工程改良；生防和化保结合；建立综合生防体系等五个方面。但是未见在烤烟生产实际运用的报道。

（3）PGPR生产运用研究

随着科学的发展和技术的进步，筛选和鉴定促生菌和抗病菌的手段的改善，人们对促生菌和抗病菌的了解及认识逐步加深，大大地促进了这些菌剂的开发和商品化。PGPR菌肥的广泛使用，效果深入人心，但在使用过程中，由于有效菌数量不足、杂菌超标和保质期相对较短等因素，其应用效果不够稳定，影响进一步推广应用；部分菌肥以“知识产权”和“技术秘密”为由，不公布肥料中有效菌种的种类和数量，存在一定安全隐患，也影响对产品质量监督；部分产品盲目配加菌种种类，缺乏对PGPR菌株作科学合理的组合研究。在研究过程中，往往出现实验室和农田技术转换不到位的问题，在实验室表现良好的菌剂在大田应用中存在效果不明显、起效条件苛刻的现象，因此，加强应用技术适应性研究和对农民的技术指导是PGPR成功运用的关键之一。因此，应该针对以上问题展开专项研究。

[1]Hiltner L.über neue Erfahrungen und Probleme auf dem Gebiete der Bodenbakteriologie unter besonderer Berüksichtigung der Gründüngung und Brache[J].Arbeiten der Deutschen Landwirtschaftlichen Gesellschaft, 1904,98: 59-78.

[2]康贻军.植物根际促生菌的筛选及应用[D].扬州大学,2011.

[3]Kloepper J W,Schroth M N． Plant growth promoting rhizobaeteria on radishies//Proc．IV Int．Conf． Plant Pathogenic Bacteria, 1978,2: 879-882．Stn．Pathol．Végétale Phytobacteriol, INRA．Angers,France

[4]Hussain S, Mirza M, Malik K.Production of phytohormones by the nitrogen fixation bacteria isolated from sugarcan[J].Biohorizons，1999, 2(124):61-76.

[5]Malik K, Bilal R, Mehnaz S,et al.Association of nitrogenfixing, plant-growth-promoting rhizobacteria (PGPR) with kallar grass and rice[J].Plant Soil.1997,194(1):37-44.

[6]Baker K F.Evolving concepts of biological control of plant pathogens[J].Ann.Rev.Phytopathol, 1987, 25: 67- 85.

[7]Weller D M.Biological control of soil-borne plant pathogens in the rhizosphere with bacteria[ J].Annu.Rev.Phytopathol., 1988,(26):379- 407.

[8]Kloepper J W.Plant growth-promoting rhizobacteria as biological control agentsof soilborne disease[A].In:J.Bay-Peterson,ed.The Biological Control of Plant Diseases[C].Taiwan:Food and Fertilizer Technology Center, 1991.

[9]Mankau R F.Biological control of nematale pests by natural enemies[J].Ann.Rev.Phytopathol, 1980,18: 415- 440.

[10]Dell′Amico E, Cavalca L, Andreoni V.Improvement of Brassica napus growth under cadmium stress by cadmiumresistant rhizobacteria[J]．Soil Biol Biochem，2008，40:74-84.

[11]Glick B R, Cheng Z, Czarny J, et al．Promotion of plant growth by ACC deaminase-producing soil bacteria [J].Eur J Plant Pathol, 2007, 119:329-339.

[12]Schippers B, Bakker AW, Bakker PAHM.Interacts of Deleterious and Bene fi cial Rhizosphere Microorganisms and the Effect of Cropping Practices[J].Ann.Rev.Phytopathoi,1987, 25(1): 339-358.

[13]Carrillo-Castafieda G, Munoz J J, Peralta-Videa J R, et al.Plant growth-promoting bacteria promote copper and iron translocation from root to shoot in alfalfa seedlings[J].J Plant Nutr, 2003, 26:1801-1814.

[14]Braud A, Jezequel K, Vieille E, et al.Changes in extractability of Cr and Pb in a polycontaminated soil after bioaugmentation with microbial producers of biosufactants, organic acids and siderophores[J].Water Air Soil Pollut, 2006, 6:261-279.

[15]黄晓东,卢林纲.植物促生菌的应用现状[J].现代化农业,2002(9): 10-11.

[16]吴建峰,林先贵.我国微生物肥料研究现状及发展趋势[J]．土壤 ,2002,34( 2) : 68-73．

[17]孟瑶,徐凤花,孟庆有,等.中国微生物肥料研究及应用进展[J].中国农学通报,2008,06:276-283.

[18]胡江春.植物根际促生菌(PGPR)的研究与应用前景[J].应用生态学报,2004, 15(10):1963-1966.

[19]方敦煌,顾金刚,李江涛,等.烟草黑胫病菌的拮抗根际细菌的筛选[J].云南农业大学学报, 2001,02:93-95+98.

[20]方敦煌,吴兴富,邓星燕,等.拮抗菌AM6抗菌物质的稳定性及其对烟草赤星病的田间防治效果[A]//中国植物病理学会.中国植物病理学会第六届青年学术研讨会论文集——植物病理学研究进展（第五卷）,2003.

[21]顾金刚,方敦煌,李天飞,等.BioM rieux ATB系统对烟草根围促生菌的初步鉴定[J].西南农业大学学报,2002,06:512-514.

[22]顾金刚,方敦煌,李天飞,等.荧光假单胞杆菌RB-42、RB-89的趋化性与烟草根部定殖研究[J].土壤肥料,2004,04:34-36+39.

[23]顾金刚,方敦煌,李天飞,等.两株荧光假单胞杆菌菌株对烟草黑胫病病原菌的抑制作用[J].中国生物防治,2004,01:76-78+81.

[24]张朝辉.PGPR菌肥在烤烟漂浮育苗及烤烟生产中的应用研究[D].河南农业大学,2010.

[25]张朝辉,王豹祥,席淑雅,等.一株烤烟根际解钾细菌的鉴定及其在烤烟生产中的应用[J].浙江农业学报,2011,03:553-558.

[26]李晓举,吴风光,王豹祥,等.一株烤烟根际解磷细菌的鉴定及其在烤烟生产中的应用[J].河南农业科学,2011,06:66-70.

[27]刘剑君,王豹祥,张朝辉,等.一株具有固氮功能的烟草根际微生物的鉴定及其初步效应[J].植物营养与肥料学报,2011,05:1237-1242.

[28]席淑雅,毕庆文,王豹祥,等.PGPR菌肥在烤烟漂浮育苗中的应用[J].中国烟草学报,2009,06:53-57.

[29]谢和,赵维娜,韩忠礼,等.利用枯草芽孢杆菌提高烤烟质量[J].山地农业生物学报,1998,04:205-207.

[30]谢和,韩忠礼,赵维娜.微生物发酵对烤烟内在品质的影响[J].山地农业生物学报,1999,04:27-30+34.

[31]黄静文,段焰青,者为,等.短小芽孢杆菌改善烟叶品质的研究[J].烟草科技,2010,08:61-64.

[32]陈晨,麻广慧,雷丽萍,等.烟碱降解细菌528菌株的分离鉴定和降解特性[J].烟草科技,2012,05:74-78.

[33]张国胜,王豹祥,张朝辉,等.食用菌菌糠替代草炭制备烤烟漂浮育苗基质研究[J].河南农业科学,2011,03:52-55.

[34]卢江平,李安源.生物固氮菌在烤烟上的应用[J].烟草科技,1996,05:36-37.

[35]阎启富.共生性固氮菌在山地烤烟上的应用[J].烟草科技,1997,04:39.

[36]王豹祥,李富欣,张朝辉,等.应用PGPR菌肥减少烤烟生产化肥的施用量[J].土壤学报,2011,04:813-822.

[37]方敦煌,李天飞,沐应祥,等.拮抗细菌GP13防治烟草黑胫病的田间应用[J].云南农业大学学报,2003,01:48-51.

[38]陈国康,肖崇刚,曾昭兴,等.烟草青枯病和黑胫病的发生规律与防治技术探讨[A]//中国植物病理学会.中国植物病理学会2008年学术年会论文集,2008:1.

[39]吴风光,王豹祥,汪健,等.抗生菌肥对植烟土壤和烤烟生产的影响[J].土壤,2010,01:53-58.

[40]光映霞,曹良波.微生物菌剂对烤烟脉斑病防控初探[J].昆明学院学报,2012,03:11-12+19.

[41]李兰玉,李炳良,余东灿.溶磷解钾微生物菌肥在烤烟上的应用研究[J].现代农业科技,2013,14:223-224.

[42]朱海滨.南阳烟区土壤生态因子与烤烟中性致香物质含量关系研究[D].河南农业大学,2007.

[43]王毅,夏振远,钱颖颖,等.不同施氮水平下节杆菌菌剂对烟叶品质的影响[J].云南农业大学学报,2009,06:835-841+864.

[44]雷丽萍,夏振远,郭荣君,等.节杆菌对烟叶的降烟碱作用[J].烟草科技,2008,03:56-58.

[45]张海林,高旺盛,陈阜,等.保护性耕作研究现状、发展趋势及对策[J].中国农业大学学报,2005,01:16-20.

[46]元野,王光华,赵光伟,等.不同种植制度下烤烟根际土壤微生物群落结构的变化[J].黑龙江农业科学,2011,11:26-30.

[47]陈良存,阮联平,张惠军,等.不同植烟条件下烤烟根际微生物区系的差异[J].安徽农业科学, 2012,22:11268-11269.

[48]段玉琪,晋艳,陈泽斌,等.烤烟轮作与连作土壤细菌群落多样性比较[J].中国烟草学报,2012,06:53-59.

[49]郭飞.大麦掩青对烤烟品质影响的研究[D].河南农业大学,2004.

[50]王中美.绿肥对植烟土壤培肥效应及烤烟产质量的影响[D].湖南农业大学,2007.

[51]崔鸣,赵兴喜,陈和润,等.秦巴山地烤烟地种植绿肥试验示范研究[J].农业与技术,2012,11:77+120.

[52]沙涛,程立忠,王国华,等.秸秆还田对植烟土壤中微生物结构和数量的影响[J].中国烟草科学,2000,03:42-44.

[53]尚志强,徐刚,许志强,等.秸秆还田对烤烟根际微生物种群数量的影响[J].内蒙古农业科技,2011,05:63-66.

[54]喻会平,夏海乾,张恒,等.复合肥配施油枯对植烟土壤根际微生物的影响[J].贵州农业科学,2010,05:122-124.

[55]丁伟,叶江平,蒋卫,等.长期施肥对植烟土壤微生物的影响[J].植物营养与肥料学报,2012,05:1168-1176.

[56]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,2009,02:41-45.

[57]张晓海,杨春江,王绍坤,等.烤烟施用菜籽饼后根际微生物数量变化研究[J].云南农业大学学报,2003,01:14-19.

[58]郑华,石俊雄,樊立辉,等.菜籽饼与化肥配施对烤烟根际微生物的影响[J].中国烟草科学,2009,06:46-48+52.

[59]郑华,熊晶,石俊雄.施用菜籽粕对烤烟根际微生物数量及种群的影响[J].中国农学通报,2012,01:142-147.

[60]陈尧,郑华,石俊雄,等.施用化肥和菜籽粕对烤烟根际微生物的影响[J].土壤学报,2012,01:198-203.

[61]张雪芹,彭克勤,王少先,等.缓释肥料对烤烟旺长期解磷细菌的影响[J].湖南环境生物职业技术学院学报,2009,02:6-9.

[62]杨铁钊,杨志晓,林娟,等.不同烤烟基因型根际钾营养和根系特性研究[J].土壤学报,2009,04:646-651.

[63]刘巧真,郭芳阳,吴照辉,等.不同基因型烤烟根区土壤微生物和酶活性研究[J].华北农学报,2013,02:209-213.

[64]张友杰,刘国顺,叶协锋,等.烤烟不同生育期土壤酶及微生物活性的变化[J].土壤,2010,01:39-44.

[65]张锦韬,郭汉华,李丽,等.云南大理烤烟土壤微生物动态变化研究[J].中国烟草学报,2010,05:55-59.

[66]湛方栋.烤烟根际微生物的群落结构及其动态变化的研究[D].西南农业大学,2004.

[67]韩富根,宋鹏飞,董祥洲,等.延边烟区不同土壤的根际土壤微生物生态效应研究[J].土壤,2010,01:33-38.

[68]赵辉.烤烟生长期间不同土壤类型对根际和非根际土壤生物活性的影响研究[D].河南农业大学,2010.

[69]李俊,沈德龙,姜昕.我国微生物肥料行业的现状与发展对策[J].农业质量标准,2003,03:27-29.

[70]葛诚,吴薇.我国微生物肥料的生产、应用及问题[J].中国农学通报,1994,03:24-28.

[71]陈晓斌,顾振芳,周杭英.PGPR生防作用的不稳定性及可能的改进策略[J].上海交通大学学报(农业科学版),2002,S1:89-92+96.

[72]陈晓斌,顾振芳,周杭英.PGPR生防作用的不稳定性及可能的改进策略[A].中国植物病理学会华东代表处、江苏省植物病理学会.2003,华东植物病理学术研讨会暨江苏省植物病理学会第十次会员代表大会论文集[C].中国植物病理学会华东代表处、江苏省植物病理学会,2003:5.

Advances in the application of plant growth promoting bacteria in rhizosphere of fl ue-cured tobacco

HU Xiaodong1, CHAI Yunxia1, ZOU Yang1, WU Jie2
1Yunnan Chuxiong Tobacco Company, Chuxiong 675000, Yunan, China；2 Chongqing Fuling Tobacco Company, Chongqing 408000, China

Active microbial plant growth promoting rhizobacteria (PGPR) can produce a speci fi c fertilizer and exert certain physiological effect on plant.PGPR plays an important role in green organic tobacco production, ecological and environmental protection, and sustainable development of high-yield, high-quality, and high-ef fi ciency agriculture.Currently, PGPR has been widely used in domestic flue-cured tobacco production.This paper reviewed the development of application of PGPR home and abroad, selection of suitable PGPR strains for fl ue-cured tobacco, and application of PGPR in aspects of seedlings, disease resistance, fertility, quality and ef fi ciency improvement for fl ue-cured tobacco production as well as factors that in fl uence its application and good prospect of its application in fl uecured tobacco.

fl ue-cured tobacco; PGPR; application research

胡小东, 柴云霞, 邹阳,等.烤烟根际促生菌应用研究进展[J].中国烟草学报，2015,21（5）

云南省烟草公司科技计划项目(2011YN24，2013YN25)

胡小东（1984—），硕士，农艺师，主要从事烟叶生产技术研发和推广工作，Email：hxd20030100101@163.com

2014-07-15

:HU Xiaodong, CHAI Yunxia, ZOU Yang, et al.Advances in the application of plant growth promoting bacteria in rhizosphere of fl ue-cured tobacco [J].Acta Tabacaria Sinica, 2015, 21(5)