客土改良对植烟土壤营养及烟草青枯病的影响

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（1.广东省农业科学院作物研究所，广东省农作物遗传改良重点实验室，广州 510640；2.广东烟草南雄市有限公司，广东南雄 512400）

客土改良对植烟土壤营养及烟草青枯病的影响

李集勤1，陈俊标1，袁清华1，彭文松2，张振臣1，马柱文1，谢锐鸿1，李淑玲1*

（1.广东省农业科学院作物研究所，广东省农作物遗传改良重点实验室，广州 510640；2.广东烟草南雄市有限公司，广东南雄 512400）

针对南雄烟区沙泥田烟草青枯病发病重的问题，采用大田试验方法，于植烟沙泥田耕层土壤中掺混了一定比例自然风化的红砂土（紫色土），研究了掺混后的土壤营养状况变化规律，并分析了沙泥田掺混红砂土对烟草青枯病的防治效果及原因。结果表明，在易发烟草青枯病的沙泥田耕层土壤中掺混红砂土150～450 m3/hm2后，土壤pH由酸性（4.78）渐变为中性（7.06），交换性钙离子含量增加了3～4倍，土壤中青枯病菌、细菌和真菌数量减少，而放线菌数量增加，青枯病发病率和病情指数比沙泥田分别下降了42.2%～73.5%和51.4%～81.1%。相关分析表明，pH、放线菌数量与青枯病发病率、病情指数均呈极显著负相关。在青枯病发病率高的植烟沙泥田耕层土壤中，掺混一定比例的红砂土可防治或减少烟草青枯病的发生。

客土改良；沙泥田土；紫色土；土壤养分；烟草青枯病

烟草青枯病是一种常见的细菌性土传病害，在植烟沙泥土或偏酸性土壤中容易发生，是导致南方部分烟区烟叶产量下降甚至绝收的主要病害之一[1-2]。目前，对烟草青枯病的防治主要采取抗病育种[3]、药物防治[4-5]、生物防治[6-7]和烟田轮作[8-10]等农业措施，但新育成可供大面积推广的抗青枯病烟草品种仍较少，且该病害一旦发生，药物防治的效果不十分理想，在一些土地资源有限和复种指数高的砂性壤土上，只靠轮作制度防控该病的作用也十分有限。可见，防治烟草青枯病的工作依然任重道远。

南雄市是广东省最大的烟叶产区，烟叶生产面积约占全省总面积的一半，沙泥田土和紫色土（由紫色砂页岩自然风化发育形成，当地又称红砂土）是当地主要的植烟土壤类型，前者质地疏松，通透性好，能促进烟株早生快发，但易发烟草青枯病，而后者生产出的烟叶品质上乘，且烟草青枯病发生较少[11]。据报道，当云烟87种植在南雄沙泥田上，其烟草青枯病发病率最高可达78.67%，但种植在紫色土上，其烟草青枯病发生较少甚至不发生，对于二者烟草青枯病发生的差异原因[12]，李黎绅等[13]从微生物学角度推测与后者存在大量的放线菌有关。目前，采用沙泥田掺混红砂土的客土方式防控烟草青枯病发生的研究鲜见报道，本试验拟在大田条件下，于植烟沙泥田耕层土壤中掺混一定比例的自然风化的红砂土，探讨客土改良对防治烟草青枯病的效果及原因，同时揭示掺混后土壤的养分状况变化规律，以期为防治沙泥田烟草青枯病寻求新途径提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验于2013年2—8月在广东省南雄市水口镇河村易发烟草青枯病的沙泥田进行，前茬为水稻，田块平整，灌溉方便。试验地土壤基础肥力为：pH 4.69、有机质含量21.7 g/kg、全氮含量1.18 g/kg、全磷含量0.713 g/kg、全钾含量17.3 g/kg、碱解氮含量117.3 mg/kg、速效磷含量76 mg/kg、速效钾含量66.3 mg/kg、缓效钾含量213.6 mg/kg。供试品种：粤烟97（当地主栽烤烟品种）。

1.2 试验设计

取南雄市湖口镇太和村紫色砂页岩自然风化形成的红砂土（紫色土）若干，用于沙泥田土壤耕层（0～15 cm）客土掺混的改良。试验设置如下：T1：对照1（不掺）；T2：掺红砂土150 m3/hm2；T3：掺红砂土300 m3/hm2；T4：掺红砂土450 m3/hm2；T5：对照2（0～15 cm耕层全换为红砂土）。各处理的肥料施肥量和施肥时间保持一致，试验处理设3次重复，随机区组排列，共计15个小区，每个小区植烟80株，小区面积67 m2。田间其他栽培管理措施与当地烟草规范化生产技术相同。

1.3 土壤取样及青枯病调查方法

土壤取样：在青枯病发病高峰期（移栽后95 d），按五点法在每个小区中采集0～20 cm和0～10 cm耕层土样，拣除枯枝落叶和小石块后，按四分法将样品各保留1 kg，前者用于土壤养分指标的测定，后者低温保存后用于土壤微生物群落分析，具体方法参照文献[14]。

青枯病调查方法[15]：在烟田青枯病发病高峰期（6月5日）进行发病率及病情指数的调查，具体按照烟草病害分级及调查方法（YC/T39—1996）进行。计算公式为：发病率=发病植株/调查植株总数×100%；病情指数=∑（病情级数×此级病株数）/（最高级数×总株数）×100；防效=（对照病情指数－处理病情指数）/对照病情指数×100%。

1.4 测定指标及方法

土壤测定指标包括pH、有机质、全氮、碱解氮、全磷、有效磷、全钾、速效钾、缓效钾、交换性钙、交换性镁、有效锰、有效铜、有效锌、有效钼和有效硼，测定方法参照文献[16]进行。

土壤微生物群落测定包括细菌、真菌、青枯病菌和放线菌等，测定方法采用平板稀释法[17-18]。

1.5 数据处理方法

采用Excel和DPS7.05软件进行数据分析。

2 结 果

2.1 客土改良后土壤营养状况

从表1可看出，在青枯病发病高峰期，对照1（沙泥田）的pH呈酸性，而对照2（红砂土）的pH呈弱碱性，在沙泥田耕层土壤中掺混 150～450 m3/hm2的红砂土后，土壤的pH随着掺混比例的增加而提高，从酸性变为弱酸性或中性，掺混后的3个处理与对照1（沙泥田）的差异均达显著水平；对照 1（沙泥田）的有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量分别比对照2（红砂土）高70.4%、88.4%、74.8%和117.0%，且这4种养分含量随着掺红砂土比例增加呈现下降的趋势；3个掺混处理中，全氮、全磷和全钾均以掺红砂土300 m3/hm2处理最高；缓效钾含量随着红砂土掺混比例的增加而增高，各掺混处理与对照间差异显著，掺红砂150 m3/hm2处理较对照1（沙泥田）高85.7%，对照2（红砂土）含量比对照1（沙泥田）高3.36倍，可见，在沙泥田耕层土壤中掺混红砂土能明显增加缓效钾的含量。

2.2 客土改良后土壤中微量元素含量

从表2可看出，对照1（沙泥田）的有效锰、有效硼、有效钼、交换性钙和交换性镁含量均显著低于对照2（红砂土）。在植烟沙泥田耕层土壤中掺混150～450 m3/hm2红砂土后，有效铜、有效锌、有效硼、有效钼和交换性镁含量均有不同程度的下降，但3个掺红砂土处理的交换性钙含量均比对照1（沙泥田）高3～4倍，对照2（红砂土）的含量比对照1（沙泥田）高59倍。在沙泥田耕层土壤掺混一定比例的红砂土后，交换性钙含量增加明显。

2.3 青枯病发病高峰期的土壤微生物群落数量

由表3可看出，对照1（沙泥田）的青枯病菌、细菌和真菌的种群数量均显著高于对照2（红砂土），其放线菌的种群数量则显著低于对照 2（红砂土）。在植烟沙泥田耕层土壤中掺混 150～450 m3/hm2红砂土后，青枯病菌、细菌和真菌的种群数量均显著下降，其中以掺红砂土150 m3/hm2处理的青枯病菌和细菌数量最少，分别为 1.08×105CFU/g和15.1×106CFU/g，二者是对照1（沙泥田）的45.4%和14.2%；掺红砂土300 m3/hm2处理的真菌数量最少（3.86×103CFU/g），为对照1（沙泥田）的8.74%；放线菌的数量随着掺混比例的增大而增加，掺红砂土 450 m3/hm2处理的放线菌的数量（26.90×106CFU/g）是对照1（沙泥田）（3.56×106CFU/g）的7.56倍。可见，在沙泥田耕层土壤掺一定比例的红砂土能减少土壤中青枯病菌、细菌和真菌数量，增加放线菌数量。

表1 青枯病发病高峰期各处理土壤常规养分含量Table 1 The content of various soil conventional nutrients at the peak of bacterial wilt incidence

表2 青枯病发病高峰期各处理土壤的中微量元素含量Table 2 The content of trace elements at the peak of bacterial wilt incidence

表3 不同处理微生物群落数量Table 3 The number of microbial communities in different treatments CFU/g

2.4 青枯病发病情况

由表4可看出，对照1（沙泥田）的青枯病发病较重，发病率和病情指数分别为45.07%和23.66，而对照2（红砂土）青枯病发病较轻，发病率和病情指数分别为3.80%和2.15%；在沙泥田耕层土壤中掺混150～450 m3/hm2红砂土后，青枯病发病率和病情指数均随红砂土掺混比例增加而下降，较对照1（沙泥田）分别下降了 42.2%～73.5%和51.4%～81.1%；防效随红砂土掺混比例增加而增强，当红砂土掺混比例为150 m3/hm2，防效可达51.35%。可见，在沙泥田土耕层中掺一定比例的红砂土对烟草青枯病防治有一定的效果。

表4 客土改良对烟草青枯病发生的影响Table 4 The effects of soil improvement on tobacco bacterial wilt

2.5 土壤养分指标与青枯病发病情况相关分析

从表5可看出，有机质、碱解氮、有效磷与青枯病发病率和病情指数呈正相关，其中有效磷与二者达显著相关水平，相关系数分别为r= 0.9358和r= 0.9119；土壤的pH、全氮、全磷、全钾、速效钾、缓效钾与青枯病的发病率和病情指数呈负相关，其中，pH与二者达极显著相关水平，相关系数分别为r= -0.962和r= -0.988。整体而言，pH、有效磷含量与烟草青枯病发生的关系较大。

2.6 土壤微生物群落与青枯病发病情况相关分析

由表6可看出，青枯病菌、细菌、真菌与青枯病发病率和病情指数呈正相关，相关系数均为 0.7以上，其中细菌数量与病情指数呈显著相关水平；放线菌数量与青枯病发病率、病情指数均呈显著负相关水平，相关系数分别为r= -0.9291和r= -0.9156。由此可见，土壤中的放线菌数量、细菌数量与青枯病发病情况关系密切。

表5 土壤养分指标与青枯病发病情况相关系数Table 5 The correlation coefficients of soil nutrients indicators with bacterial wilt

表6 土壤微生物群落与青枯病发病情况相关系数Table 6 The correlation coefficients of soil microbial communities with bacterial wilt

3 讨 论

烟草青枯病防治工作一直是烟叶生产上的难题，在南雄烟区的沙泥田尤其突出。有报道称，烟草青枯病的发生与品种本身的抗病性、土壤类型、土壤根际环境、土壤水分和温度等有着密切关系[1]。本研究发现，在沙泥田耕层土壤中掺混 150～450 m3/hm2红砂土后，土壤的pH变化较大，由酸性变为弱酸性或中性，青枯病发病率也相应下降，从而说明pH与青枯病发生关系密切，这与魏国胜等[19]，施河丽等[20]的研究结果一致，其原因可能为：在偏酸性的土壤中，适当提高pH能增加对烟草青枯病有拮抗作用的有益菌的酶活性和数量，同时又抑制了对烟草青枯病有直接正作用的细菌类病菌的繁殖，从而降低了烟草青枯病发病率。

矿质营养对病原物的侵染、繁殖及寄主植物的感病和抗病反应都有直接或间接的影响，磷元素作为核酸的组分，对不同的作物病害控制的表现不一致[21]，何金祥等[22]报道，广西岩溶区植烟土壤中的速效磷与病害发生率呈显著正相关，这与本文研究结果较为一致，二者的相关性有待进一步验证；此外，土壤的缓效钾和交换性钙含量明显增加，这与本项目组前期进行的盆栽试验所得出的结论相吻合[23]，对于二者含量高低与青枯病发病的关系，郑世燕等[24]曾报道钙元素对青枯病菌有一定的直接抑制作用，对青枯病有防控效果；钾元素能增加烟株的抗逆性，而缓效钾又是土壤钾潜力的主要指标，因此，土壤中缓效钾含量高低可能对烟草青枯病的发生存在一定的影响。

据报道[20]，土壤中的放线菌可产生各类抗生素，能增强烟株对土传病害的拮抗能力，土壤带菌量与青枯病发病率呈正相关，抑制土壤青枯菌数量可以有效减少青枯病发生，李黎绅等[13]也得出类似研究结果，本研究也证实，在沙泥田耕层土壤中掺混150～450 m3/hm2红砂土能减少土壤中青枯病菌、细菌和真菌数量，增加放线菌数量，有效降低青枯病的发病率。

4 结 论

本试验结果表明，在南雄烟区植烟沙泥田耕层中掺混150～450 m3/hm2红砂土后，土壤pH得到提升，有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量下降，而缓效钾含量、交换性钙含量增加；土壤青枯病菌、细菌和真菌数量减少，而放线菌数量增加，青枯病发病率和病情指数均有所下降。土壤pH、放线菌数量与烟草青枯病的发病情况关系密切。总之，在南雄烟区烟草青枯病发病率高的沙泥田耕层土壤中，掺入适量的红砂土，可调节土壤的养分状况和微生物环境，对防治烟草青枯病有一定的效果。

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Effects of Alien Earth Soil-improving on Soil Nutrient Status and Tobacco Bacterial Wilt

LI Jiqin1, CHEN Junbiao1, YUAN Qinghua1, PENG Wensong2, ZHANG Zhenchen1, MA Zhuwen1, XIE Ruihong1, LI Shuling1*
(1. Grops Research Institute Guangdong Academy of Agricultural Science, Key Laboratory of Crop Genetic Improvement of Guangdong Province, Guangzhou 510640, China; 2. Guangdong Tobacco Nanxiong Co., Ltd., Nanxiong, Guangdong 512400, China)

The sandy soil suffers serious tobacco bacterial wilt in Nanxiong tobacco growing areas, Field trials were conducted by blending natural weathered red sand (purple soil) at different ratios in the tillage layer of the sandy soil. The changes of soil nutrient and control effects to bacterial wilt after mixture were analyzed. The results showed that after blending red sand in the tillage layer of sandy soil (which was prone to tobacco bacterial wilt) at 150-450 m3/hm2, the pH value changed from acidic (4.78) to neutral (7.06), and the exchangeable calcium content increased by 3 to 4 times. The population of bacteria and fungi declined, while the actinomycetes increased. The bacterial wilt incidence and morbidity index decreased by 42.2%-73.5% and 51.4%-81.1% respectively compared with the control (sandy soil). The correlation analysis demonstrated that pH value and actinomycetes population showed a significant negative correlation with bacterial wilt incidence and disease index. In summary, mixing certain percentage of red sand in the tillage layer of the tobacco planting sandy soil (in which bacterial wilt was severe) could prevent or reduce tobacco bacterial wilt.

alien earth soil-improving; sandy soil; purple soil; soil nutrient; tobacco bacterial wilt

S572.062

1007-5119（2017）01-0048-05

10.13496/j.issn.1007-5119.2017.01.008

广东省烟草专卖局科技计划项目“紫色砂页岩烟区土壤改良利用技术示范与应用研究”（粤烟科项201401）

李集勤（1984-），男，硕士，助理研究员，主要从事烟草栽培和土壤营养研究。E-mail：xisaimuzi@126.com *通信作者，E-mail：lishuling@vip.163.com

2016-06-14

2016-08-04