苗床添加微生物菌肥对2种烟草种子发芽率和幼苗生长的影响

杨军伟，张宇羽，蔡 艳，叶沁鑫，曾庆宾，张瑞平

（1四川省烟草公司攀枝花市公司，四川攀枝花617026；2四川农业大学资源学院，成都611130）

苗床添加微生物菌肥对2种烟草种子发芽率和幼苗生长的影响

杨军伟1，张宇羽2，蔡 艳2，叶沁鑫2，曾庆宾1，张瑞平1

（1四川省烟草公司攀枝花市公司，四川攀枝花617026；2四川农业大学资源学院，成都611130）

为探讨微生物菌肥在烤烟育苗上的应用效果，采用不同添加量(5%、10%、15%)的EM(effective microorganisms)菌肥和胶质芽孢杆菌(Bacillus mucilaginosus)菌肥及其组合物均匀拌入苗床育苗基质的方式，研究2种菌肥的不同添加比例和其组合菌肥对‘红花大金元’和‘云烟85’种子发芽率和幼苗生长的影响。结果表明：苗床添加EM菌肥和胶质芽孢杆菌菌肥能提高2种烟草种子的发芽率，且单独添加1种菌肥对2种烟草促进发芽的作用效果主要体现在发芽后期（播种后17～19天）；混合添加2种菌肥在整个发芽期对‘红花大金元’均表现出促进作用，但对‘云烟85’在发芽初始略有抑制作用，21天时发芽率亦高于对照。小十字期时，添加不同用量菌肥均促进了烟草幼苗主根的伸长和侧根的生长，单一EM菌肥处理以低浓度(5%)对2种烟草幼苗的促进作用最为显著，单一添加胶质芽孢杆菌菌肥以中浓度(10%)增加最多，混合添加2种菌肥亦可改善小十字期烟草农艺性状。大十字期时，添加不同用量菌肥促进了烟草根系生长，提高了根系总条数，进而改善了烟草叶片生长状况。菌肥处理70天（即移栽前）时，添加菌肥提高了2种烟草幼苗的株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽。综上，苗床添加EM菌肥和胶质芽孢杆菌菌肥可不同程度提高烟草发芽率并促进幼苗生长，以添加5%～10%为佳。

烟草；EM菌；胶质芽孢杆菌；幼苗；发芽

0 引言

烟草是国内重要的经济作物之一，属茄科忌连作作物，是研究植物与病害互作的主要模式植物[1]。目前，国内的烟草农业不断向规模化和集约化方向发展，由于受耕地有限性、种植条件和经济利益驱动等因素的制约，烟叶生产耕作制度单一，烟草连作不可避免，使连作障碍成为限制烟草可持续发展的因子之一[2]。烟草连作导致土壤理化性质恶化、植物化感自毒作用、微生物区系变化，这些现象在一定程度上影响了作物的生长发育，导致作物产量和品质下降。生物防治技术是目前缓解烟草连作障碍的重要措施之一[3]。微生物菌肥是经过特殊工艺制成的含有活菌并用于植物的生物制剂或活菌制剂，具有增加土壤肥力、增强植物对养分的吸收、提高作物的抗病能力等多种功能[4-6]。因此，深入研究生物防治技术对烟草的作用机理从而缓解烟草连作障碍显得十分必要。

烟草适宜酸性土壤，一般以pH 5.5～6.5为宜，但连年种植烟草使植烟土壤酸化日益严重[7]。较低的土壤pH不利于烟草的生长发育[8]，同时抑制微生物的活性[9]，若直接于土壤中施入微生物菌肥往往不能获得很好的使用效果，限制其推广应用。育苗基质环境较为简单、稳定且可控，湿润育苗苗床的pH、温度、养分均较宜于微生物的定殖，有利于微生物菌肥发挥其作用培育壮苗，为烟草移栽后抵抗连作障碍提供基础。笔者采用苗床添加微生物菌肥，研究2种不同微生物菌剂对烟草发芽率和苗期农艺性状的影响，以期为微生物菌肥的应用及烟草连作障碍的克服提供科学依据和应用参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

（1）选取‘红花大金元’和‘云烟85’2个烟草品种为试验材料，种子由云南玉溪中烟种子有限公司提供。

（2）所用微生物菌肥是EM菌菌肥和胶质芽孢杆菌菌肥。EM菌肥由爱睦乐环保生物技术（南京）有限公司生产，胶质芽孢杆菌由广州农冠生物科技有限公司生产。每克菌肥含活菌数均大于2亿。

1.2 试验设计

育苗试验于2013年2月底播种，采用湿润育苗方法。在四川省攀枝花市米易县普威镇烟草育苗专业大棚中进行育苗试验。育苗大棚内设有温度计和湿度计，以控制并调整温度和湿度使之处于适宜烟苗生长的范围内。每个品种设8个处理（表1），具体方法为：按试验设计量添加不同质量比例菌肥于育苗基质，充分拌匀后置于育苗穴。每个苗盘含100穴，每穴播1～2颗烟草包衣种子。同一品种内各处理采用完全随机设计，3次重复。

表1 试验设计

1.3 指标测定

1.3.1 发芽率测定 在烟草出苗后每天观察烟苗的生长情况，分别在播种后12、13、15、17、19、21天等记录烟草种子的发芽情况。

1.3.2 苗期农艺性状测定 烟苗苗期分小十字期、大十字期和移栽前3个生育阶段分别记录各处理的农艺性状，具体方法为：小十字期时，每处理随机抽取10株，观察根系生长情况，测定并记录各处理的主根长度和侧根条数等指标；大十字期时，每处理随机抽取10株，观察各处理叶片、根系生长情况，记录各处理叶片长度、叶片宽度、根系条数等指标；移栽前，每处理随机抽取10株，分别测定并记录株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽等农艺性状指标。

1.4 数据处理方法

所有数据均采用Excel 2013整理，采用SPSS 19软件进行数据方差分析和显著差异分析。方差分析采用单因素方差分析(one-way ANOVA)法，差异显著的指标用最小显著差法(LSD)进行多重比较分析。数据用平均数±标准差表示。

2 结果与分析

2.1 苗床添加微生物菌肥对2种烟草种子发芽率的影响

从表2可知，单一添加EM菌肥对‘红花大金元’的前期发芽率有一定的抑制作用，且随苗床添加量的增加抑制作用越强，播种第12天时，T1、T2、T3的发芽率分别较T0低8.7%、23.4%、25.4%；播种后13～19天，低浓度EM菌肥（T1，5%添加量）促进发芽的优势凸显，13、 15、17、19天‘红花大金元’的发芽率分别较T0高4.0%、10.3%、18.6%、14.4%、6.0%；播种后17～19天，中浓度EM菌肥（T2，10%添加量）促进发芽的优势凸显，17、19天‘红花大金元’的发芽率分别较T0高5.0%、8.0%；到播种21天时，除高浓度EM菌肥（T3，15%添加量）处理，中低浓度EM菌肥处理的‘红花大金元’发芽率均高于对照。苗床单一添加胶质芽孢杆菌对‘红花大金元’的发芽率亦有一定的抑制，随添加量的增加，抑制作用越强，但播种后17～19天时，低浓度胶质芽孢杆菌（T4，5%添加量）对发芽的促进作用凸显，17、19天‘红花大金元’发芽率较T0分别高1.7%和4.4%，到21天时，添加胶质芽孢杆菌处理的发芽率均高于T0，T4、T5、T6分别比T0高4.0%、9.0%、3.6%。而混合添加2种菌肥后，‘红花大金元’从12天时就表现出对2种烟草幼苗的促进作用，苗床单一添加EM菌肥对‘云烟85’前期发芽率有一定的抑制作用，且随苗床添加量的增加，抑制作用越强，17～19天时促进作用显现，到21天时，除T3比T0低0.7%外，其余EM菌肥处理后的‘云烟85’的发芽率均大于T0，T1、T2分别比T0高3.0%、4.6%。苗床单一添加胶质芽孢杆菌抑制了‘云烟85’发芽，但到21天时，除了T6，T4、T5发芽率均高于T0，分别比T0高3.0%、10.6%。混合添加2种菌肥后，对‘云烟85’有略微的抑制作用，但21天时发芽率高于T0。

表2 苗床添加微生物菌肥对2种烟草种子发芽率的影响 %

表3 苗床添加微生物菌肥对2种烟草幼苗小十字期和大十字期农艺性状的影响

综上所述，在苗床基质中添加适宜微生物菌肥可显著提高烟草种子发芽率，且其效应在后期愈发明显。

2.2 苗床添加微生物菌肥对2种烟草幼苗农艺性状的影响

2.2.1 小十字期和大十字期农艺性状 苗床添加不同用量菌肥能不同程度促进‘红花大金元’幼苗小十字期和大十字期根系和叶片的生长（表3）。就单一添加EM菌肥而言，小十字期时低浓度EM菌肥对‘红花大金元’根系促进作用更强，T1处理‘红花大金元’主根长度和侧根条数分别比T0增加73.6%和56.3%，显著高于T0；中高浓度EM菌肥对小十字期‘红花大金元’根系生长亦有一定促进作用，但与T0相比差异不显著。至大十字期时低浓度EM菌肥对‘红花大金元’根系和叶片的促生作用不及中高浓度，T3处理叶片长度、叶片宽度和根系总条数均达最大值，分别比T0增加29.3%、17.3%和27.3%，且其叶片长度显著高于T0和T1处理。说明在苗床添加低浓度EM菌肥对‘红花大金元’幼苗前期生长影响显著，中高浓度EM菌肥对‘红花大金元’幼苗中后期生长影响更显著，以高浓度影响最甚。就单一添加胶质芽孢杆菌菌肥而言，‘红花大金元’在幼苗期均以中浓度（T5，10%添加量）根系和叶片生长最好，高浓度其次，低浓度最差，T5处理小十字期主根长度和侧根条数分别比T0增加32.0%、33.3%，显著高于T0，大十字期时叶片长度亦显著高于T0。混合添加2种菌肥后，‘红花大金元’根系和叶片生长情况较好于T0，但除了大十字期叶片长度显著高于T0外，其他各项指标与T0相比均差异不显著。

苗床添加不同用量菌肥也能不同程度促进‘云烟85’幼苗小十字期和大十字期根系和叶片的生长。就单一添加EM菌肥而言，‘云烟85’主根长度和侧根条数变化趋势与‘红花大金元’相似，亦在T1处理达到最大值，其主根长度和侧根条数分别比T0高1.52 cm和72.5%，与T0差异显著；中高浓度EM菌肥对小十字期‘云烟85’根系生长亦有一定促生作用，除T3处理的主根长度与T0差异显著外，其余均与T0差异不显著。至大十字期时3个浓度EM菌肥处理的‘云烟85’叶片长度和叶片宽度均与T0差异不显著，最大值出现在中浓度；而低中高3个浓度的EM菌肥均对‘云烟85’根系生长有促进作用，促进作用表现为低浓度＞中浓度＞高浓度，T1、T2、T3处理的根系总条数分别比T0增加38.7%、21.0%和0.6%。说明苗床添加低浓度EM菌肥对‘云烟85’苗期生长影响显著，而中高浓度的EM菌肥对‘云烟85’的促生作用不及低浓度。就单一添加胶质芽孢杆菌而言，小十字期时中高浓度对‘云烟85’根系生长的促进作用强于低浓度，中浓度主根长度和侧根条数分别比T0高45.9%、57.5%，高浓度主根长度和侧根条数分别比T0高44.1%、57.5%，且均与T0差异显著。至大十字期时，中高浓度对‘云烟85’的促生作用不及低浓度，T4处理叶片长度、叶片宽度和根系总条数均达到最大值，分别比T0高0.42 cm、0.40 cm和15.8条。说明在苗床添加中高浓度胶质芽孢杆菌对‘云烟85’幼苗前期生长影响显著，低浓度胶质芽孢杆菌对‘云烟85’幼苗中后期影响更显著。混合添加2种菌肥后，‘云烟85’根系和叶片生长情况强于T0，小十字期时侧根条数显著高于T0，大十字期时叶片长度和根系总条数均显著高于T0。

表4 苗床添加微生物菌肥对2种烟草幼苗移栽前农艺性状的影响 cm

2.2.2 苗床添加微生物菌肥对2种烟草幼苗移栽前农艺性状的影响 移栽前即菌肥处理70天时（表4）。苗床添加不同量菌肥能不同程度改善‘红花大金元’移栽前烟草幼苗的农艺性状。就单一添加EM菌肥而言，3个浓度的EM菌肥均能显著提高‘红花大金元’幼苗株高、茎粗、最大叶长和最大叶宽。中浓度EM菌肥对‘红花大金元’幼苗株高的促生作用更强，T2比T0高139.3%，且与T0差异显著；而低浓度EM菌肥对茎粗的促生作用强于中高浓度，T1比T0高40.1%，且与T0差异显著；中低浓度EM菌肥对最大叶长、最大叶宽的促生作用不及高浓度，T3叶片长度和叶片宽度分别比T0高32.6%、36.0%，但与T0比差异不显著。就单一添加胶质芽孢杆菌而言，这一时期3个浓度的胶质芽孢杆菌处理对‘红花大金元’株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽均有一定的促进作用。T4、T5、T6的株高均高于T0且与T0比差异显著，但中浓度对株高的促生作用更强，T5时株高达到最大值，比T0高61.4%；而中浓度对茎粗的促生作用较强，T4时达到最大值，比T0高0.31 cm且差异达到显著水平；但中低浓度胶质芽孢杆菌对最大叶长和最大叶宽的促生作用不及高浓度，T6处理最大叶长和最大叶宽分别比T0增加6.53、2.27 cm，差异达显著水平。混合添加2种菌肥后，‘红花大金元’的株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽均高于T0，分别比T0高64.7%、40.1%、26.6%和35.4%，且均与T0差异显著。

苗床添加不同用量菌肥亦能不同程度地改善‘云烟85’移栽前农艺性状（表4）。就单一添加EM菌肥而言，添加EM菌肥后‘云烟85’幼苗株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽均有所增加。且对株高、最大叶长、最大叶宽的促生作用均以中浓度最高，低浓度其次，再次为高浓度，以T2处理最大且与T0差异显著，分别比T0高30.4%、45.5%、53.9%；而低浓度对茎粗的促生作用最强，T1处理达到最大值，较T0增加0.3 cm。就单一添加胶质芽孢杆菌而言，添加胶质芽孢杆菌后，‘云烟85’株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽均有提高。以添加高浓度胶质芽孢杆菌对‘云烟85’株高和最大叶片宽度的促进作用最高，其次为低浓度，且均与T0比差异显著；而添加低浓度的胶质芽孢杆菌对‘云烟85’茎粗和最大叶长的促进作用最强，其次为高浓度，且均与T0比差异显著。混合添加2种菌肥后，‘云烟85’的株高、最大叶长、最大叶宽均显著高于T0，分别比T0高27.0%、33.4%、43.6%。说明苗床单一添加EM菌肥能促进‘云烟85’幼苗地上部分的生长，以中浓度的促生效果最好；添加单一添加胶质芽孢杆菌能促进‘云烟85’幼苗地上部分的生长，但中浓度的促生作用不及低浓度和高浓度；而混合添加2种菌肥也能够促进2种烟草幼苗地上部分的生长。

3 结论

苗床添加EM菌肥和胶质芽孢杆菌菌肥能提高2种烟草种子的发芽率，添加1种菌肥对烟草促进发芽的作用效果主要体现在播种后17～19天；混合添加2种菌肥在整个发芽期对‘红花大金元’均表现出促进作用，但对‘云烟85’在发芽初始略有抑制作用。

小十字期时，添加不同用量菌肥均促进了烟草幼苗主根的伸长和侧根的生长且均高于对照。大十字期时，添加不同用量菌肥促进了根系生长，提高了根系总条数，进而促进了其叶片的生长。菌肥处理70天（即移栽前）时，添加菌肥提高了2种烟草幼苗的株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽。

4 讨论

前人的研究表明，施用EM活菌水剂、粉剂等能提高甘蔗的出苗率，比对照（不施用菌剂）出苗率提高3.2%～5.9%[10]。采用低浓度的EM菌浸泡水稻种子能提高种子发芽率、增加种子活力、促进发芽速度、保证发芽质量的功效[11]。EM菌包衣能促进玉米种子萌发及幼苗生长，提高种子发芽率[12]。本研究结果表明苗床添加适宜浓度的EM菌肥和胶质芽孢杆菌亦能提高烟草种子的发芽率，且促进发芽的优势主要在发芽后期凸显，这跟菌肥中有益菌分泌的某些有益物质如IAA、乙烯等能够促进种子萌发时的营养物质的转化和胚的生长有很大关系[13-14]。

株高、茎粗、最大叶长、最大叶宽等农艺性状指标能够表征植株幼苗的表观生长状况。本研究表明，苗床添加不同用量菌肥对烟草幼苗生长均具有促进作用，原因可能是菌肥所含的有益微生物能够直接提供某些营养元素，其分泌的某些物质（如植物激素类物质、维生素类物质、核酸类物质、水杨酸等）能够不同程度地刺激和调节植物生长[15]，同时促进了根系的生长[16-17]，在一定程度上扩大了‘红花大金元’和‘云烟85’的吸收范围，促进了其对营养物质的吸收、利用、迁移和累积，从而达到壮苗的效果。李玉娥等[18]研究也表明苜蓿接种溶磷菌可以明显提高苜蓿株高、茎粗、干重、干鲜比和叶茎比。施用一定浓度的EM菌肥能有效促进黄瓜根系发育，提高根系活力、根系重量、根冠比、侧根数；能显著增加黄瓜幼苗的叶面积、株高和茎粗，且以0.5%的EM菌肥均匀拌入土壤的方式效果最好[19]。逢焕成等[20]的研究也表明，添加微生物菌剂促进玉米苗期株高和叶片数增加，有利于玉米地上部分干物质的积累。这均与本研究的结论一致。

本研究采用湿润育苗的方法，证实苗床添加微生物菌肥可以提高烤烟后期发芽率，促进烤烟幼苗生长。但目前烤烟漂浮育苗技术已逐渐成为国内烤烟育苗的主要方法[21-22]。与湿润育苗相比，漂浮育苗技术中育苗基质温差较大，根系透气性稍差，可能会对微生物菌肥中功能微生物的存活及发挥效应产生一定抑制作用，从而影响其使用效果。此外，本研究中育苗基质主要成分为草炭、珍珠岩和蛭石，如改变育苗基质成分[23]或营养液配方[24]，均会对微生物的活性产生较大影响。因此，还应进一步研究微生物菌肥在新型育苗条件下的应用效果。滕桂香等[25]认为，微生物肥料用在田间可以强化其用在育苗基质上的效果，这可能是今后微生物肥料在烤烟上的应用方向。

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Effect of Microbial Fertilizer on Germination Rate and Seedling Growth of Tobacco in Seedbed

Yang Junwei1,Zhang Yuyu2,Cai Yan2,Ye Qinxin2,Zeng Qingbin1,Zhang Ruiping1
(1Panzhihua Company of Sichuan Provincial Tobacco Corporation,Panzhihua 617026,Sichuan,China;2College of Resources,Sichuan Agricultural University,Chengdu 611130,Sichuan,China)

To explore the application effect of microbe fertilizers on the flue-cured tobacco seedling，this study was conducted to evaluate the effect of two bacterial manures,effective microorganisms(EM)andBacillus mucilaginosus,with different treatments(5%,10%and 15%)and their combination on the seed germination rate and seedling growth of‘Honghuadajinyuan’and‘Yunyan 85’.The results showed as follows:adding EM andBacillus mucilaginosusin seedbed could improve the germination rate of the two kinds of tobacco seeds. The promoting effect of germination was mainly reflected in the post-germination stage(17-19 d after seeding) when adding one bacterial fertilizer.The promotion effect existed in the whole germination stage of‘Honghuadajinyuan’when two bacterial fertilizers were applied as co-addition,while slightly inhibition was found on‘Yunyan 85’in the initial germination stage,the germination rate was higher than that of the controlat 21 d.The treatments of bacterial manures improved the growth of main root and lateral root of‘Honghuadajinyuan’and‘Yunyan 85’at three leaf period,the promotion of low concentration(5%)on the two kinds of tobacco seedlings was remarkable when adding EM only.While the promotion effect of middle concentration(10%)was notable when addingBacillus mucilaginosusonly.The agronomic characteristics could also be improved with the combination of two bacterial fertilizers in three leaf period.The application of EM andBacillus mucilaginosuspromoted the growth of root and the total number of root so as to modify the growth status at five leaf period.The plant height,stem diameter,longest leaf length and maximum leaf width of the two kinds of tobacco seedlings were also improved with bacterial manures at 70 d after treated(before transplanting).To sum up,adding EM andBacillus mucilaginosusin seedbed could improve germination rate and seedling growth of tobacco to different extent,especially adding 5%-10%.

Tobacco;Effective Microorganisms;Bacillus mucilaginosus;Seedling;Germination

S154.1

A论文编号：cjas16100011

四川省烟草公司攀枝花市公司项目“攀枝花市烟草专用生物有机肥验证与应用”(2016006)；中国烟草总公司四川省公司重点科技项目“植烟土壤质量提升关键技术研究与集成应用”(SCYC201504)。

杨军伟，男，1987年出生，山东威海人，助理农艺师，从事烤烟土壤保育与施肥技术研究。通信地址：617026四川省攀枝花市东区龙珠路31号攀枝花市烟草专卖局（公司），Tel：0812-2515986，E-mail：694449984@qq.com。

蔡艳，女，1976年出生，四川达县人，副教授，研究方向为土壤养分与施肥，通信地址：611130四川省成都市温江区惠民路211号四川农业大学资源学院，Tel：028-86291371，E-mail：caiyya@126.com。

2016-10-11，

2016-12-10。