生物有机肥在烟草生产中的作用研究

2022-03-14 08:37冯永洪程文岗伏祥泽张华萍刘泽凡
种子科技 2022年20期
关键词:烟株抗病烟草

冯永洪,程文岗,黄 英,伏祥泽,张 雁,张华萍,刘泽凡

(曲靖市烟草公司陆良分公司,云南 曲靖 655600)

生物有机肥属于复合型肥料,主要由微生物和有机物共同组成,兼具微生物肥与有机肥的应用效应,在实际生产中的应用较为广泛。尤其是烟草生产对品质和产量要求较高,生物有机肥发挥了突出的作用。在生产中,为了达到提升烟草产量的目标,通常会施加大量肥料,而烟草制品本身就对人体健康具有一定影响,如果在生产过程中过度使用肥料或者农药则会进一步加剧烟草对人体的危害。

目前,生物有机肥的应用前景较好,在多个生产领域中均有应用。这主要是由于其具备微生物有机肥的应用优势,能够与土壤中存在的微生物形成共生增殖的关系,改良土壤,抑制有害菌生长,增强土壤肥力和保水能力。与农家肥、化肥相比,生物有机肥具有一定的应用优势,且对土壤的优化作用较为突出,不存在化肥残留等问题,与目前的无公害化生产目标相一致。在烟草生产中应用生物有机肥可以促进烟株根系生长发育,提高产量与品质。为了进一步挖掘生物有机肥的应用作用,有必要对其作用及机理展开研究。

1 烟草生产中生物有机肥的作用

1.1 有助于促进烟株生长

近年来,随着环境问题和生态问题的加剧,对各行业的生产提出了无公害化的要求,生物有机肥的应用范围越来越广。在烟草生产中,生物有机肥表现出了比其他肥料更好的应用优势。这主要是由于有机肥中的营养含量十分丰富,能够满足烟草生产过程中的营养需求,使烟草的株高、叶面积显著提升。有学者对生物有机肥腐植酸、有机复合肥以及复合肥在烟草生产中的应用作对比研究,研究结果显示,使用这3 种肥料的烟草中早期表现为施用复合肥料的烟草株高以及叶片数量均优于施用生物有机肥的烟草,生长后期表现为施用生物有机肥的烟草株高以及叶片数量均优于复合肥。相对来说,施用生物有机肥的烟草总体长势更好,且烟叶产量更高,可以认为生物有机肥有促进烟株生长的作用[1]。

1.2 有助于促进根系发育

根系是植物吸收水分和养分的重要器官,根系的生长和发育将直接影响烟株生长能力。通常情况下,根系生长质量会对烟株叶片以及整株生长质量起着决定性作用。尤其是根系活力是判断其营养吸收能力的重要指标,一旦根系生长不良便会使整株植物生长受限。生物有机肥中的微生物进入土壤后可以产生多种生长素以及维生素,为根系创造良好的生长环境,促进根系生长。

1.3 有助于提高烟叶的产量与品质

生物有机肥对于促进烟草烟株生长以及根系生长的作用十分突出,施用生物有机肥的烟草无论是叶片面积还是单株叶数均优于施用化肥的烟草生产效果。有研究者为了验证生物有机肥用量对于烟草生产效率的影响,通过调节化肥与生物有机肥比例来检验其应用成果。实践表明,地上干物质积累量会随着生物有机肥用量的增多而增多。因此,可以认为生物有机肥具备提高烟叶产量和品质的作用。

1.4 有助于改良土壤环境

有研究显示,使用生物有机肥可改良土壤,主要表现为增强土壤保肥性、保水性以及通气性等。长期使用生物有机肥可增加土壤中有机质含量,对于激活土壤肥力具有积极作用。另外,应用生物有机肥可调整土壤pH 值,使其形成利于烟草生长的土壤环境,并且提高烟草对各类养分的吸收率,确保生长期至旺长期的烟草能够获得更多钾元素,以提高烟草品质[2]。

1.5 有助于提升其抗病能力

生物有机肥中的微生物种群是增强烟草抗病能力的关键性因素,其作用主要体现在抑制病原菌滋生和促进烟株新陈代谢。一方面,能够从根源上降低病害发生率;另一方面,可提高烟株生长发育的水平,提高其免疫力。使用生物有机肥能增加烟草中的钾元素积累量,改善细胞结构,提高病原菌防御水平,促使内部的抗病化合物大量生成,以降低病害的发生率。

2 生物有机肥的作用机理

2.1 促进烟株生长的作用机理

生物有机肥中含有的腐殖酸物质、酶类、有机酸以及氨基酸等物质均属于生理活性物质,可促进植物生长。在烟草生产中,合理应用生物有机肥可为烟草生长创造良好的生长环境,使其具备更强的抗逆能力,同时能使烟草大量吸收土壤中的营养元素。结合以往的应用表现来看,使用不同的生物有机肥种类对于烟草植株生长的影响存在显著差异。在烟草打顶期混合应用化肥以及生物有机肥可以创造较高的价值。这主要是由于生物有机肥能够弥补烟苗生长过程中养分不足的问题,进一步证实了生物有机肥对于烟草烟株生长具有促进作用[3]。

2.2 促进根系生长的作用机理

生物有机肥促进根系生长的作用机理主要体现在其中的微生物可以促进有益微生物群发育,使土壤中的有益微生物群数量增多,既可加速烟株对水分和养分的吸收,也可优化其根系所处的空间结构,通过大量吸收水分与养分来支持地上植株生长,对提高烟草产量和品质均发挥了突出作用。有研究显示,配施适量的生物有机肥可以使烟草根系数量增多、活性增大。通过对根系活力的测定发现,与单独施用化肥相比,根系活力明显提升,尤其是作物生长后期根系活力仍有保持。通过吸收土壤中各类元素,能够积累大量有助于烟草生长的元素,尤其是钾元素的积累量较大。总之,施用生物有机肥可以通过促进土壤中微生物群的发育来增加微生物群数量,并且有效调节土壤pH 值,进一步改良土壤结构,增加土壤中养分含量,为烟草根系生长创造了良好的条件。

2.3 增强烟叶品质与产量的作用机理

烟草制品的吃味、香气以及安全性决定了其品质。对烟草制品品质产生影响的直接因素有其中的化学成分含量、各成分之间的平衡作用。利用生物有机肥培育的烟草可以有效平衡内部养分,为烟草生长提供各类微量元素。同时,可有效协调其中的化学成分,对于改善烟草制品品质和增强其香气均具有积极作用。这主要是由于生物有机肥中的部分元素可以起到激活笨丙氨酸裂解酶活性的作用,而该类物质的分解与转化可以生成苯乙醛、苯乙酸以及苯乙醇等决定烟叶香气的重要物质。因此,可以认为生物有机肥发挥着提高烟草品质的重要作用。生物有机肥还可以对脂肪酸、亚麻酸、亚油酸等不利于香气形成的物质起到抑制作用,增强烟草制品的香气,有效协调化学成分,去除其中的杂质,减少烟叶的刺激性,增强烟叶的燃烧性与劲头,以达到提高烟叶品质的目标。

2.4 改良土壤的作用机理

2.4.1 改善土壤理化和生物学特性

生物有机肥富含大量微量元素,包括氮、磷、钾等元素,均是作物生长所需的重要元素,不仅能够为作物生长提供充足的养分,而且有助于提高作物的抗逆性能。主要作用机理在于其中的有机质经微生物分解作用后可以产生利于土壤环境的腐殖质,并能有效协调土壤中的各种因素,改良土壤性状,降低土壤容重。当土壤中的孔隙率增大时,则会增强土壤的保墒和保肥能力。另外,一些微生物活体在土壤中可以起到激活土壤酶活性和增大微生物量的重要作用。微生物在生命活动时产生的部分生长素和维生素可以为根系生长创造良好的条件,起到刺激根系生长的作用,并使土壤中部分难溶性矿物质得到高效利用。

2.4.2 改善土壤微生物群

土壤中的微生物含量较大,具有多样性,只有土壤中的微生物群保持动态平衡才能起到抑制病害的作用。在土壤中添加生物有机肥可起到较好的防治效果,这主要是由于生物有机肥中存在大量的有益微生物,当土壤中施入生物有机肥时,会增多土壤中的有益微生物数量,提升土壤微生物活力,增加腐生菌以及拮抗菌的数量,起到抑制病原菌的作用。相关调查研究显示,有机肥料对土传病具有良好的防治效果,在有机肥料中添加特定微生物可以形成生物有机肥,更好地防治土传病,例如在有机肥料加入假单胞菌以及链霉菌等。

有学者研究生物肥料中生防细菌总数与土壤中普通真菌以及枯萎菌的数量关系。结果显示,生物肥料中生防细菌总数越多,土壤中普通真菌以及枯萎菌的数量越少,二者呈现负相关关系。而生防细菌总数与防病效果呈正相关关系。因此,生物肥料中生防细菌可以起到抑菌和抗病作用,有助于提升土壤的抗病性能。此外,添加生物有机肥可调整土壤微生物结构,使土壤中微生物群落增多,提升土壤微生物群的多样性,有助于促进有益微生物的生长,提升土壤抗病能力。生物有机肥中的特定物质可起到一定的活化作用,土壤中的有机物能够为微生物营造良好的生长环境,可促进微生物群的生长,提高微生物群的数量。相关研究显示,生物有机肥以及与商品有机肥配施化肥均能增强土壤微生物对碳源的利用率,使烟草根系得到更好的发育。生物有机肥主要作用于土壤中的微生物群,可改善土壤微生物的生存环境、增强微生物活性和提高土壤微生物种群多样性,起到一定的抑病作用,保障烟草的产量和质量。

2.5 提升抗病虫能力的作用机理

生物有机肥提高抗病虫能力的作用机理表现为可以使烟草内部积累大量钾元素,钾元素可促进细胞角质层生长,使角质层增厚,并且保障木质素以及纤维素的有效合成,提高烟草的组织防御能力。尤其是当其中的钾元素浓度超过一定值时,可以赋予烟草组织愈伤能力,有效抵抗病原菌。有研究显示,利用生物有机肥培育烟草可降低其炭疽病、野火病以及赤星病等发病概率,能够增强对青枯病以及黑胫病等抗病能力。

另外,当土壤中的微生物含量较大、多样性较高时,可有效提升土壤的抑病功能。施用生物有机肥,可以将微生物带入土壤,使其土壤内部的有益微生物群数量增多,同时能够使其内部微生物的种类增加,呈现出多样性特征。通过生物有机肥的作用,能够增加拮抗菌以及腐生菌的数量,起到抑制病原菌的作用。根据以往的烟草生产经验来看,有机肥可防治土传病害。当有机肥与生物肥相结合时,能更好地达到抑制病害的效果。目前,在市场中使用频率较高的功能性微生物有木霉、假单胞菌和芽孢杆菌等。此类功能性微生物与有机肥的结合可以在一定程度上提高烟草抗病能力。

生物有机肥的作用体现在调节土壤微生物结构、增加其菌群数量和促进微生物群落生长等方面,尤其是提高烟草根系的吸收能力。增加土壤微生物菌群数量,能够提高植株对碳源类和其他碳源的利用率,对于改良土壤以及增强微生物活性具有积极作用。另外,土壤中的有益菌能够对病原菌起到拮抗作用。通过使用生物有机肥,增加土壤中有益菌群数量,可提升其抗病能力,尤其对土传病害的防治作用较为突出。从某一层面来讲,对于土传病害的侵入,可以借助微生物菌群的自我保护能力防治病害,增强烟草抗病能力。

3 优化生物有机肥促进烟草生产的建议

3.1 适地选肥,增强施肥针对性

在烟草生产过程中,土壤质量是影响烟草产品品质和产量的关键性因素,尤其是土壤质量决定着其物理化学性能以及土壤中有机质的含量。为了进一步增强生物有机肥的效用,在烟草生产过程中应分析土壤条件,并且深入调查当地的土壤质量,对比得出土壤条件与烟草种植需求之间存在的关系。在此基础上,制定科学的施肥方案,有效调配生物有机肥,增强施肥效果。采用田间试验的方式,确定施肥种类、施肥量等,遵循测土配方的原则施用生物有机肥,以提高施肥针对性,提高烟草生产效益。

在烟草种植的过程中,微生物直接参与转化土壤物质的过程,是影响土壤养分和土壤结构的关键性因素。对于植烟土壤而言,细菌占比最大,其次是真菌以及放线菌。相关研究结果显示,气候条件、土壤条件以及微生物种类等均是影响烟草生产的重要因素,其对土壤质量的影响存在显著差异。为了提升生物有机肥的效用,提高烟草生产效率,应调查与研究土壤条件及其生物生态系统组成,科学使用生物有机肥,以促进提高土壤质量,为烟草生产创造良好的条件。

3.2 积极研发,增强菌种适用度

生物有机肥中的菌种主要包括固氮菌、菌根菌、解磷菌、光合细菌以及促生细菌等。木霉作为微生物菌的一种,对于促进烟草植株生长和提高烟叶产量具有积极作用,同时能够发挥促进肥料利用率和增强其生理代谢水平的重要作用。菌种的不同,其作用也存在显著差异。在生产烟草时,可以根据其土壤条件以及烟草种植需求,科学选择生物有机肥的菌种。尤其可以在土壤中分离出部分对烟草生长有益的菌种,将其制成生物有机肥提高烟草长势。在今后的发展中,可以将土壤作为一个天然的微生物资源库,根据不同品种烟草的生长需求和抗病需求,分离、提取与再制造其中的菌种,将其生成利于烟草生产的生物有机肥。

3.3 科学开发,增强肥料营养功能

为使生物有机肥发挥更大的效用,除了要根据土壤条件选择特定功能的微生物肥和有机肥以外,还应通过开发复合菌种来增强生物有机肥的效应。例如,复合应用甲细菌、固氮菌以及磷细菌,可以增加生物有机肥中的营养元素。另外,可根据烟草生产的具体需求合理搭配和选择微生物,形成不同功效的生物有机肥。研究显示,除了利用复合施肥方式增加其营养含量以外,还可赋予其更多的功能,如改善烟草品质和提升抗病害能力等。

4 结束语

在烟草生产中应用生物有机肥生态效益明显,可促进烟株生长、提高抗病能力、提升烟草产品品质、改良土壤等。在梳理生物有机肥的作用机理后发现,微生物菌种是影响生物有机肥功能的关键性因素。在种植烟草的过程中,可以结合烟草种植需求以及种植条件科学选择生物有机肥中的微生物菌种,基于植烟土壤条件科学选配生物有机肥,以提升针对性,充分发挥生物有机肥的有效作用,达成无公害生产目标,提高烟草产量与品质。

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