产酶溶杆菌LE16对烤烟生长的促进作用

doi:10.11686/cyxb2025238

草业学报 ›› 2026, Vol. 35 ›› Issue (5): 151-161.DOI: 10.11686/cyxb2025238

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产酶溶杆菌LE16对烤烟生长的促进作用

段艳雪¹^,³(), 杨柳², 王勇², 韩雪¹, 刘东阳², 马超¹, 邓全², 陈玉蓝², 黄建国¹, 李勇¹()

^1.西南大学资源环境学院，重庆 400715
^2.四川省凉山州烟草公司，四川西昌 615000
^3.四川省达州市达川区农业农村局，四川达州 635000

收稿日期:2025-06-16 修回日期:2025-09-01 出版日期:2026-05-20 发布日期:2026-03-11
通讯作者: 李勇
作者简介:Corresponding author. E-mail： liyongwf@swu.edu.cn
段艳雪（1999-），女，云南保山人，硕士。E-mail： 2294633862@qq.com
基金资助:
四川省烟草公司凉山州分公司2023年新品种、新产品、新材料、新技术试验示范(SCYC202318);重庆市技术创新与应用发展专项重点项目(CSTB2023TIAD-KPX0075)

Promotion effect of Lysobacter enzymogenes LE16 on the growth of tobacco

Yan-xue DUAN¹^,³(), Liu YANG², Yong WANG², Xue HAN¹, Dong-yang LIU², Chao MA¹, Quan DENG², Yu-lan CHEN², Jian-guo HUANG¹, Yong LI¹()

^1.College of Resources and Environment，Southwest University，Chongqing 400715，China
^2.Liangshan Tobacco Company of Sichuan Province，Xichang 615000，China
^3.Agriculture and Rural Affairs Bureau of Dachuan District，Dazhou City，Sichuan Province，Dazhou 635000，China

Received:2025-06-16 Revised:2025-09-01 Online:2026-05-20 Published:2026-03-11
Contact: Yong LI

摘要/Abstract

摘要：

烤烟是喜肥且需肥量大的经济作物。我国植烟区土壤长期大量施用氮磷等化肥，虽富含养分，但多为难溶态有机氮磷，不易被植物吸收。因此，通过微生物活化土壤中难溶的养分，可减少化肥施用量，降低成本，实现烤烟的减肥增效。本研究通过土壤培养试验、纯培养试验和盆栽试验，研究了产酶溶杆菌LE16对土壤养分活化和烤烟生长的影响。研究发现，菌株LE16具备分泌蛋白酶和磷酸酶的能力。土壤培养结果表明，接种LE16，土壤中的中性蛋白酶和中性磷酸酶活性、碱解氮和有效磷含量均显著增加（P<0.05），其中碱解氮含量与中性蛋白酶活性（r=0.925**，P<0.01），有效磷含量与中性磷酸酶活性（r=0.405*，P<0.05）均呈显著正相关关系。盆栽试验结果表明，与施化肥处理（CF）相比，化肥+LE16（CF+LE16）和90%化肥+LE16（0.9CF+LE16）处理根际土壤的中性蛋白酶、中性磷酸酶活性和碱解氮含量分别显著提高了21.96%和46.08%、35.59%和52.13%、18.58%和12.83%（P<0.05）；CF+LE16和0.9CF+LE16处理的土壤有效磷含量均高于CF处理，但无显著差异。CF+LE16和0.9CF+LE16处理的烤烟植株氮、磷和钾养分的吸收量较CF处理分别显著提高了16.55%和9.24%（氮）、5.70%和4.83%（磷）、18.46%和11.59%（钾）（P<0.05）。此外，0.9CF+LE16处理的茎鲜重/干重、叶鲜重/干重、株高、最大叶面积等，与CF处理相当。研究表明产酶溶杆菌LE16能活化土壤养分，促进烤烟植株养分的吸收和生长，在减肥增效中具有较好的应用前景。

关键词: 产酶溶杆菌LE16, 养分活化, 烤烟, 生长

Abstract:

Nicotiana tabacum is a cash crop with high fertilizer demands. In Chinese tobacco-growing regions， long-term excessive application of chemical fertilizers， particularly nitrogen and phosphorus， has led to accumulate nutrient-rich in soils， which are poorly available for plant uptake with insoluble organic forms. Utilizing microorganisms to solubilize these bound nutrients presents a viable strategy to reduce fertilizer application， lower costs， and improve nutrient-use efficiency in tobacco cultivation. This study investigated the effects of Lysobacter enzymogenes LE16 on soil nutrient mobilization and tobacco growth through soil incubation experiments， pure culture assays， and pot trials. The results demonstrated that strain LE16 secretes protease and phosphatase enzymes. In soil incubation experiments， inoculation with LE16 significantly enhanced the activities of neutral protease and neutral phosphatase， concurrently increasing the contents of alkali-hydrolyzable nitrogen and available phosphorus in the soil （P<0.05）. Significant positive correlations were observed between alkali-hydrolyzable nitrogen content and neutral protease activity （r=0.925**， P<0.01）， and available phosphorus content and neutral phosphatase activity （r=0.405*， P<0.05）. Pot experiments revealed that activities of the neutral protease and neutral phosphatase， as well as the content of alkali-hydrolyzable nitrogen in the rhizosphere soil were significantly higher （P<0.05） in the treatments receiving chemical fertilizer+LE16 （CF+LE16） and 90% chemical fertilizer+LE16 （0.9CF+LE16） compared to treatment with chemical fertilizer （CF）. Specifically， neutral protease activity increased by 21.96% and 46.08%， neutral phosphatase activity by 35.59% and 52.13%， and alkali-hydrolyzable nitrogen by 18.58% and 12.83%， in the CF+LE16 and 0.9CF+LE16 treatments， respectively. The available phosphorus content in the CF+LE16 and 0.9CF+LE16 treatments was higher than that in the CF treatment， though not significantly. Furthermore， the uptake of nitrogen， phosphorus and potassium in tobacco plants was significantly promoted （P<0.05） in the CF+LE16 and 0.9CF+LE16 treatments， with increases of 16.55% and 9.24% for nitrogen， 5.70% and 4.83% for phosphorus， and 18.46% and 11.59% for potassium， respectively. Additionally， growth parameters-including stem fresh/dry weight， leaf fresh/dry weight， plant height， and maximum leaf area-in the 0.9CF+LE16 treatment were comparable to those in the CF treatment. The study demonstrates that L. enzymogenes LE16 effectively mobilizes bound soil nutrients， enhances nutrient uptake， and promotes tobacco plant growth， showing considerable potential for reducing fertilizer application while maintaining yield.

Key words: Lysobacter enzymogenes LE16, nutrient activation, Nicotiana tabacum, growth

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图/表 8

图1 LE16分泌蛋白酶和磷酸酶的结果

Fig.1 Results of LE16 secreted protease and phosphatase

图2 土壤中性蛋白酶活性和碱解氮含量的变化CK为土壤中接入5 mL无菌水的处理，LE16为土壤中接入5 mL LE16菌悬液的处理。不同小写字母表示所有处理间差异显著（P<0.05），下同。CK represents the treatment with 5 mL sterile water added to the soil， andLE16 represents the treatment with 5 mL L. enzymogenes LE16 bacterial suspension added to the soil. Different lowercase letters indicate significant difference among treatments （P<0.05）， the same below.

Fig.2 The changes of neutral protease activity and content of alkaline dissolved nitrogen in soil

图3 土壤中性磷酸酶活性和有效磷含量的变化

Fig.3 The changes of neutral phosphatase activity and content of available phosphorus in soil

表1 土壤酶活性和有效养分含量的相关性

Table 1 Correlation between enzyme activity and available nutrient content in soil

指标 Index	中性蛋白酶 Neutral protease	碱解氮 Alkali-hydrolyzable nitrogen	中性磷酸酶 Neutral phosphatase	有效磷 Available phosphorus
中性蛋白酶Neutral protease	1.000	0.925**	-	-
碱解氮Alkali-hydrolyzable nitrogen	0.925**	1.000	-	-
中性磷酸酶Neutral phosphatase	-	-	1.000	0.405*
有效磷Available phosphorus	-	-	0.405*	1.000

图4 不同处理中烤烟根际的土壤酶活性CK为不施肥，CF为化肥处理，CF+LE16为化肥+LE16菌悬液，0.9CF+LE16、0.8CF+LE16分别为90%化肥+LE16菌悬液和80%化肥+LE16菌悬液，下同。CK refers to the control group without fertilization， CF represents the chemical fertilizer treatment， CF+LE16 denotes chemical fertilizer combined with L. enzymogenes LE16 suspension， while 0.9CF+LE16 and 0.8CF+LE16 indicate 90% and 80% chemical fertilizer combined with LE16 suspension， respectively， the same below.

Fig.4 The enzyme activities of different treatments in tobacco rhizosphere soil

表2 不同处理的烤烟根际土壤养分含量

Table 2 The nutrients content of different treatments in tobacco rhizosphere soil

处理 Treatment	有机质 Organic matter （g·kg^-1）	碱解氮 Alkali-hydrolyzable nitrogen （mg·kg^-1）	有效磷 Available phosphorus （mg·kg^-1）	速效钾 Available potassium （mg·kg^-1）	全氮 Total nitrogen （g·kg^-1）	全磷 Total phosphorus （g·kg^-1）	全钾 Total potassium （g·kg^-1）
CK	26.63±1.11ab	92.27±0.90c	49.49±1.16b	230.00±2.89d	1.42±0.03ab	1.05±0.01c	14.73±0.33b
CF	26.17±0.35b	93.33±0.88c	51.47±0.52ab	392.67±24.23a	1.39±0.01b	1.09±0.01bc	15.07±0.13ab
CF+LE16	26.80±0.38ab	110.67±1.86a	51.44±0.86ab	291.67±6.01c	1.44±0.01ab	1.16±0.01a	15.07±0.33ab
0.9CF+LE16	26.63±0.55ab	105.30±1.36b	55.69±3.11a	356.67±6.01ab	1.42±0.03ab	1.10±0.02bc	15.10±0.20ab
0.8CF+LE16	28.77±0.47a	112.67±0.59a	47.68±1.10b	323.33±13.33bc	1.50±0.04a	1.17±0.04a	15.80±0.40a

表3 不同处理的烤烟农艺性状

Table 3 The tobacco agronomic traits of different treatments

处理 Treatment	茎Stem （g·plant^-1）		叶Leaf （g·plant^-1）		株高 Plant height （cm）	茎粗 Stem diameter （cm）	最大叶面积 Maximum leaf area （cm2）	叶片数 Leaf number （No.·plant^-1）
处理 Treatment	鲜重 Fresh weight	干重 Dry weight	鲜重 Fresh weight	干重 Dry weight	株高 Plant height （cm）	茎粗 Stem diameter （cm）	最大叶面积 Maximum leaf area （cm2）	叶片数 Leaf number （No.·plant^-1）
CK	27.0±1.5b	3.8±0.3b	51.3±2.4b	3.5±0.3b	51.0±1.2b	3.6±0.03b	234.0±16.3d	11±0.9b
CF	234.0±12.9a	30.6±0.7a	339.3±38.8a	41.7±1.1a	115.5±1.8a	5.9±0.13a	845.0±19.1bc	20±0.7a
CF+LE16	259.7±14.3a	30.4±3.3a	375.0±36.7a	42.7±2.0a	117.3±4.3a	6.1±0.12a	1008.7±52.2a	21±1.2a
0.9CF+LE16	237.7±13.3a	31.7±2.1a	340.0±34.8a	42.4±5.6a	113.2±3.3a	6.1±0.06a	805.8±29.0c	19±1.0a
0.8CF+LE16	227.3±19.9a	30.5±4.5a	351.3±14.8a	49.5±4.7a	107.8±5.0a	6.2±0.21a	947.2±51.5ab	20±0.7a

图5 不同处理烤烟的养分吸收量

Fig.5 The nutrient uptake content of tobacco in different treatments

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产酶溶杆菌LE16对烤烟生长的促进作用

Promotion effect of Lysobacter enzymogenes LE16 on the growth of tobacco

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