6种微生物菌剂对全膜马铃薯生长发育和产量的影响

何万春，谭伟军，王娟，何小谦，韩儆仁，黄凯，刘全亮

摘要：以马铃薯品种陇薯10号为指示品种，在全膜覆盖垄上微沟种植条件下，研究了6种微生物菌剂对马铃薯生长发育和产量的影响。结果表明，施微生物菌剂亿克奇能有效缓解和克服连作障碍。其中施微生物菌剂亿克奇181.82 kg/hm2处理虽然马铃薯各生育期LAI不是最高，但显著增加了马铃薯块茎产量和植株生物量，提高了商品薯率，降低了马铃薯黑痣病的病株率、病薯率和病情指数。该处理下马铃薯块茎折合产量最高，为50 226.0 kg/hm2，较对照不施微生物菌剂增产11.58%；商品薯率为79.64%，较对照增加8.31百分点。

关键词：马铃薯；陇薯10号；微生物菌剂；亿克奇；连作；产量

中图分类号：S532；S144 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2017）11-0054-06

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2017.11.018

A Preliminary Report on Introduction Test of 11 Oil Flax Cultivars in Pingliang

YANG Li， QI Shuanggui， WANG Zongsheng， LI Qingmei

（Pingling Institution of Agricultural Science， Pingliang Gansu 744000， China）

Abstract： Introduction experiment of 11 oil flax cultivars is carried out in Gaoping experiment stations of Pingliang Institution of Agricultural Science. The result shows that the comprehensive chavaiters is excellent， the plants grew well， the evenness of the plant are strong， and the yield components are high， which the growth stages of 3911 and 9718 are shorter than that of other cultivars， 99012 QS05 and Longya 10 are longer in the condition of open ground drilling. The growth of Tianya 10， Longyaza 14， 99012 QS05， Longya 10 are vigorous and uniform. Tianya 10 have the highest yield and achieved 9.55% increase over the CK Longya 10. The yield of Longyaza 14 is second to Tianya 10 and 6.82% increase over the CK. Longyaza 14 have the lowest plant height which may enable it a good lodging resistance. Tianya 10 and Longyaza 14 are suitable for planting in Pingliang.

Key words：Oil flax；Pingliang；Cultivars；Introduction

甘肅省是中国重要的马铃薯种薯和商品薯生产基地，位于甘肃省中部的定西市是典型的干旱半干旱雨养农业区，马铃薯栽培历史悠久，是中国最佳马铃薯种植区和主产区之一[1 - 2 ]。当地马铃薯种植主要呈现规模化、机械化和集约化的特点，随着近年来马铃薯产品价格的不断走高和马铃薯消费逐步向高附加值的转变，种植结构相对单一，倒茬困难和多年连作等问题日渐明显[3 ]。连作导致土传病害大面积泛滥，引起植株生长发育受阻并大幅度降低农作物经济产量，而其中大部分致病菌为土传真菌[4 - 6 ]，有效控制连作土壤中真菌型土传病原菌成为当地马铃薯连作障碍防控的首要任务。在作物连作障碍防控中，化学熏蒸的方法被广泛使用，但从可持续农业理念出发，化学熏蒸极大地降低了农业土壤的可持续生产力[7 - 10 ]，因此，研发可行的替代方法来抑制土传病害，并进行有效地病虫害管理已成为研究的热点。针对上述问题，我们从优化土壤微生物群体结构着手，于2016年进行了覆膜马铃薯抗连作微生物菌剂筛选试验，现将试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验于2016年5 — 9月在定西市安定区定西百泉马铃薯有限公司香泉镇基地实施。该地区海拔2 109 m，年均辐射量592.85 kJ/cm2，年均气温6.4 ℃，≥10 ℃积温2 239.1 ℃，年均降水量415.2 mm，年蒸发量 1 531 mm。试验地为黑垆土，地势平坦，肥力中等，前茬玉米。前茬作物收获后旋耕灭茬，冬前打耱保墒。试验期间的气象数据和供试土壤理化性状见表1、表2。

1.2 供试材料

指示马铃薯品种为陇薯10号。供试微生物菌剂有巧农（山东巧农生物科技有限公司生产并提供），菌娃娃（山东天威生物科技有限公司生产并提供），地特优、亿克奇、安乐斯、重茬克星（中国宝丰万隆肥业有限公司生产并提供）。供试肥料有撒可富马铃薯配方专用肥（N-P2O5-K2O为18-18-18，中国-阿拉伯化肥有限公司生产）、尿素（含N 46%，甘肃刘家峡化工集团有限责任公司生产）、普通过磷酸钙（含P2O5 12%，白银虎豹磷肥厂生产）、硫酸钾（含K2O 50%，山东鲁丰钾肥有限公司生产）。

1.3 试验方法

试验共设7个处理，处理T1为施微生物菌剂地特优181.82 kg/hm2，T2处理为施微生物菌剂巧农181.82 kg/hm2，T3处理为施微生物菌剂菌娃娃181.82 kg/hm2，T4处理为施微生物菌剂亿克奇181.82 kg/hm2，T5处理为施微生物菌剂安乐斯181.82 kg/hm2，T6处理为施微生物菌劑重茬克星181.82 kg/hm2，T7处理为不施微生物菌剂（CK）。试验采用随机区组排列，3次重复，小区面积55.0 m2（5.5 m ×10.0 m），每小区种植10行，小区四周设保护行。各处理播前结合整地按试验设计用量基施微生物菌剂，同时各处理均施撒可富马铃薯配方专用肥（N-P2O5-K2O为18-18-18）1 200 kg/hm2、N 180 kg/hm2、P2O5 120 kg/hm2、K2O 75 kg/hm2。各处理均采用全膜覆盖垄上微沟种植方式，按垄宽60 cm、沟宽40 cm、垄高20 cm、微沟深10 cm起垄覆膜，于2016年5月1日按种植密度60 000万株/hm2穴播。其余管理同当地常规大田。

1.4 观测指标

在马铃薯生育期间，分别于盛花期（2016年 7 月20 日） 、块茎膨大期（2016年8 月24 日）和成熟期（2016年9 月24 日） 共取样3 次，每次每小区取7 株，分地上部、根和块茎不同器官分别称鲜重。马铃薯苗期测定各处理出苗率。收获时每小区随机取10株测定单株块茎数、单株块茎重、单薯重、商品薯率等产量性状，按小区单收计产。马铃薯成熟期按小区调查马铃薯植株和块茎黑痣病的发病情况，并计算病情指数。马铃薯块茎黑痣病发病情况调查与分级按照Woodhall的分级标准进行[11 ]。

0级，薯块表面没有菌核；1级，菌核面积占整个薯块面积的0%～5%；2级，菌核面积占整个薯块面积的6%～35%；3级，菌核面积占整个薯块面积的36%～65%；4级，菌核面积占整个薯块面积的66%～95%；5级，菌核面积占整个薯块面积的96%以上。

病株率=（感病株数/调查总株数）×100%

病薯率=（带病块茎数/调查总块茎数）×100%

病情指数 = [∑（各级病薯数×各级相对级数值）/调查总薯块数]×100

1.5 数据处理

试验数据处理及图表绘制采用Excel 2012 和SPASS 21.0软件。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯田间出苗率、叶绿素含量、冠层温度的影响

从表3可以看出，不同处理对马铃薯出苗率没有显著影响，对盛花期、块茎膨大期和成熟期的叶绿素含量（SPAD）和冠层温度也没有显著影响。叶面积指数（LAI）在盛花期、块茎膨大期T5处理、T1处理、T3处理均大于T7处理（CK），而T2处理、T4处理、T6处理均小于T7处理（CK），其中盛花期T5处理、T1处理、T3处理、T7处理（CK）、T4处理间差异不显著。

2.2 不同处理对马铃薯各生育期地上部和根鲜重的影响

从表4可以看到，T2处理、T3处理、T5处理和T7处理（CK）的地上部鲜重随着生育进程推进呈单峰变化趋势，在块茎膨大期达到最大；而T1处理、T4处理和T6处理地上部鲜重在盛花期已达到最大。在盛花期、块茎膨大期和成熟期，T4处理的地上部鲜重均高于其余处理，其中盛花期除与T6处理差异不显著外，与其余处理均差异显著；块茎膨大期除与T1处理、T5处理差异显著外，与其余处理均差异不显著；成熟期与T2处理、T3处理、T4处理、T7处理（CK）差异不显著，与其余处理均差异显著。马铃薯根鲜重除T6处理外随着生育进程的推进逐渐增加，在成熟期达到最大。盛花期T4处理的根鲜重高于其余处理，除与T2处理、T6处理、T7处理（CK）差异不显著外，与其余处理均差异显著；在块茎膨大期和成熟期，除与T1处理差异显著外，与其余处理均差异不显著。

2.3 不同处理对马铃薯单株块茎数和单株块茎重的影响

马铃薯单株块茎数随着生育进程的推进而增加。在盛花期，T4处理和T5处理单株块茎数显著高于其余处理（表5），但二者之间没有明显差异，其余处理之间也无显著差异。在块茎膨大期和成熟期，均以T7处理单株块茎数最多。

马铃薯单株块茎重随着生育进程的推进而明显增加。在盛花期、块茎膨大期和成熟期，T4处理块茎重均高于其余处理。在成熟期，T4处理单株块茎重较T1处理、T2处理、T3处理、T5处理、T6处理、T7处理（CK）分别增加20.03%、10.62%、13.01%、13.04%、21.77%、11.49%。

2.4 不同处理对马铃薯块茎黑痣病病情的影响

收获时分别调查了不同处理的病株率和病薯率（表6）。就病株率而言，T4处理显著低于其余处理，与T1处理、T2处理、T3处理、T5处理、T6处理、T7处理（CK）相比，T4处理病株率分别减少了4.54、1.51、1.51、1.51、3.03、3.03百分点；病薯率同样也是T4处理低于其余处理，与T1处理、T2处理、T3处理、T5处理、T6处理、T7处理相比，T4处理病株率分别减少了5.00、1.67、1.34、0.34、1.34、0.67百分点。病情指数T1处理最高，为2.466；T4处理最小，为1.466。

2.5 不同处理对马铃薯产量构成因素及块茎产量的影响

从表7可以看出，单株结薯数以T7处理（CK）最多，为9.40个；其余处理较T7处理（CK）少0.65～3.45个。单株结薯重以T4处理最高，为780.90 g，较T7处理（CK）增加80.45 g；T2处理次之，为705.95 g，较T7处理（CK）增加5.50 g；T7处理（CK）居第3，为700.45 g，其余处理均较T7处理（CK）减少9.45～59.15 g。平均单薯重以T6处理最高，为107.78 g，较T7处理（CK）增加33.26 g；T4处理次之，为102.08 g，较T7处理（CK）增加27.56 g；T5处理居第3，为86.89 g，较T7处理（CK）增加12.37 g；其余处理较T7处理（CK）增加4.45～12.10 g。块茎折合产量以T4处理最高，为50 226.0 kg/hm2，较T7处理（CK）增产11.58%；T2处理次之，为45 349.5 kg/hm2，较T7处理（CK）增产0.76%；T7处理（CK）居第3位，为45 012.0 kg/hm2；其余处理较T7处理（CK）减产0.67%～9.97%。T4处理的块茎折合产量较T1处理、T2处理、T3处理、T5处理、T6处理、T7处理（CK）分别增产22.72%、10.75%、13.14%、12.34%、19.38%、11.58%。对折合产量进行方差分析表明，T4处理除与T1处理、T6处理差异显著外，与其余处理均差异不显著；其余处理间显著不差异。商品薯率以T4处理最高，为79.64%，较T7处理（CK）增加8.31百分点；T6处理次之，较T7处理（CK）增加7.82百分点；T5处理居第3位，为75.82%，较T7处理（CK）增加4.49百分点；其余处理较T7处理（CK）增加 -0.10～2.31百分点，方差分析表明，各处理间没有显著差异。

2.6 不同处理的马铃薯农艺性状及产量构成因素的相关分析

对不同处理马铃薯的农艺性状和产量构成因素进行相关分析的结果（表8）表明，块茎折合产量和地上部鲜重、单株结薯重、平均单薯重之间存在显著的正相关关系，而与根鲜重、主茎数、单株结薯数之间没有显著相关关系；单株结薯重和地上部鲜重之间存在显著的正相关关系，而与根鲜重、单株结薯数、平均单薯重之间没有显著相关关系，与主茎数之间呈负相关关系。

3 结论

以马铃薯品种陇薯10号为指示品种，在全膜覆盖垄上微沟种植条件下，研究了不同微生物菌剂对马铃薯生长发育和产量形成的影响。结果表明，施微生物菌剂亿克奇181.82 kg/hm2处理的马铃薯块茎折合产量最高，为50 226.0 kg/hm2，较对照不施微生物菌剂增产11.58%；商品薯率也最高，为79.64%，较不施微生物菌剂增加8.31百分点。该处理下，盛花期、块茎膨大期和成熟期的地上部和根鲜重均高于其余处理；单株块茎数较多，分别为5.00、7.34、7.65个；而单株块茎重在盛花期、块茎膨大期和成熟期均最大，分别为63.33、330.00、780.90 g。但该处理下的叶面积指数（LAI）却并不是最大，这可能是由于施微生物菌剂亿克奇能够有效的克服连作障碍，从而使植株有更好的株型，有利于冠层间的通风换气，使植株能更为有效的利用光能和二氧化碳进行光合作用合成更多干物质的原因，但还需进一步的研究才能确定。

连作会导致土传病害大面积泛滥，引起植株生长发育受阻并大幅度降低农作物经济产量，只有克服土传病害才能提高作物产量。从本试验结果还可以看出，施微生物菌剂亿克奇181.82 kg/hm2的处理的病株率、病薯率和病情指数都低于其余处理，其中病株率、病薯率分别为4.58%、7.33%，较不施微生物菌剂分别降低3.03、0.67百分点；病情指数为1.466，较不施微生物菌剂降低0.134，说明施微生物菌剂亿克奇能够在一定程度上有效的控制马铃薯土传病害，从而提高块茎产量，这对于定西市马铃薯产业的可持续发展具有重要的实践意义，可作为适宜在定西市马铃薯生产上推广应用的抗连作生物菌剂。

参考文献：

[1] 何万春，何昌福，邱慧珍，等. 不同氮水平对旱地覆膜马铃薯干物质积累与分配的影响[J]. 干旱地区农业研究，2016，34（4）：175-182.

[2] 梁伟琴. 起垄覆膜方式对土壤水分及马铃薯产量的影响[J]. 甘肃农业科技，2016（9）：48-51.

[3] 劉 星，邱慧珍 ，王 蒂，等. 甘肃省中部沿黄灌区轮作和连作马铃薯根际土壤真菌群落的结构性差异评估[J]. 生态学报，2015，35（12）：3938-3948.

[4] HUANG L F，SONG L X，XIA X J，et al. Plant-soil feedbacks and soil sickness： From mechanisms to application in agriculture[J]. Journal of Chemical Ecology，2013，39：232-242.

[5] FIERS M，EDEL-HERMANN V，CHATOT C，et al. Potato soilborne diseases：A-review[J]. Agronomy for Sustainable Development，2012，32：93-132.

[6] SHIPTON PJ. Monoculture and soilborne plant pathogens[J]. Annual Review of Phyto-pathology，1977，15：387-407.

[7] KLOSE S，ACOSTA-MARTíNEZ A，AJWA HA. Microbial community composition and enz-yme activities in a sandy loam soil after fumigation with methyl bromide or alternative bio-cides[J]. Soil Biology and Biochemistry，2006，38：1243-1254.

[8] LADD J N，BRISBANE P G，BUTLER J H A，et al. Studies on soil fumigation. III：Effects on enzyme activities，bacterial numbers and extractable ninhydrin reactive compounds[J]. Soil Biology and Biochemistry，1976，8：255-260.

[9] JAWSON M D，FRANZLUEBBERS A J，GALUSHA D K，et al. Soil fumigation within monocul-ture and rotations：Response of corn and mycorrhizae[J]. Agronomy Journal，1993，85：1174-1180

[10] WANG F Y，WANG Q X，YAN D D，et al. Effects of dime-thyl disulfide on microbial communities in protetorate soils under continuous cropping[J]. Chinese Journal of Eco-Agriculture，2011，19（4）：890-896 .

[11] 张国辉，郭志乾，林深源，等. 健达防治马铃薯黑痣病田间药效试验[J]. 中国马铃薯，2014，28（6）：362-366.

（本文责编：郑立龙）