KS50微生物菌肥对马铃薯生长发育和产量的影响

崔 亮，付雪娇，周桦楠，刘冠求，潘家荃，孟令文

KS50微生物菌肥对马铃薯生长发育和产量的影响

崔 亮，付雪娇，周桦楠，刘冠求，潘家荃，孟令文

（辽宁省农业科学院作物研究所，辽宁 沈阳 110161）

微生物菌肥是缓解我国农业生产对化肥施用依赖的重要途径，试验研究了不同微生物菌肥处理对马铃薯生长发育和产量的影响。结果表明，1%的KS50微生物菌肥浸种处理，马铃薯单株叶面积、主茎长、根长、根冠比分别比CK增加91.2%、57.5%、56.1%和37.5%，此外，在马铃薯的平均薯块重和单株结薯重提高的前提下，该处理产量比对照增产15.7%。1%的KS50微生物菌肥处理薯块有效调控了马铃薯的生长发育状况，在一定程度上调控了产量构成因素，进而实现了马铃薯增产。

微生物菌；种薯处理；马铃薯；生长发育；产量

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是重要的粮、菜、饲兼用和工业原料作物，因其营养价值高、适应性强、产量高，已在全球范围内得到广泛种植，并在农业生产和人民生活中发挥着重要作用［1］。我国马铃薯种植面积和总产量均居世界首位，但是其单产水平普遍偏低，与荷兰、英国和美国等欧美发达国家的单产相比，差距还很大，块茎品质也较低［2～3］。因此，我国马铃薯生产具有很大的增产空间，提高马铃薯单产对我国乃至世界马铃薯可持续发展具有现实意义。

作物产量除受自身遗传因素影响外，也受栽培技术等综合农艺措施的影响，合理施肥是影响作物产量和品质的关键因素之一［4］。当前，增加化肥的施用量是我国提高马铃薯产量的主要措施。在现在生产中对化肥的依赖度越来越高，施用量越来越多，长期过量施用化肥，不仅易使土壤酸化、板结化和贫瘠化，也会造成石灰性或碱性土壤的次生盐碱化、结构恶化和肥力退化，最终导致氮磷比例失调，进而影响产量和品质潜力的发挥［5～7］。因此，选择新型肥料来降低化肥施用量是提高马铃薯肥料利用率、降低农田环境污染、提高产量和品质的主要途径。

近年来，农业科学家创新研发的 KS50微生物菌肥因其肥料中特定菌株能够提高土壤益生菌数量及矿质元素的有效性，抑制有害微生物繁殖，从而改善农业生态环境，目前，已在污水处理、除臭处理、河川胡泊水质改善等环境领域取得了显著成效［8～9］。同时，由于它富含有益微生物菌群、活性酶、有机质及多种微量元素，是一类能降低化肥用量、降低生产成本、改良土壤结构、消除土壤板结、提高植物养分的吸收、减少植物病害、提高产量和品质的新型产品［10～14］。对土壤改善及农作物增产等农业领域的发展具有重要意义。相关研究表明，微生物菌能够显著促进小麦、大豆和玉米等产量潜力的发挥［15～16］。但有关 KS50微生物菌肥对马铃薯产量影响的研究还鲜见报道。因此，本研究探讨了KS50微生物菌肥对马铃薯生长发育和产量的影响，为马铃薯高产高效栽培技术的制定提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试马铃薯品种为费乌瑞它，试验于2017年在辽宁省沈阳市康平县文华村（123°37′E，43°02′N）进行。KS50微生物菌肥由韩国建农公司生产。试验土壤类型为沙壤土，0～20 cm耕层土壤 养分如表1。

表1 土壤养分情况

1.2 试验设计和试验方法

采用大田单因素随机区组设计，微生物菌肥处理马铃薯方式为试验因素，设置5个处理，A1：用1%的KS50微生物菌肥营养液浸种10 m in，A2：用1%的KS50微生物菌肥营养液拌湿的沙土盖在播种后的薯块上，A3：用4%的KS50微生物菌肥营养液浸种10 m in，A4：用4%的 KS50微生物菌肥营养液拌湿的沙土盖在播种后的薯块上，以清水浸种10 m in作为对照CK，每个处理重复3次。分别在出苗后 10 d、20 d、30 d、40 d、50 d进行取样。马铃薯于2017年4月19日播种，7月28日收获；种植密度为5 500株/667m2，小区面积21 m2，其它田间管理措施按一般生产田进行。

1.3 测定项目与方法

叶面积的测定：马铃薯出苗后 10 d、20 d、30 d、40 d、50 d时，采用称重法进行测定，从待测叶片中选出部分叶片，用打孔器打出方形叶片样本，避开叶脉，先测量其面积（a），并称其重量（w），再将待测的全部叶片称重（W），按公式：叶面积（cm2）＝［W×a］/w，计算叶面积。

主茎长和根长的测定：马铃薯出苗后10 d、20 d、30 d、40 d、50 d时，用直尺直接测定马铃薯的主茎长和根长

根冠比的测定：根据地上部干物质重和根干物质重计算根冠比。

干物质重的测定：马铃薯出苗后10 d、20 d、30 d、40 d、50 d时，每个处理取长势一致的植株3株，区分茎、叶、根和块茎，在105℃下杀青30 min后继续在75℃烘至恒重，测定干物质重。

产量及产量构成的测定：收获时去边行实收计产，调查单株结薯数、单株薯重，折算成亩产。

1.4 数据处理

采用Excel 2010进行数据处理，SPSS19.0软件进行差异显著性检验（LSD法），Sigmaplot 10.0进行制图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯单株叶面积的影响

由图1可以看出，不同处理下马铃薯单株叶面积呈现显著性差异，其中处理 A1、A2、A3和A4均显著高于CK。不同处理间单株叶面积表现为A1＞A2＞A3＞A4＞CK，以处理 A1叶面积最大，全生育期内A1处理的单株叶面积分别比A2、A3、A4和 CK处理高 28.2%、42.7%、63.8%、91.2%。这说明A1处理能够显著增加马铃薯的叶面积。

2.2 不同处理对马铃薯主茎长和根长的影响

通过图2和图3可知，与对照CK相比，采用微生物菌肥处理可显著增加马铃薯的主茎长和根长，且不同处理间也存在显著性差异，全生育期内A1处理的主茎长度分别比 A2、A3、A4和 CK处理高12.1%、19.3%、30.5%和57.5%，A1处理的根长分别比A2、A3、A4和 CK处理高18.8%、29.1%、43.1%和56.1%。不同处理下马铃薯主茎长和根长均显著高于对照CK，说明采用微生物菌肥处理可明显改变马铃薯的生长发育进程，在一定程度上增加了主茎和根系的生长速率，这有利于马铃薯快速成熟，防止生育后期受干旱胁迫的影响。

2.3 不同处理对马铃薯地上和根系干物质重的影响

干物质重在一定程度上反映作物的生长发育状况，也为最终产量形成奠定物质基础。图4和图5显示不同处理均增加了马铃薯地上部和根系干物质重，全生育期内均表现为 A1＞A2＞A3＞A4＞CK。，这表明，微生物菌肥处理能显著增加马铃薯地上部（茎叶）和根系干物质重，进而增加同化物向块茎的转运量，从而提高产量。A1处理马铃薯地上部干重分别比 A2、A3、A4和 CK高11.6%、18.7%、27.5%、36.3%，根系干物质重分别比处理 A2、A3、A4和 CK高 32.3%、48.7%、68.5%和85.8%。

2.4 不同处理对马铃薯根冠比的影响

图6显示了不同微生物菌肥处理对马铃薯根冠比的影响，与对照CK相比，不同处理均显著增加了马铃薯的根冠比，处理间根冠比以A1最高，分别比 A2、A3、A4和 CK处理高18.9%、25.3%、31.2%和37.5%。微生物菌肥处理可增加马铃薯根系性能，更有利于马铃薯对水分和养分的吸收和利用，为产量潜力的发挥奠定基础。

2.5 不同处理对马铃薯产量及产量构成的影响

由表2可知，微生物菌肥处理下马铃薯产量均高于CK，其中处理A1、A2、A3和A4分别比CK增产15.7%、11.8%、9.9%和4.2%，且 A1显著高于CK，各处理单株结薯数差异不显著，A1处理平均薯块重和单株结薯重显著高于CK。

图1 不同处理下马铃薯的单株叶面积

图2 不同处理下马铃薯主茎长

图3 不同处理下马铃薯根长

图4 不同处理下马铃薯地上部干物质重

图5 不同处理下马铃薯根系干物质重

图6 不同处理下马铃薯根冠比

表2 不同处理下马铃薯产量及产量构成

3 讨论与结论

化学肥料的过量施用不仅增加农产品的成本投入，而且会导致环境污染，给人类健康带来不良影响，因此寻找一种低成本且环境友好的多功能微生物菌肥对于挖掘作物产量潜能以及农业的可持续发展具有重要意义。本研究结果表明，KS50微生物菌肥处理可显著增加马铃薯的叶面积，其中以1%的KS50微生物菌浸种处理下马铃薯的叶面积最大，这有利于增加马铃薯群体的光能截获量，为马铃薯的光合作用提供充足的光能，进而提高其光能利用率。同时，该处理也显著增加了马铃薯的主茎长、根长，为马铃薯水分和养分吸收以及光合产物的运输奠定了形态基础。其次，从物质积累角度而言，1%的KS50微生物菌处理不仅提高了地上部茎叶的干物质重，而且也提高了根系的干物质重，增加了根冠比，为其产量及产量构成的形成奠定了物质基础［20］。本试验条件下，1%的KS50微生物菌肥营养液浸种处理效果最好，比 CK处理增产 15.7%，达到显著水平。KS50微生物菌处理马铃薯可在一定程度上缓解实际生产对化肥施用的依赖程度，减轻农田污染，对生产实际具有一定的指导参考意义，但有关微生物菌对马铃薯产量潜力发挥影响的具体机理还有待于进一步深入研究。

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Effects of KS50 Microbial Fertilizer on Growth and Yield of Potato

CUI Liang，FU Xue-jiao，ZHOU Hua-nan，LIU Guan-qiu，PAN Jia-quan，MENG Ling-wen
（Crop Research Institute，Liaoning Academy of Agricultural Sciences，Shenyang，Liaoning 110161）

Microbial fertilizer as one of the alternatives to fertilizer was an important way to alleviate the dependence of agricultural production on chemical fertilizer in China.The effect of differentmicrobial fertilizer on the grow th and yield of potato was studied.The results showed that The leaf area，main stem length，root length and root/shoot ratio of potato were increased by 91.2%，57.5%，56.1%and 37.5%respectively compared with CK under the 1%KS50 microbial bacteria soaking seeds treatment.In addition，the yield of potato was increased by 15.7%compared with CK as the average weight and the individual tuber of potato increased.1%KS50 microbial fertilizer treatment effectively control the growth and development of potato，to a certain extent，regulate the yield components，thus achieve the yield of potato increased.

Microorganism；Seed soaking treatments；Potato；Growth development；Yield

S144；S532.01

B

1002-1728（2017）05-0019-05

10.3969/j.issn.1002-1728.2017.05.005

2017-09-13

沈阳市重点科技研发计划项目（17-154-3-00）

崔亮（1983-），男，博士，助理研究员，主要从事马铃薯高产高效栽培技术研究。E-mail：cuiliang2832@126.com

孟令文（1963-），男，研究员，主要从事作物高产高效栽培技术研究。E-mail：Lnsm lw2004@163.com