枯草芽孢杆菌制剂在不同马铃薯品种上的应用试验

潘子旺 张东旭 张冬梅 高 娃 刘 丹 李 凯

（1.包头市农牧业科学研究院 内蒙古包头014013；2.海原县农业农村局 宁夏海原755000）

马铃薯（Solanum tuberosum L.）属茄科，一年生草本植物，块茎可供食用，是全球第四大重要的粮食作物。 马铃薯是一种对连作敏感的农作物，连作年份越长，其土传病害越重、植株生长发育不良，最终导致产量和品质的下降，甚至是绝产[1]。 目前对于马铃薯连作引起的土传病害防控较为有效的手段为化学防治和农业防治， 其中化学药剂容易对土壤和地下水造成污染，久之造成严重的环境污染，同时，长期大量使用化学农药， 也是导致农产品安全隐患的主要原因。 枯草芽孢杆菌（Bacillus subtilis）是一类好氧内生芽孢的革兰氏阳性细菌[2]，该菌在自然界中广泛存在，对人畜无毒无害，不污染环境，同时也具有显著的抗菌活性和极强的抗逆能力[3]。 国内外学者在枯草芽孢杆菌防治植物病害方面进行了大量研究， 一些枯草芽孢杆菌优势菌株已经作为生防农药投入到防治植物病害应用中[4]。 目前，枯草芽孢杆菌的研究开发及应用已取得令人瞩目的成就[5]，已在黄瓜、辣椒、水稻、小麦、玉米、棉花等农作物上应用并显现出很好的病害防治效果[6]。 笔者在多年的应用试验研究基础上， 进行了关于枯草芽孢杆菌制剂在不同马铃薯品种上的比较试验， 旨在为不同熟期马铃薯品种科学合理地使用枯草芽孢杆菌制剂提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试马铃薯品种为‘克新1 号’（中晚熟品种）和‘青薯9 号’（晚熟品种）。 供试枯草芽孢杆菌剂为中农绿康(北京)生物技术有限公司生产的马铃薯专用微生物菌剂，执行标准为GB 20287-2006，枯草芽孢杆菌有效活菌数≥5.0 亿/g。

1.2 试验设计

试验于2020 年在包头市固阳县金山镇明和农民专业合作社基地进行， 试验地块为连续9 年种植马铃薯的重度重茬地块， 土壤属于沙壤土，pH 7～8。试验地区属中温带大陆型干旱半干旱季风气候，光照充足，热量不足，气温偏低、降水不多、温差大，年平均降水量为291.1 mm，年平均气温5.5℃，全年无霜期为115 d。

试验均采用随机区组设计，试验枯草芽孢杆菌剂施用量共设 5 个处理（0、5 kg/亩、10 kg/亩、15 kg/亩、20 kg/亩），3 次重复，2 个品种，共计 30 个小区，小区面积 126 m2（0.9 m×140 m）。 2020 年 5 月 2 日播种，枯草芽孢杆菌剂播种时随种薯一次性施入， 施药方式和施药量见附表。 播前施底肥尿素40 kg/亩，磷酸二铵15 kg/亩、 全程采用滴灌浇水，‘克新 1 号’于9 月 10 日收获，‘青薯 9 号’于 9 月 16 日收获。

附表 不同处理的施药量与施药方式

1.3 调查方法与数据处理

在马铃薯收获时统一调查记录， 调查方法采用随机调查，每个小区随机选取0.9 m×2.5 m 大小的一垄马铃薯进行收获调查。 分别调查马铃薯的产量、小薯率、疮痂病病薯率等指标，并计算病情指数。

病情指数=∑（病级株数×代表值）/株数总和×发病最重级的代表。

数据采用Excel 2017 进行处理和绘图， 通过SPSS 18.0 进行方差分析， 在0.05 显著性水平下，采用修正的最小显著性差异 （LSD） 检验对处理进行比较。

2 结果与分析

2.1 枯草芽孢杆菌制剂对马铃薯产量的影响

由图1 可知， 随着枯草芽孢杆菌制剂用量的逐渐增加，不同品种马铃薯的产量也在逐渐增加，但不同的马铃薯品种对施用枯草芽孢杆菌制剂的反应有所不同。 ‘克新 1 号’每亩用量达到15 kg 以上时，其作用无显著差异， 最高增产为每亩用量20 kg 时，产量达到3 605.94 kg/亩， 较对照增产23.93%；‘青薯9 号’的每亩用量达到10 kg 以上时，其增产效果差异不显著，当每亩用量为20 kg 时，其产量达到最高（3 954.91 kg/亩），较对照增产 29.96%。 说明枯草芽孢杆菌制剂在马铃薯重茬地块上用量为15~20 kg/亩时增产作用明显。 ‘青薯9 号’ 的增产率高于 ‘克新1号’的原因可能是由于“青薯9 号”收获期较晚，枯草芽孢杆菌制剂的作用持续时间长。

图1 不同处理对马铃薯产量的影响

2.2 枯草芽孢杆菌制剂对马铃薯小薯率的影响

由图2 可知， 随着枯草芽孢杆菌制剂用量的逐渐增加， 不同品种马铃薯的小薯率均在不同程度地增加，其中‘克新1 号’马铃薯的小薯率变化趋势为空白最低，当枯草芽孢杆菌制剂的用量达到15 kg/亩以上时，其小薯率差异不显著，小薯率最高的为枯草芽孢杆菌制剂用量达到20 kg/亩时， 其小薯率为23.85%；‘青薯9 号’的小薯率变化趋势与‘克新1 号’相同， 但当枯草芽孢杆菌制剂的用量达到20 kg/亩时， 其小薯率为29.96%， 显著高于其他处理的小薯率。 这也能从侧面说明，使用枯草芽孢杆菌制剂后对马铃薯总产量有促进作用， 同时在马铃薯生产过程中施用枯草芽孢杆菌制剂的时间越早， 其对商品薯的产量提高效果越明显。

图2 枯草芽孢杆菌制剂对马铃薯小薯率的影响

2.3 枯草芽孢杆菌制剂对马铃薯疮痂病的影响

由图可知3， 随着枯草芽孢杆菌制剂用量的逐渐增加， 马铃薯的疮痂病病情指数逐渐减小， 但是不同品种的马铃薯其疮痂病的变化略有差异。 ‘克新1 号’枯草芽孢杆菌制剂对马铃薯疮痂病的作用随着其用量的增加，效果逐渐增加，当用量达到15 kg/亩以上时，疮痂病病情指数差异不明显；‘青薯9 号’不同处理间疮痂病病情指数变化规律与‘克新1 号’相同， 但当枯草芽孢杆菌制剂的用量达到20 kg/亩时，病情指数要显著低于其他处理。

图3 不同处理对马铃薯疮痂病的影响

3 结论

在马铃薯产量方面， 枯草芽孢杆菌制剂对产量的提高作用会随着用量的增加而增加， 在早熟品种上，能够有效地促进商品薯的产量，在中晚熟品种上虽然对产量有较大的提高，但是较早熟品种来说，对小薯率的增加也较为显著。

在马铃薯疮痂病危害方面，通过试验可以说明，当枯草芽孢杆菌制剂的用量达到15 kg/亩以上时，枯草芽孢杆菌制剂能够有效控制马铃薯疮痂病的发病， 枯草芽孢杆菌制剂在不同马铃薯品种的试验结果的趋势基本相同。 随着枯草芽孢杆菌制剂的用量逐渐增加， 马铃薯疮痂病的病情指数呈逐渐降低的趋势，但是在早熟品种‘克新1 号’上，枯草芽孢杆菌制剂用量达到15 kg/亩和20 kg/亩时，病情指数差异不显著。 因此，笔者认为该枯草芽孢杆菌制剂在‘克新1 号’上的最佳用量为15 kg/亩；在中晚熟品种‘青薯9 号’上，枯草芽孢杆菌制剂用量为20 kg/亩时，其病情指数要显著低于其他处理的病情指数， 这与张冬梅等[5]的研究结果相同。

因此， 枯草芽孢杆菌制剂的不同用量对马铃薯疮痂病和产量均有影响， 一般以用量为15~20 kg/亩时，其对疮痂病防治效果最好，对产量的促进作用最明显；同时，在马铃薯上施用枯草芽孢杆菌制剂应是越早施用，其作用效果越好；对于中晚熟品种来说，应用枯草芽孢杆菌制剂的时候， 应采取农业措施适当延长马铃薯的田间生长时间，则其效果更好。

4 讨论

马铃薯的连作障碍主要是由于在同一地块连续种植马铃薯造成， 而这也是导致马铃薯土传病害疮痂病越来越严重的一个主要原因， 该病菌可通过多种途径传播蔓延，控制难度较大，在目前的马铃薯生产上一般采取综合防治的方法进行防治。 枯草芽孢杆菌制剂主要通过调节马铃薯根部和作物内部微生物组成， 提高有益微生物含量， 抑制有害微生物繁殖，同时提高土壤养分的吸收和利用，进而增强作物抗病性和抗逆性，促进作物生长，提高产量。 通过试验， 发现枯草芽孢杆菌制剂对不同品种马铃薯的产量提高和疮痂病防控均有一定的促进作用。

在‘青薯9 号’的试验中，试验材料用的是晚熟品种，测产时，在亩用量为20 kg 的处理中，地上部分长势旺盛，植株衰老迹象较轻；结薯率虽高，但同时小薯率也偏高， 该枯草芽孢杆菌制剂是否能够延缓马铃薯衰老、提高马铃薯结薯率，还有待进一步试验证明。 但是在整个试验过程中，即使对马铃薯疮痂病控制最好的处理，其病情指数也在20%以上，这也从一个侧面反映出生物防治的一个弊端， 采用生物防治只能将有害生物控制在一定范围内， 而不能像化学防治一样将有害生物全部消灭。