5种生物制剂对马铃薯种薯萌芽、极端天气下植株生长和产量性状的影响

淳 俊，桑有顺，冯 焱，陈 涛，李 倩

（成都市农林科学院，成都 611130）

0 引言

马铃薯是继水稻、小麦、玉米之后的第四大作物，在当今世界上普遍种植，也是中国重要的粮菜作物[1-4]。四川省是中国马铃薯的主产区，种植面积和总产量居全国前列，马铃薯多季高效种植模式成为四川省农作物增产增收的主体种植新模式，田间出苗快、齐、壮对多茬口衔接至关重要[5-8]。马铃薯采用无性繁殖，以脱毒种薯切块播种，进行种薯播前处理十分必要，不仅可以防止病原菌和虫害，也能够促进薯块发芽及根系生长、增加平均单株薯重和方便播种等[9-15]，同时，提高种薯活力、保障田间苗齐苗壮是马铃薯机械化高效生产和田间标准化统一管理的关键环节[16-18]。Abdelazim MohamedAli[19]指出种薯处理有利于改善当地播种时由于温度过高而导致的种薯腐烂现象，选择小型种薯并利用次氯酸钠浸种可显著增加单株块茎数和块茎重量。王丙锋等[20-21]用农用链霉素＋金雷＋滑石粉拌种可以提高出苗率和保苗率、比对照增产23.7%，另外，拌种剂的使用对马铃薯连作障碍造成的减产能起到一定的缓解作用。杨克泽等[22]发现用赤·吲乙·芸苔+精甲·咯菌腈+春雷霉素进行湿拌的处理效果最好，田间出苗整齐度提高，产量较对照提高16.7%。Rida Draie等[23]研究表明在马铃薯生产中用面包酵母同时进行种薯浸种和叶面喷施的效果最好，其株高、单株产量、小区产量等调查参数均显著高于对照。西南地区具有马铃薯周年生产的优势，但很多地方不进行种薯处理或只使用广谱杀菌剂对切口进行简单封闭，其中，甲基硫菌灵已被连续、广泛地使用了10年以上。本研究选择了基于有益活菌或工程菌提取物的5种环境友好型生物制剂进行种薯处理，与当地常规化学药剂拌种进行比较，对种薯萌芽、生根、田间早出苗的促进作用以及霜冻、干旱极端天气下的植株恢复发育情况、保产效果等进行综合评价，筛选出效果好的生物拌种剂。通过生物制剂进行种薯处理，达到田间出苗早、苗齐、苗壮，增加马铃薯生产中绿色投入品的使用，符合百姓对于农业链少用化学药剂的渴望和农业绿色发展的要求。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种为马铃薯早熟品种‘费乌瑞它’。

供试试剂见表1。

表1 供试制剂及相应的种薯处理方法

1.2 试验方法和试验设计

试验地点为四川省崇州市羊马镇成都市农林科学院现代农业产业园(2 hm2)，土壤类型为棕色水稻土(pH 6.01)。选用50～100 g规格的‘费乌瑞它’原种，于2019年12月15日切薯拌种，按每个薯块约50 g切薯且只保留带顶芽的薯块，种薯处理方法如表1所示。拌种后3天即12月18日播种，底肥为N15-P5-K25复合肥1200 kg/hm2，垄上双行，覆膜播种，种薯播种深度和覆土厚度尽量保持一致，栽种密度约为75000株/hm2。小区试验，面积40 m2（0.85m/垄×5垄×9.4m），重复3次。2020年2月11日揭膜，2月15日起马铃薯出现严重冻害，至3月4日田间植株才基本翻绿。

1.3 试验调查与数据分析

试验调查时间及内容见表2。数据采用Microsoft excel 2017、Prism和DPS 7.0软件进行统计和分析。

表2 试验调查时间、对应时期及调查内容

2 结果与分析

2.1 马铃薯生育期气象数据统计与极端天气情况

试验播种于2019年12月18日，2020年2月11日揭膜。2月15日、16日试验地的气温分别降至-0.6～8℃和2～9℃，终霜时间为2月20日，马铃薯植株出现严重冻害，植株焦枯。另外，试验年旱情较重，3月只有1天且降雨量仅为0.8 mm，而整个4月无降雨。本次试验先后遭遇霜冻和干旱的极端天气，具体气象数据如表3所示。

表3 试验区马铃薯生育期气象数据统计

2.2 不同生物制剂拌种对马铃薯种薯萌芽及生根的影响

于播种后21天、35天分别调查马铃薯种薯的萌芽及生根情况。如表4所示，生物剂拌种对种薯萌芽、芽的生长和根的发育均有不同程度的促进作用，其芽尖变绿率和生根率均显著提高。其中，处理5和处理6表现较好，播种后35天就有70%以上的幼芽接近破土状态、生根率达100%，而此时处理1的芽尖变绿率仅为0%、生根率41%。

表4 不同种薯处理方法对种薯萌芽、幼芽生长及生根的影响

2.3 不同生物制剂拌种对马铃薯出苗的影响

处理1的出苗期为2020年2月4日，处理2～6的出苗期较之提前了2～7天，处理6表现最好（图1）。播种后49天的田间出苗率由高到低的排序为处理6＞5＞3＞4＞2＞1，5种生物剂拌种较传统化学拌种的出苗率提高3.33%～17.78%，处理6和处理5增幅显著（图2）。

图1 不同处理的出苗期统计

图2 播种后49天的田间出苗率

2.4 不同处理对极端天气下马铃薯植株发育的影响

如表5所示，霜冻后21天，各处理的出苗率均达到了95%以上，生物制剂拌种的出苗率稍高，但处理间的农艺性状差别较大，处理2～6与处理1的株高差异显著，处理2～6的单株匍匐茎数、块茎数和块茎重均有不同程度的增加，特别是块茎重增幅明显，处理6与处理1一直保持植株农艺性状各调查指标的显著差异。

表5 霜冻后21～49天的出苗率和植株农艺性状统计

2.5 生物剂拌种对极端天气下马铃薯产量性状的影响

如表6所示，霜冻后70天进行预测产，生物剂拌种处理较常规化学拌种增产10.58%～15.98%，产量由高到低的排名依次为处理5＞2＞6＞3＞4＞1。霜冻后84天进行收获，产量由高到低的排名依次为处理3＞5＞2＞6＞4＞1，生物剂拌种处理较常规化学拌种增产8.39%～24.03%，除处理4以外，其他生物剂拌种的产量增幅均达到了18%以上。生物剂拌种处理的大中薯率稍高，但各处理间差异不显著。

表6 不同处理下马铃薯预测产和收获的产量结果kg/hm2

3 讨论与结论

马铃薯田间出苗早、齐、壮是四川省薯-稻-薯生产模式下的茬口衔接及马铃薯早熟品种选用的基本要求，也是全程机械化生产技术应用推广和马铃薯稳产增产的重要条件[17,24-26]。常规种薯处理为化学方法，是采用广谱杀菌剂如多菌灵、甲基硫菌灵等加入滑石粉或草木灰拌种，该方法主要是进行切口封闭和病害预防。近年来，有研究人员筛选化学药剂如次氯酸钠、金雷、咯菌腈等拌种，发现可以提高出苗率、增加产量等，但也是从切口封闭和病害预防的角度出发。本试验在此基础上，增加了拌种促进种薯萌发的试验目的，同时针对马铃薯生产绿色投入品增加的需求，选用了5种生物制剂进行种薯处理，与常规化学方法相比，能够不同程度地促进种薯萌芽、芽根同生和出苗期提前。其中，表现最好的为处理5（酵母核苷酸衍生物）和处理6(VDAL)，其对种薯萌发和生根的促进作用显著，播种后35天就有70%以上的种薯接近破土、生根率亦达100%，而此时处理1（传统化学方法）的芽尖变绿率和生根率分别为0%和41%。

倒春寒和春旱为成都平原马铃薯生产面临的多发极端天气，表现为揭膜后遭遇霜冻和苗期至块茎膨大期严重缺水，严重影响马铃薯产量[27-28]。在气候适宜年份及肥水科学管理的条件下，试验供试品种‘费乌瑞它’于本试验区栽种的产量可达37500～45000 kg/hm2，普通年份亦保持在33000 kg/hm2以上。在本次试验中，因同时遭遇霜冻和干旱，常规化学拌种即处理1的产量仅为21973.53 kg/hm2，较普通年份减产30%以上、高产年份减产40%以上。而生物剂拌种处理较传统化学拌种增产8.39%～24.03%，体现了不同程度的保产效果，表现为在霜冻恢复前期促进植株生长，由此促进霜冻恢复后期的块茎发育。本试验为马铃薯种薯处理提供了新的思路和途径，除传统的切口封闭作用外，更可以利用生物制剂促进种薯萌发、特别是在逆境条件下的发育，未来进行生理生化试验以探明生物制剂促进种薯萌发、特别耐逆发育的作用机理，进行生物制剂复配，继续开展多年、多生态点试验示范等，进一步完善研究内容。

本试验用基于有益活菌或工程菌提取物的5种生物制剂进行种薯处理，与常规化学拌种相比，均能够不同程度地促进种薯萌芽和芽根同生，出苗期提前2～7天，播种后49天的出苗率提高3.33%～17.78%。其中，表现最好的为酵母核苷酸衍生物和VDAL，种薯萌发和生根均显著高于对照。霜冻后，生物剂拌种处理在恢复前期促进植株生长，由此促进恢复后期的块茎发育，较常规化学处理增产8.39%～24.03%，体现了不同程度的保产效果。多马道黑、酵母核苷酸衍生物、根肽和VDAL体现出较好的保产效果，可作为种薯处理剂投入马铃薯生产。