王雄英,饶聪,瞿云明
(1.浙江省丽水市莲都区丽新农业技术服务站,浙江 丽水323000;2.浙江省丽水市莲都区土肥能源发展中心,浙江 丽水323000;3.浙江省丽水市莲都区农业技术推广中心,浙江 丽水323000)
马铃薯(Solanum tuberosum L.),别名土豆、地蛋、洋芋、山药蛋等,与番茄、辣椒、茄子同属亲缘关系较近的茄科[1]。马铃薯有低脂肪、高碳水化合物、高维生素、高钾等特点,有“地下苹果”之美誉[2]。随着人们生活水平的提高,对蔬菜的需求量加大,为满足市场需求,马铃薯种植面积和产量逐年增加。为增加产量而过度施肥导致蔬菜质量严重下降,还导致土壤有机质含量下降,养分失衡,生物多样性降低,影响农业的可持续发展[3]。因此,改善蔬菜种植过程中的施肥模式,促进农业绿色发展成为目前重要的研究课题。
微生物菌肥是以添加有效微生物菌来改善土壤环境的功能性肥料[4],微生物菌肥能够增加土壤微生物量,修复作物根际土壤环境,能够不断地为作物提供必要养分,增加作物对氮、磷元素的溶解释放,促进作物根系对土壤养分的吸收来提高作物的产量与品质[5]。研究表明其具有增加土壤肥力,改善土壤结构,增强作物抗逆性,提高作物品质等效果,同时能够有效培肥地力、提高化肥利用率[6]。董伟伟等[7]研究表明,微生物菌肥能显著影响辣椒植株生长,增加株高、茎粗和地上干物质含量,可使产量提高35%以上。微生物菌肥还能显著提高辣椒可溶性糖、维生素C 和总黄酮含量,有效降低辣椒中硝酸盐的含量。刘红波等[8]研究表明,不同微生物菌肥和常规肥料相比,均会提高结球白菜的维生素C 含量和净菜率。微生物菌肥在马铃薯上的研究鲜有报道。NCD-2 微生物菌肥有效菌种为枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌,其中枯草芽孢杆菌可以抑制植物病原菌而增强植物的抗病性能,产生类似细胞分裂素、植物生长激素的物质而促进植物的生长。为此,本试验选择NCD-2 微生物菌肥,研究其对马铃薯生物学性状及产量的影响,以不施NCD-2 微生物菌肥为对照,设置3个用量,为NCD-2 微生物菌肥的应用和马铃薯的高产栽培提供参考。
供试马铃薯品种为“中薯3 号”;试验微生物菌肥为NCD-2 微生物菌肥,由保定市科绿丰生化科技有限公司生产,有效菌含量≥5 亿/g,有效菌种为枯草芽孢杆菌、胶冻样类芽孢杆菌。
试验于2021 年在浙江省丽水市莲都区进行,该地年平均气温为18.4℃,年均降雨量1406.0 mm,年均日照时数1624.5 h,年无霜期245 d 左右。试验地设在浙江省丽水市莲都区老竹镇郑丰村,海拔高度125 m,试验地在该村的正好农场蔬菜基地,土壤类型为沙壤土,前25 d 使用氰氨化钙处理土壤,将土壤pH 值调整至5.38。土壤的有机质含量35.86 g/kg,碱解氮为102.2 mg/kg,速效磷含量为35.23 mg/kg,速效钾含量为83.17 mg/kg。
在常规基肥使用基础上,试验以不施NCD-2 微生物菌肥为对照(CK),设置3 个NCD-2 微生物菌肥用量,分别为1.5 kg/667 m2(W1),2.5 kg/667 m2(W2),3.5kg/667 m2(W3),小区面积25 m2,3 次重复,随机区组排列。
试验于2021 年9 月3 日播种,采用沟式播种方式,每畦种3 行,密度为5400 穴/667 m2。播种前施基肥,每667 m2施商品有机肥300 kg、复合肥25 kg、土壤调理剂“地还童”(有机物总量≥85%,有机质≥75.0%)40 kg,NCD-2 微生物菌肥按试验设计用量与基肥、“地还童”混合一次性沟施。
试验期间,马铃薯出苗率达到5%后进行中耕松土,结合除草、覆土。其他田间管理内容按马铃薯常规栽培管理进行。
于2021 年10 月22 日在每个试验小区随机抽取10 株,用直尺测量马铃薯株高、茎粗。在收获时每个小区随机抽取10 株,统计单株结薯数、测定单株结薯重、单薯重≥50 g 结薯数,分别测定每个小区产量。
试验数据经Excel 2007 处理,采用DPS 7.05 软件进行显著性检验(p <0.05)
由表1 可知,微生物菌肥不同用量对马铃薯生物学性状影响有所差异。茎粗随微生物菌肥用量的增加呈逐渐增加的趋势,各处理与CK 相比,均显著粗于CK,W1、W2和W3 分别比CK 粗7.7%、15.4%和23.1%;且W3 处理的茎粗最大,所有处理表现为W3 >W2 >W1 >CK,各处理间差异也均显著。株高随微生物菌肥用量的增加呈逐渐升高的趋势,但在显著性差异上与茎粗的有所区别,除W1 与CK 没有显著差异外,其余处理均显著高于CK,但W2 和W3 处理间差异不显著。单株结薯重也是随微生物菌肥用量的增加呈逐渐增加的趋势,其趋势和株高相似,其中W3 处理的最大。在单株结薯数和单薯重≥50 g 的个数上,总体上呈现随微生物菌肥用量的增加,结薯数略有增加的趋势,但不显著;单薯重≥50 g 的个数呈现增加的趋势,但不显著。
表1 NCD-2 微生物菌肥不同用量对马铃薯生物学性状的影响
由表2 可知,与对照CK 相比,施用微生物菌肥提高了马铃薯的亩产量,亩产量随NCD-2 微生物菌肥用量的增加呈逐渐增加的趋势,除W1 与CK 没有显著差异外,其余处理均显著高于CK,其中处理W2 和W3 分别比CK 增加15.5%和18.7%;所有处理亩产量表现为W3 >W2 >W1 >CK,但处理W1 和CK 差异不显著;施用微生物菌肥处理W1 与W2、W3 的差异显著,但W2 和W3 间差异不显著,说明一定范围内增施NCD-2 微生物菌肥对马铃薯产量增加有显著作用,继续增施增产效果不显著。
表2 NCD-2 微生物菌肥不同用量对马铃薯产量的影响
微生物菌肥通过特定微生物的生命活动直接或间接为植物提供生长发育所需营养元素,能降低病原微生物数量,减少病虫害发生[9]。通过微生物自身的生命活动增强土壤通气性,使土壤相对容重减少,提高土壤中有机-无机团聚体的含量,促进土壤团粒结构形成,使板结的土壤疏松透气,改善土壤物理性质,促进作物根系的生长[10]。本研究结果表明,NCD-2 微生物菌肥显著增加了马铃薯株高、茎粗、单薯重、单株结薯重,一方面,微生物菌肥的施入提高了土壤有机质含量,促进了土壤团粒结构形成,改善了土壤养分结构,为植株根系的生长创造了良好的空间和物质基础,有利于根系对水分、养分的吸收,从而促进植株地上部及根部的生长,提高了产量。另一方面,NCD-2 微生物菌肥中含有的生物菌在生命活动中,直接或间接为植物提供生长发育所需营养元素,能够产生胞外酶、维生素、泛酸等物质,抑制病原微生物产生,减少病虫害发生,促进植物生长。本研究中,NCD-2 微生物菌肥施用量为1.5 kg/667 m2时,单薯重、(王雄英,等:NCD-2 微生物菌肥不同用量对马铃薯生物学性状及产量的影响)单株结薯重和小区产量与不施用NCD-2 微生物菌肥的处理差异不显著,说明用量过少不能显著促进马铃薯生长。同时,用量为2.5 kg/667 m2和3.5 kg/667 m2时,单薯重、单株结薯重和小区产量差异不显著,说明用量过高不能显著促进马铃薯生长,而用量在合适范围内的微生物菌肥对作物生长的增产效果明显。
试验以不施NCD-2 微生物菌肥为对照,设置3 个NCD-2 微生物菌肥用量。结果表明,随NCD-2 微生物菌肥用量的增加,马铃薯株高、茎粗、单薯重、单株结薯重和产量呈逐渐增加的趋势。其中以NCD-2 微生物菌肥施用量为2.5 kg/667 m2时,在马铃薯株高、茎粗、单薯重、单株结薯重和产量上表现显著,说明在NCD-2 微生物菌肥施量为2.5 kg/667 m2时,对马铃薯增产效果显著。