不同栽培措施對連作馬鈴薯土壤真菌、真菌性病害和產量的影響

謝奎忠 陸立銀 羅愛花

（甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所，甘肅蘭州 730070）

中國是世界上最大的馬鈴薯（Solanum tuberosumL.）生產國，隨著加工業(yè)的發(fā)展和產業(yè)結構調整，馬鈴薯已成為西部貧困地區(qū)產量穩(wěn)、效益高的優(yōu)勢作物，栽培面積不斷擴大，導致馬鈴薯的連作種植越來越廣泛（牛秀群 等，2011）。尤其在甘 肅中部地區(qū)，馬鈴薯少則連作1 a，多則2～3 a，長的甚至達到7～8 a。連作常導致作物生長發(fā)育不良，抗病能力減弱，產量下降等連作障礙的發(fā)生。引起連作障礙的原因非常復雜，主要原因是土傳性病害的加劇導致作物減產（趙尊練 等，2007）。連作使土壤微生物種群結構不合理，有害微生物數量會逐漸占優(yōu)勢（李春格 等，2006；馬琨 等，2010），隨著連作年限的增加，會使土壤從細菌型向真菌型轉化，真菌（病原菌）數量增加（吳鳳芝 等，2000；張雪艷 等，2011），真菌病害加劇，從而導致作物減產（李瓊芳，2006；康振生，2010）。

施用微生物菌劑和微肥能改善連作作物根際土壤質量，提高作物產量，抑制連作障礙發(fā)生。買買提吐遜·肉孜等（2011）的研究表明施用微生物菌劑能有效改善黃瓜根際環(huán)境，增加放線菌數量，提高黃瓜產量。王濤等（2011） 的研究結果也表明施用微生物菌肥能有效改善黃瓜連作土壤的化學性狀，對黃瓜的連作障礙有抑制效果。李明琴等（2003）的研究表明連作大豆施用微量元素硼、鋅、銅、鉬、錳后分別提高產量29.6%、24.3%、20.7%、12.9% 和6.9%。韓曉增等（2002）的研究也表明對連作大豆施鋅、鎂、錳、鋁和硼后分別增產16.9%、14.6%、13.2%、4.6%和1.4%。然而有關利用栽培措施改善連作馬鈴薯土壤質量和抑制連作馬鈴薯土傳真菌病害的研究鮮見報道，本試驗擬通過定位試驗研究不同栽培措施對連作馬鈴薯土壤質量和土傳病害的影響，旨在為解決馬鈴薯連作障礙問題提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點概況

試驗于2009～2011年在甘肅省渭源縣會川鎮(zhèn)楊莊村唐哈社進行，海拔高度2 337 m。試驗地為平坦臺地，年降雨量500 mm 左右，雨養(yǎng)農業(yè)為主，屬于高寒陰濕區(qū)，適宜馬鈴薯生長，為甘肅馬鈴薯主產區(qū)。2008年開始設置定位試驗，前茬為春小麥。土壤為黑麻土，耕層土壤有機質63.6 g·kg-1，速效氮146 mg·kg-1，速效磷19.93 mg·kg-1，速效鉀122 mg·kg-1，全氮2.20 g·kg-1，全磷0.93 g·kg-1，全鉀20.3 g·kg-1，有效硫12.12 mg·kg-1，有效銅0.63 mg·kg-1，有效鐵11.10 mg·kg-1，有效錳3.79 mg·kg-1，有效鋅0.76 mg·kg-1，有效硼0.47 mg·kg-1，水溶性鎂0.0021%，pH值7.95。施農家肥37 500 kg·hm-2，農家肥全氮含量2.40 g·kg-1，全磷含量1.50 g·kg-1，全鉀含量為9.41 g·kg-1。

1.2 試驗材料

隴薯6號和隴薯7號兩個品種均由甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所選育而成，試驗用種薯也由本所提供。

1.3 試驗設計

試驗設4個處理：連作（對照），馬鈴薯連年連作（至2011年連作3 a），傳統(tǒng)方法耕作，耕作深度為15 cm 左右。

深翻：馬鈴薯連年連作（至2011年連作3 a），每年在馬鈴薯收獲后選擇晴天深翻土壤，耕作深度30 cm。

菌劑：馬鈴薯連年連作（至2011年連作3 a），每年馬鈴薯播種時施用金寶貝微生物菌劑（北京華夏康源科技有限公司生產）15 kg·hm-2。

微肥：馬鈴薯連年連作（至2011年連作3 a），每年馬鈴薯播種時施用綜合微肥508.35 kg·hm-2（綜合微肥配方依據測土配方結果配制，方案參見表1）。

采用隨機區(qū)組試驗設計，隨機排列，3次重復，小區(qū)長6.67 m，寬4.2 m，行距60 cm，株距33.33 cm，小區(qū)面積28 m2，7 行區(qū)，行向南北，每行20株，折合密度50 006株·hm-2。試驗地周圍設置保護行，管理同小區(qū)管理。

每年4月下旬播種，基肥施N 120 kg·hm-2、P2O5120 kg·hm-2、農家肥37 500 kg·hm-2，6月下旬結合培土追施N 30 kg·hm-2。

表1 綜合微肥各元素配制

1.4 項目測定

對耕作層（0 ～20 cm）混合土樣取樣測定土壤養(yǎng)分，由甘肅省農業(yè)科學院測試中心進行。每年在馬鈴薯收獲前沿著“S”線路，按照“隨機”、“等量”和“多點混合”的原則進行采樣，取耕層（0 ～20 cm）土壤鮮樣當天送甘肅省農業(yè)科學院土壤肥料研究所微生物實驗室測定土壤真菌量，并且出具檢測報告。

土壤真菌量應用平板菌落計數法進行測定。

馬鈴薯早疫病和晚疫病的調查：

在薯塊膨大期，田間隨機選取20株進行發(fā)病率和病情指數調查，早疫病和晚疫病病級都分為同樣的0、1、2、3、4級。0級：無任何癥狀；1級：葉片有個別病斑；2級：1/3 葉片有病斑；3級：1/3～1/2 葉片上有病斑；4級：1/2 葉片感病。

馬鈴薯成熟時分小區(qū)收獲，并且折算為每公頃產量。

試驗數據采用SPSS 進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同栽培措施對連作馬鈴薯土壤真菌數量的影響

從表2可以看出，深翻處理改善耕層土壤真菌數量的效果最好，除2009年隴薯6號和2011年隴薯7號降低2.31%和5.56%外，深翻處理土壤真菌數量比連作降低29.59%～51.63%，降低幅度穩(wěn)定；其次為菌劑處理，除2011年隴薯7號降低0.88%外，菌劑處理土壤真菌數量比連作降低10.41%～71.96%；微肥處理的效果最差，對改善連作馬鈴薯耕層土壤真菌數量效果不明顯，有些年份土壤真菌數量比連作處理還要高，其原因還有待于進一步試驗。

表2 各年份不同處理土壤真菌數量測定結果

2.2 不同栽培措施對連作馬鈴薯早疫病的影響

2.2.1 不同栽培措施對連作馬鈴薯早疫病發(fā)病率的影響 從表3可以看出，深翻處理能極顯著地降低馬鈴薯早疫病的發(fā)病率，降低效果最好，與連作（對照）相比，深翻處理早疫病發(fā)病率比連作降低10.00個百分點到35.00個百分點；菌劑處理次之，除2010年隴薯7號早疫病發(fā)病率降低3.34個百分點外，菌劑處理早疫病發(fā)病率比連作降低11.67個百分點到38.33個百分點；再次為微肥處理，微肥處理早疫病發(fā)病率比連作降低11.66個百分點到26.67個百分點。

表3 各年份不同處理馬鈴薯早疫病發(fā)病率調查結果

2.2.2 不同栽培措施對連作馬鈴薯早疫病病情指數的影響 從表4可以看出，深翻處理能極顯著地降低馬鈴薯早疫病病情指數，與連作（對照）相比，深翻處理早疫病病情指數降低20.34%～75.51%；其次為菌劑處理，菌劑處理早疫病病情指數比連作降低23.83%～64.50%；再次為微肥處理，微肥處理早疫病病情指數比連作降低20.34%～52.26%。

2.3 不同栽培措施對連作馬鈴薯晚疫病的影響

2.3.1 不同栽培措施對連作馬鈴薯晚疫病發(fā)病率的影響 從表5可以看出，深翻處理能極顯著地降低馬鈴薯晚疫病的發(fā)病率，效果最好，與連作（對照）相比，深翻處理晚疫病發(fā)病率降低15.00個百分點到37.50個百分點；菌劑處理次之，菌劑處理晚疫病發(fā)病率比連作降低7.50個百分點到36.67個百分點；再次為微肥處理，微肥處理晚疫病發(fā)病率比連作降低15.00個百分點到25.83個百分點。

表4 各年份不同處理馬鈴薯早疫病病情指數調查結果

表5 各年份不同處理馬鈴薯晚疫病發(fā)病率調查結果

2.3.2 不同栽培措施對連作馬鈴薯晚疫病病情指數的影響 從表6可以看出，深翻處理能極顯著地降低馬鈴薯晚疫病病情指數，除2009年隴薯7號晚疫病病情指數比對照降低24.03% 外，與連作（對照）相比，深翻處理晚疫病病情指數降低57.03%～80.44%；其次為菌劑處理，菌劑處理晚疫病病情指數比連作降低24.69%～66.67%；再次為微肥處理，微肥處理晚疫病病情指數比連作降低27.12%～50.76%。

表6 各年份不同處理馬鈴薯晚疫病病情指數調查結果

2.4 不同栽培措施對連作馬鈴薯產量的影響

從表7可以看出，深翻處理能極顯著地增加馬鈴薯產量，除2009年隴薯7號產量比對照增加1.02%外，與連作（對照）相比，深翻處理馬鈴薯產量增產21.20%～29.99%；微肥處理次之，微肥處理馬鈴薯產量比連作增產6.14%～20.49%；再次為菌劑處理，除2009年隴薯7號產量比對照降低外，菌劑處理馬鈴薯產量比連作增產1.29%～13.42%。

表7 各年份不同處理馬鈴薯產量結果

3 結論與討論

許多作物普遍存在連作障礙現象，但是引起連作障礙的原因尚不完全清楚。原因之一可能是連作致使土壤微生物區(qū)系發(fā)生了變化，土壤從細菌型向真菌型轉化，真菌數量增加，導致土傳真菌病害加?。▍区P芝 等，2000；王濤 等，2011）。本試驗通過翻耕連作馬鈴薯土壤30 cm和施用微生物菌劑，結果發(fā)現能夠明顯降低連作馬鈴薯耕層土壤真菌數量，使馬鈴薯主要真菌病害（早疫病和晚疫?。╋@著減輕，說明其對馬鈴薯連作障礙具有明顯的抑制作用。經過深翻耕、施用微生物菌劑和微量元素肥料后，連作馬鈴薯耕層土壤真菌數量、主要真菌性病害明顯低于對照，產量顯著高于對照，深翻耕處理效果最好，其次為微肥和菌劑處理。其原因可能是深翻耕比傳統(tǒng)耕作加深了耕作層，使0～30 cm 土層內的土壤上下翻混，改變了原來土壤真菌的分布，相當于稀釋真菌數量，再加翻耕時太陽晾曬，降低了土壤真菌數量；施用微生物菌劑可能使其中的大量功能菌迅速繁殖，優(yōu)化了土壤微生物種群結構，從而減少了土壤真菌數量，這與王濤等（2011）在連作黃瓜上的研究結果一致。補施微量元素肥料對減少土壤真菌數量沒有明顯效果，然而其對減輕連作馬鈴薯真菌病害和增加產量有效果，這與王小兵等（2011）的研究結果（施用微量元素對減輕連作花生土傳病害的發(fā)生沒有作用）相反，其原因還有待進一步的試驗。建議在馬鈴薯生產中將3種栽培措施綜合應用，會收到更好的效果。

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