謝奎忠 陸立銀 羅愛花

（甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)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(chǎn)國，隨著加工業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，馬鈴薯已成為西部貧困地區(qū)產(chǎn)量穩(wěn)、效益高的優(yōu)勢作物，栽培面積不斷擴(kuò)大，導(dǎo)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(dá)到7～8 a。連作常導(dǎo)致作物生長發(fā)育不良，抗病能力減弱，產(chǎn)量下降等連作障礙的發(fā)生。引起連作障礙的原因非常復(fù)雜，主要原因是土傳性病害的加劇導(dǎo)致作物減產(chǎn)（趙尊練 等，2007）。連作使土壤微生物種群結(jié)構(gòu)不合理，有害微生物數(shù)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(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)化，真菌（病原菌）數(shù)量增加（吳鳳芝 等，2000；張雪艷 等，2011），真菌病害加劇，從而導(dǎo)致作物減產(chǎn)（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(zhì)量，提高作物產(chǎn)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(shù)量，提高黃瓜產(chǎn)量。王濤等（2011） 的研究結(jié)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(xué)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(chǎn)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(chǎn)16.9%、14.6%、13.2%、4.6%和1.4%。然而有關(guān)利用栽培措施改善連作馬鈴薯土壤質(zhì)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(yàn)擬通過定位試驗(yàn)研究不同栽培措施對連作馬鈴薯土壤質(zhì)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(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2009～2011年在甘肅省渭源縣會川鎮(zhèn)楊莊村唐哈社進(jìn)行，海拔高度2 337 m。試驗(yàn)地為平坦臺地，年降雨量500 mm 左右，雨養(yǎng)農(nóng)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(chǎn)區(qū)。2008年開始設(shè)置定位試驗(yàn)，前茬為春小麥。土壤為黑麻土，耕層土壤有機(jī)質(zhì)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(nóng)家肥37 500 kg·hm-2，農(nóng)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(yàn)材料

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

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)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(chǎn)）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(jù)測土配方結(jié)果配制，方案參見表1）。

采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，隨機(jī)排列，3次重復(fù)，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(yàn)地周圍設(shè)置保護(hù)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(nóng)家肥37 500 kg·hm-2，6月下旬結(jié)合培土追施N 30 kg·hm-2。

表1 綜合微肥各元素配制

1.4 項(xiàng)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(nóng)業(yè)科學(xué)院測試中心進(jìn)行。每年在馬鈴薯收獲前沿著“S”線路，按照“隨機(jī)”、“等量”和“多點(diǎn)混合”的原則進(jìn)行采樣，取耕層（0 ～20 cm）土壤鮮樣當(dāng)天送甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院土壤肥料研究所微生物實(shí)驗(yàn)室測定土壤真菌量，并且出具檢測報告。

土壤真菌量應(yīng)用平板菌落計(jì)數(shù)法進(jìn)行測定。

馬鈴薯早疫病和晚疫病的調(diào)查：

在薯塊膨大期，田間隨機(jī)選取20株進(jìn)行發(fā)病率和病情指數(shù)調(diào)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(chǎn)量。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培措施對連作馬鈴薯土壤真菌數(shù)量的影響

從表2可以看出，深翻處理改善耕層土壤真菌數(shù)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(shù)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(shù)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(shù)量效果不明顯，有些年份土壤真菌數(shù)量比連作處理還要高，其原因還有待于進(jìn)一步試驗(yàn)。

表2 各年份不同處理土壤真菌數(shù)量測定結(jié)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(diǎn)到35.00個百分點(diǎn)；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(diǎn)外，菌劑處理早疫病發(fā)病率比連作降低11.67個百分點(diǎn)到38.33個百分點(diǎn)；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(diǎn)到26.67個百分點(diǎn)。

表3 各年份不同處理馬鈴薯早疫病發(fā)病率調(diào)查結(jié)果

2.2.2 不同栽培措施對連作馬鈴薯早疫病病情指數(shù)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(shù)，與連作（對照）相比，深翻處理早疫病病情指數(shù)降低20.34%～75.51%；其次為菌劑處理，菌劑處理早疫病病情指數(shù)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(shù)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(diǎn)到37.50個百分點(diǎn)；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(diǎn)到36.67個百分點(diǎn)；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(diǎn)到25.83個百分點(diǎn)。

表4 各年份不同處理馬鈴薯早疫病病情指數(shù)調(diào)查結(jié)果

表5 各年份不同處理馬鈴薯晚疫病發(fā)病率調(diào)查結(jié)果

2.3.2 不同栽培措施對連作馬鈴薯晚疫病病情指數(shù)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(shù)，除2009年隴薯7號晚疫病病情指數(shù)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(shù)降低57.03%～80.44%；其次為菌劑處理，菌劑處理晚疫病病情指數(shù)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(shù)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(shù)調(diào)查結(jié)果

2.4 不同栽培措施對連作馬鈴薯產(chǎn)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(chǎn)量，除2009年隴薯7號產(chǎn)量比對照增加1.02%外，與連作（對照）相比，深翻處理馬鈴薯產(chǎn)量增產(chǎn)21.20%～29.99%；微肥處理次之，微肥處理馬鈴薯產(chǎn)量比連作增產(chǎn)6.14%～20.49%；再次為菌劑處理，除2009年隴薯7號產(chǎn)量比對照降低外，菌劑處理馬鈴薯產(chǎn)量比連作增產(chǎn)1.29%～13.42%。

表7 各年份不同處理馬鈴薯產(chǎn)量結(jié)果

3 結(jié)論與討論

許多作物普遍存在連作障礙現(xiàn)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(xì)菌型向真菌型轉(zhuǎn)化，真菌數(shù)量增加，導(dǎo)致土傳真菌病害加劇（吳鳳芝 等，2000；王濤 等，2011）。本試驗(yàn)通過翻耕連作馬鈴薯土壤30 cm和施用微生物菌劑，結(jié)果發(fā)現(xiàn)能夠明顯降低連作馬鈴薯耕層土壤真菌數(shù)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(jīng)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(shù)量、主要真菌性病害明顯低于對照，產(chǎn)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(nèi)的土壤上下翻混，改變了原來土壤真菌的分布，相當(dāng)于稀釋真菌數(shù)量，再加翻耕時太陽晾曬，降低了土壤真菌數(shù)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(jié)構(gòu)，從而減少了土壤真菌數(shù)量，這與王濤等（2011）在連作黃瓜上的研究結(jié)果一致。補(bǔ)施微量元素肥料對減少土壤真菌數(shù)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(chǎn)量有效果，這與王小兵等（2011）的研究結(jié)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(jìn)一步的試驗(yàn)。建議在馬鈴薯生產(chǎn)中將3種栽培措施綜合應(yīng)用，會收到更好的效果。

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