馬明生，郭天文，譚雪蓮

（1.甘肅省農業(yè)科學院旱地農業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070；2.甘肅省旱作區(qū)水資源高效利用重點實驗室，甘肅 蘭州 730070）

由于農業(yè)耕地資源的限制，馬鈴薯連作現象非常普遍，長期的連作會造成馬鈴薯種植過程中的連作障礙，具體表現為馬鈴薯品種退化、品質降低、產量下降、病蟲害加重、植株抗逆性降低等［1～3］。有研究表明，引起作物連作障礙的原因非常復雜，但主要來自土壤，其中微生物種群結構失衡是導致土壤質量下降、作物減產的主要原因之一［4～5］。我們從連作土壤微生物菌群失衡角度出發(fā)，以馬鈴薯健株病株根區(qū)根表土壤為分離源，篩選對病原菌具有拮抗作用的放線菌，以期分析入選菌的促生防病效果及對馬鈴薯根區(qū)微生態(tài)的影響及修復作用。

1 材料與方法

1.1 供試材料

指示馬鈴薯品種為新大坪。供試生防菌為康照牌放線菌活菌制劑（密旋鏈霉菌），有效活菌數大于20億/g，由楊凌康照農業(yè)開發(fā)有限公司與楊凌千普農業(yè)開發(fā)有限公司聯合研制，甘肅省農業(yè)科學院旱地農業(yè)研究所參與研制前期菌種的選擇及相關菌劑的提供。

1.2 試驗地概況

試驗于2012年3—9月在定西市安定區(qū)團結鎮(zhèn)唐家堡村連作5 a的馬鈴薯田間進行。區(qū)內海拔2 056～2 447m，年平均氣溫6.3℃；年無霜期140 d，≥10℃積溫僅為2 075℃；年平均降水量415.2 mm，季節(jié)分配不均，多暴雨，年際變率35%，6—9月份降水占全年的55%，屬生態(tài)環(huán)境脆弱區(qū)。2012年3—9月降水量合計450.5mm，馬鈴薯生育期供水屬偏多年份，馬鈴薯生長后期發(fā)生了較嚴重的晚疫病。

1.3 試驗方法

試驗采用隨機區(qū)組設計，共4個處理，T1為生防菌+草木灰拌種；T2為生防菌拌種；T3為草木灰拌種；T4為不拌種（CK）。小區(qū)面積70m2，3次重復。生防菌用量為3 000 g/hm2，草木灰用量為750 kg/hm2，馬鈴薯播種時將薯塊切塊拌種。N、P2O5、K2O施量分別為210、90、60 kg/hm2。栽培方式為起壟覆黑色地膜后壟上穴播。3月15日起壟覆膜，壟寬60 cm，壟高15 cm，溝寬20 cm。4月7日播種，每壟1行，株距26.7 cm，行距80 cm，播深10～15 cm。

馬鈴薯收獲期每小區(qū)隨機選取10穴植株，統(tǒng)計晚疫病發(fā)病率。馬鈴薯收獲前各小區(qū)取根區(qū)土，采用稀釋涂抹平板法測定馬鈴薯根際土壤細菌、真菌、放線菌數量［6］。收獲期各處理取10株馬鈴薯考種分析，各小區(qū)實收計產，統(tǒng)計單薯重≥150 g的薯塊占總薯塊的百分率。

2 結果與分析

2.1 生防菌對馬鈴薯株高的影響

從圖1可以看出，馬鈴薯收獲期株高T1處理明顯高于其余處理，T2處理的株高稍高于T3處理及對照。說明在馬鈴薯晚疫病為害嚴重的情況下，生防菌+草木灰拌種在促進馬鈴薯植株生長方面仍然表現出了較好的效果，該生防菌發(fā)揮了其促生效應。

圖1 馬鈴薯收獲期株高

2.2 生防菌對根區(qū)土壤微生物區(qū)系的影響

從表1可以看出，各處理馬鈴薯收獲期根際土壤微生物總量由多到少依次為T1、T2、T3、T4，除處理T3與對照間差異不顯著外，其余處理間差異顯著。放線菌與細菌數量變化趨勢與總量基本一致，而真菌數量由少到多依次為T1、T3、T2、T4。另外，T1、T2、T3的放線菌和細菌數量占微生物總量的比例也較對照相應增大，而真菌占微生物總量的比例相應減小。

2.3 生防菌對馬鈴薯產量及商品率的影響

由表2可以看出，T1、T2、T3處理馬鈴薯產量分別較對照增產8.44%、2.63%和1.07%，T1與其余處理之間差異顯著，且大薯率也顯著高于其余處理，在一定程度上提高了薯塊的商品性。

表2 馬鈴薯產量和商品率及抗病性

2.4 生防菌對馬鈴薯發(fā)病率的影響

從表2可以看出，處理T1的馬鈴薯發(fā)病率最低，為74.42%，比對照低11.29百分點；處理T2、T3的發(fā)病率稍低于對照，即生防菌與草木灰混合拌種能夠促進馬鈴薯根區(qū)有益微生物的繁殖，抑制有害病原菌繁殖，從而降低病害的發(fā)生率。

3 小結與討論

1）馬鈴薯種薯薯塊經生防菌+草木灰拌種處理后，可增加馬鈴薯株高、降低發(fā)病率、改善了根際土壤微生物種群結構，從而提高馬鈴薯產量與商品率。

2）有研究表明，作物連作會使土壤中細菌明顯減少，真菌數量顯著增加，使土壤從高肥的“細菌型”土壤向低肥的“真菌型”土壤轉化［7］。本試驗結果表明，該生防菌+草木灰混合拌種對有害的真菌類病原菌具有較強的拮抗作用，能夠改善連作馬鈴薯根區(qū)土壤中微生物種群結構，有助于連作土壤從低肥的“真菌型”土壤向高肥的“細菌型”土壤轉化，而生防菌單獨拌種的效果明顯低于混合拌種。

3） 本研究所應用的生防菌為一種拮抗放線菌制劑。該放線菌制劑能改善馬鈴薯連作土壤微生物種群結構，從而可以優(yōu)化土壤理化性狀，提高土壤肥力，改善連作土壤微生態(tài)環(huán)境，有助于作物的生長發(fā)育和最終產量的形成。有研究表明，拮抗微生物的同化作用產生能抑制病原菌的抗菌物質，一般在低濃度下就能對病原菌的生長和代謝產生抑制，引起細胞內溶現象［8］。從本試驗結果來看，該放線菌制劑與草木灰混合使用具有較好的促生防病功能，可以用于馬鈴薯連作障礙的微生物修復，對馬鈴薯土傳病害病原菌有抑制作用，具有推廣應用價值。

表1 馬鈴薯收獲期根區(qū)土壤微生物數量

［1］ 吳鳳芝，王學征．設施黃瓜連作和輪作中土壤微生物群落多樣性的變化及其與產量品質的關系［J］．中國農業(yè)科學，2007，40（10）：2274-2280．

［2］ 王才斌，吳正鋒，成 波，等．連作對花生光合特性和活性氧代謝的影響 ［J］．作物學報，2007，33（8）：1304-130

［3］ 賀麗娜，梁銀麗，高 靜，等．連作對設施黃瓜產量和品質及土酶活性的影響［J］．西北農林科技大學學報（自然科學版），2008，36（5）：155-159．

［4］ 馬 琨，張 麗，杜 茜，等．馬鈴薯連作栽培對土壤微生物群落的影響［J］．水土保持學報，2010，24（4）：229-233．

［5］ 李春格，李曉鳴，王敬國．大豆連作對土體和根際微生物群落功能的影響［J］．生態(tài)學報，2006，26（4）：1144-1150．

［6］ 林先貴．土壤微生物研究原理與方法［M］．北京：高等教育出版社，2010．

［7］ 鄒 莉，袁曉穎，李 玲，等．連作對大豆根部土壤微生物的影響研究［J］.微生物學雜志，2005，25（2）：27-30．

［8］ 王學翠，童曉茹，溫學森，等．植物與根際微生物關系的研究進展［J］．山東科學，2007，20（6）：40-44．