劉 沛，劉天忠，王 丹，胡先奇

（云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 云南生物資源保護(hù)與利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，云南 昆明 605201）

晚疫病是全球范圍內(nèi)馬鈴薯生產(chǎn)上的第一大病害［1］。該病在我國(guó)常年發(fā)生面積205萬(wàn)hm2，造成產(chǎn)量減少10%~30%，嚴(yán)重流行時(shí)可達(dá)減產(chǎn)50%甚至絕收［2］。礦質(zhì)元素是馬鈴薯正常生長(zhǎng)所必需的營(yíng)養(yǎng)元素，同時(shí)對(duì)馬鈴薯晚疫病的發(fā)生具有直接或間接的影響［3］。探究土壤理化指標(biāo)變化與馬鈴薯晚疫病發(fā)生的規(guī)律，研究土壤礦質(zhì)元素缺乏對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)及晚疫病發(fā)生的影響，有助于通過(guò)合理施肥措施達(dá)到增強(qiáng)植物抗病能力，減少晚疫病發(fā)生的效果，對(duì)于化肥、農(nóng)藥減施增效目標(biāo)的達(dá)成具有重要意義。

按植物對(duì)礦質(zhì)元素的需求量和植物體內(nèi)礦質(zhì)元素的含量，可以將礦質(zhì)元素分為大量元素（氮N、磷P、鉀K）、中量元素（鈣Ca、鎂Mg等）和微量元素（鋅Zn、錳Mn等）［4］。氮元素是植物生長(zhǎng)需求量最大的礦質(zhì)元素，氮元素缺乏會(huì)使植物生長(zhǎng)嚴(yán)重受限［5］。在缺氮培養(yǎng)條件下，番茄（Lycopersicon esculentum）對(duì)尖孢鐮刀菌（Fusarium oxysporum）的侵染表現(xiàn)出敏感性［6］；葡萄（Vitis vinifera）對(duì)灰霉病菌（Botrytis cinerea）侵染的敏感性上升2.5倍［7］。磷元素是細(xì)胞的重要組成元素，同時(shí)對(duì)大多數(shù)植物病害的發(fā)生具有選擇性抑制作用［8］。缺磷培養(yǎng)會(huì)增加全蝕病菌（Gaeumannomyces graminis）對(duì)小麥（Triticum aestivum）的侵染能力［9］。鉀元素參與調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透壓，增厚細(xì)胞壁，刺激產(chǎn)生木質(zhì)素、纖維素等多種生理過(guò)程，一般具有提高植物抗病性的功能［10］。增施鉀肥可以減輕棉花（Gossypium spp.）葉斑病的發(fā)生［11］，對(duì)棉花黃枯萎病有明顯防效［12］。與鉀元素相似，鈣元素也是植物抵抗病原侵染，減輕病害發(fā)生的重要元素［13］。鈣元素可以提高櫟樹（Quercus ilex）對(duì)疫霉菌（Phytophthora spp.）病害的耐受性［14］。鎂元素在植物與病害相互關(guān)系中的作用呈現(xiàn)搖擺性，有研究顯示，增施鎂元素提高了花椰菜（Brassica oleracea）頭腐病的發(fā)病率［15］；而吸收和利用鎂是稻瘟菌（Magnaporthe oryzae）在水稻（Oryza sativa）上生長(zhǎng)、發(fā)育和侵染的基礎(chǔ)［16］；另有研究卻證明，鎂元素可以抑制枯萎病和軟腐病的病原菌［17］。鋅可直接毒害病原體，也可影響植物體內(nèi)氧化酶和酚酶的活性，從而影響植物的抗病性［18］。噴施硫酸鋅溶液可以有效防治玉米（Zea mays）莖基腐病［19］。

目前，針對(duì)礦質(zhì)元素與馬鈴薯生長(zhǎng)和晚疫病發(fā)生的相關(guān)研究還較為缺乏，關(guān)于馬鈴薯對(duì)單個(gè)礦質(zhì)元素缺乏的相關(guān)反應(yīng)不夠明確。本研究擬通過(guò)連續(xù)調(diào)查馬鈴薯種植田塊的土壤理化性質(zhì)的變化規(guī)律，并采用單因子礦質(zhì)元素缺失盆栽實(shí)驗(yàn)分析土壤礦質(zhì)元素對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)及晚疫病發(fā)生的影響，初步明確各礦質(zhì)元素的影響程度及規(guī)律。本研究結(jié)果將為深入研究礦質(zhì)元素、馬鈴薯及晚疫病菌的相互作用提供基礎(chǔ)，同時(shí)指導(dǎo)化學(xué)肥料在馬鈴薯生產(chǎn)中的科學(xué)合理施用。

1 材料與方法

1.1 田間試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)及采樣方法

田間試驗(yàn)于2019年6月8日~9月6日在云南省昆明市尋甸縣大河橋云南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)基地進(jìn)行。馬鈴薯種植田塊大小約為20 m×10 m。馬鈴薯種植品種為合作88。分別在6月8日、6月23日、7月8日、7月23日、8月7日和9月6日采用5點(diǎn)取樣法對(duì)種植田塊的土壤進(jìn)行取樣，每個(gè)樣點(diǎn)采集5份土壤樣本用于土壤理化性質(zhì)測(cè)定。在每個(gè)取樣點(diǎn)附近對(duì)15株馬鈴薯進(jìn)行晚疫病發(fā)生程度調(diào)查，統(tǒng)計(jì)病情指數(shù)。

1.2 土壤理化性質(zhì)測(cè)定

土壤樣本的pH值、有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀含量由云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心測(cè)定。

1.3 溫室盆栽實(shí)驗(yàn)方案

1.3.1 礦質(zhì)元素缺失處理 盆栽實(shí)驗(yàn)在云南農(nóng)業(yè)大學(xué)日光溫室中進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)采用底直徑20 cm、高30 cm的塑料花盆，每盆裝入滅菌的椰糠∶珍珠巖（3∶1，v/v）營(yíng)養(yǎng)培養(yǎng)基質(zhì)，之后種植1個(gè)合作88原薯。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)6個(gè)處理：磷元素缺失處理組（P-）、鉀元素缺失處理組（K-）、鈣元素缺失處理組（Ca-）、鎂元素缺失處理組（Mg-）、鋅元素缺失處理組（Zn-）及施用完全營(yíng)養(yǎng)的處理組（對(duì)照組，CK）。每個(gè)處理種植15株馬鈴薯。處理方式為配制相應(yīng)營(yíng)養(yǎng)液，分別在馬鈴薯定植時(shí)、出苗后及現(xiàn)蕾期按每盆0.3 L進(jìn)行澆灌。

營(yíng)養(yǎng)液配制主要依據(jù)MS培養(yǎng)基配方［20］，并參考了馬鈴薯測(cè)土配方的結(jié)果［21］，成分如表1所示。

1.3.2 晚疫病孢子懸浮液制備及人工接種 取實(shí)驗(yàn)室保存的晚疫病菌接種于黑麥-番茄固體培養(yǎng)基［22］上，經(jīng)三區(qū)劃線法活化。挑取單菌落懸浮于無(wú)菌水中，充分混勻后均勻涂布于黑麥-番茄固體培養(yǎng)基上，10~15 d后菌絲長(zhǎng)滿培養(yǎng)基表面。以無(wú)菌水將晚疫病菌孢子囊洗下，用300目篩網(wǎng)過(guò)濾除去菌絲體，定容至50 mL，用血球計(jì)數(shù)板測(cè)定并稀釋孢子囊數(shù)目至2000~4000個(gè)/mL［23］，于4 ℃冰箱放置30 min使孢子釋放。將懸浮液稀釋5倍至終體積為250 mL，即可進(jìn)行人工接種［24］在馬鈴薯現(xiàn)蕾前期直接將上述孢子懸浮液均勻地噴灑于各個(gè)處理的植株正反兩面的葉片上，進(jìn)行人工接種。

1.4 馬鈴薯生理指標(biāo)的測(cè)定方法

1.4.1 葉綠素的測(cè)定 用直徑6 mm打孔器在葉片樣品上打孔取樣，每個(gè)樣品打3個(gè)孔并記錄質(zhì)量（g）。將樣品置于10 mL塑料離心管中，加入6 mL 95%乙醇提取葉綠素，靜置提取2 d后通過(guò)比色法測(cè)定葉綠素含量。以95%乙醇為空白對(duì)照，分別測(cè)定649 nm和665 nm波長(zhǎng)下各浸提液的吸光值，按如下公式分別計(jì)算葉綠素a和b的值：葉綠素a（Ca）=13.95OD665-6.88OD649；葉綠素b（Cb）=24.96OD649-7.32OD665；總?cè)~綠素（Ct）=Ca+Cb。葉片鮮重葉綠素含量（mg/g）=（Ct×6）/葉片鮮重質(zhì)量［25］。

1.4.2 平均株高的測(cè)定 定植90 d時(shí)用卷尺測(cè)量各處理植株地面莖基部至葉尖第1片新葉葉叉處長(zhǎng)度，記為株高（cm）。以各處理組內(nèi)的重復(fù)數(shù)計(jì)算平均株高。

1.4.3 平均薯重的測(cè)定 定植90 d后收獲馬鈴薯，洗凈晾干后統(tǒng)計(jì)各處理的結(jié)薯數(shù)、單個(gè)薯塊的薯重（g），計(jì)算平均薯重。

1.5 馬鈴薯植株及薯塊晚疫病發(fā)生調(diào)查統(tǒng)計(jì)方法

對(duì)馬鈴薯植株晚疫病整體發(fā)病和葉片病斑進(jìn)行調(diào)查，依照植株發(fā)病程度和葉片病斑面積進(jìn)行分級(jí)。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：無(wú)明顯病斑為0級(jí)；病斑較少，每株病斑數(shù)少于10個(gè)為1級(jí)；病斑較多，葉片病斑面積小于25%為2級(jí)；植株中度發(fā)病，葉片病斑面積超過(guò)50%為3級(jí)；植株嚴(yán)重落葉但未干枯為4級(jí)；植株整體枯死為5級(jí)。之后計(jì)算病情指數(shù)：病情指數(shù)=Σ（各病級(jí)株數(shù)×病級(jí)級(jí)數(shù)）/［（調(diào)查總株數(shù)×5）×100］［26］。

調(diào)查馬鈴薯薯塊晚疫病的薯塊病斑面積占比，然后進(jìn)行分級(jí)。分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)為：薯塊無(wú)病斑為0級(jí)；薯塊病斑占比小于5%為1級(jí)；病斑占比5%~10%為2級(jí)；占比10%~25%為3級(jí)；占比25%~50%為4級(jí)；占比超過(guò)50%為5級(jí)。之后按如下公式計(jì)算病情指數(shù)：病情指數(shù)=Σ（各病級(jí)薯塊數(shù)×病級(jí)級(jí)數(shù)）/［（調(diào)查總薯數(shù)×5）×100］［26］。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤理化性質(zhì)與馬鈴薯晚疫病發(fā)生動(dòng)態(tài)變化

從定植開始，連續(xù)在馬鈴薯不同生長(zhǎng)期對(duì)種植田塊的土壤進(jìn)行取樣調(diào)查，分別測(cè)定土壤中有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效磷、速效鉀的含量，以及pH值，分析它們的動(dòng)態(tài)變化規(guī)律。分析結(jié)果顯示（圖1）：取樣點(diǎn)田塊為堿性土壤，在馬鈴薯整個(gè)生長(zhǎng)期間土壤pH動(dòng)態(tài)變化不明顯（8.366±0.10~8.44±0.07）。與定植時(shí)（0 d，28.56±2.8 g/kg）調(diào)查數(shù)據(jù)相比，有機(jī)質(zhì)含量在苗期（15 d，30.68±3.2 g/kg）略有上升，從現(xiàn)蕾期（30 d，28.16±3.0 g/kg）至初花期（45 d，25.24±2.8 g/kg）持續(xù)下降，在盛花期（60 d，30.18±1.4 g/kg）時(shí)又再次上升，至衰老期（90 d，27.06±2.4 g/kg）時(shí)又再次下降。堿解氮含量在馬鈴薯苗期（15 d，45.02±4.22 mg/kg）、現(xiàn)蕾期（30 d，46.15±3.88 mg/kg）、初花期（45 d，46.57±2.36 mg/kg）均低于定植時(shí)（0 d，51.92±3.27 mg/kg），至盛花期（60 d，56.98±5.69 mg/kg）時(shí)上升，衰老期（90 d，44.18±3.86 mg/kg）時(shí)又下降。速效磷含量從定植（0 d，17.27±1.13 mg/kg）至苗期（15 d，17.29±1.20 mg/kg）保持穩(wěn)定，在現(xiàn)蕾期（30 d，14.67±1.8 mg/kg）時(shí)呈下降趨勢(shì)，至初花期（45 d，15.93±1.62 mg/kg）又略有回升，至盛花期（60 d，16.34±1.84 mg/kg）和衰老期（90 d，16.25±1.72 mg/kg）保持穩(wěn)定。速效鉀含量在定植時(shí)（0 d）為156.68±11.96 mg/kg，在苗期（15 d，168.21±10.42 mg/kg）及現(xiàn)蕾期（30 d，164.37±19.99 mg/kg）基本穩(wěn)定，初花期（45 d，149.95±11.06 mg/kg）下降，在盛花期（60 d，153.79±11.96 mg/kg）及衰老期（90 d，151.87±4.02 mg/kg）略有上升。

對(duì)調(diào)查樣點(diǎn)所種植的馬鈴薯各生長(zhǎng)期地上部分晚疫病發(fā)生情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)（圖1）：在苗期（15 d）即可在馬鈴薯葉片上觀察到零星病斑，病情指數(shù)為0.44±0.22；之后晚疫病發(fā)生逐漸加重，病情指數(shù)不斷升高：在現(xiàn)蕾期（30 d）為9.56±4.02，在初花期（45 d）為46.52±9.85，至盛花期（60 d）時(shí)病情指數(shù)達(dá)到極值87.78±11.46，在衰老期（90 d）為81.98±5.36，之后植株持續(xù)發(fā)病直至死亡。

圖1 土壤理化性質(zhì)及馬鈴薯晚疫病發(fā)生動(dòng)態(tài)

對(duì)照分析土壤理化指標(biāo)變化動(dòng)態(tài)與馬鈴薯地上部分晚疫病發(fā)生動(dòng)態(tài)可以看出，有機(jī)質(zhì)與堿解氮含量在馬鈴薯生長(zhǎng)的早期至中期（15~45 d）有下降趨勢(shì)，表明有機(jī)質(zhì)和氮元素作為馬鈴薯生長(zhǎng)的重要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和元素，在馬鈴薯迅速生長(zhǎng)和生物量積累階段的需求量增加。馬鈴薯晚疫病在苗期（15 d）至盛花期（60 d）為快速發(fā)生階段；在這個(gè)過(guò)程中，速效磷含量在現(xiàn)蕾期（30 d），速效鉀含量在初花期（45 d）均有下降趨勢(shì)，表明磷元素和鉀元素可能參與了馬鈴薯對(duì)晚疫病菌的防御過(guò)程。

2.2 礦質(zhì)元素缺失培養(yǎng)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響

結(jié)合田間調(diào)查得出的初步規(guī)律，設(shè)置不同礦質(zhì)元素缺失的盆栽實(shí)驗(yàn)處理，以施用完全營(yíng)養(yǎng)處理為對(duì)照（CK），分析不同礦質(zhì)元素對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)的影響。首先以馬鈴薯葉片葉綠素含量為評(píng)價(jià)指標(biāo)，分析不同處理在馬鈴薯各生長(zhǎng)期對(duì)葉綠素合成的影響，結(jié)果顯示（圖2）：在現(xiàn)蕾期（30 d），與CK（2.74±0.29 mg/g）相比，磷元素缺失處理組的馬鈴薯葉片葉綠素含量（P-，1.89±0.20 mg/g）與鉀元素缺失處理組（K-，2.0±0.17 mg/g）的比較明顯降低，呈顯著差異（P＜0.05）；鈣元素缺失處理組（Ca-，2.41±0.08 mg/g）、鎂元素缺失處理組（Mg-，2.38±0.22 mg/g）和鋅元素缺失處理組的葉綠素含量（Zn-，2.45±0.13 mg/g）與CK相比差異不顯著。初花期（45 d）時(shí)，P-（1.96±0.22 mg/g）、K-（1.81±0.15 mg/g）和Ca-（2.18±0.13 mg/g）3個(gè)處理組的葉綠素含量與CK（2.65±0.28 mg/g）相比顯著降低（P＜0.05），Mg-（2.47±0.15 mg/g）和Zn-（2.12±0.19 mg/g）處理組與CK相比差異不顯著。在盛花期（60 d）至衰老期（90 d），P-（0.65±0.12 mg/g，0.39±0.06 mg/g）和K-（0.65±0.07 mg/g，0.35±0.07 mg/g）處理組與CK（1.39±0.21 mg/g，0.73±0.15 mg/g）相比葉綠素含量顯著降低（P＜0.05），Ca-（1.04±0.16 mg/g，0.62±0.16 mg/g）、Mg-（0.97±0.18 mg/g，0.63±0.09 mg/g）和Zn-（0.96±0.22 mg/g，0.66±0.13 mg/g）3個(gè)處理組的葉綠素含量與CK相比差異不顯著。

圖2 礦質(zhì)元素缺失處理對(duì)馬鈴薯不同生長(zhǎng)期葉片葉綠素含量的影響

在衰老期（90 d）對(duì)馬鈴薯的株高進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果顯示：CK的平均株高為89.88±7.06 cm，P-和K-處理組的平均株高分別為70.38±6.18 cm和71.25±8.51 cm，均顯著低于CK（P＜0.05）；Ca-、Mg-和Zn-處理組的平均株高分別為87.38±7.62、98.81±10.06和85.44±5.69 cm，與CK相比差異不顯著（圖3）。

圖3 礦質(zhì)元素缺失處理對(duì)馬鈴薯株高的影響

在衰老期（90 d）對(duì)馬鈴薯的結(jié)薯情況進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明（圖4）：CK的平均薯重為11.35±1.06 g，K-、Ca-、Mg-和Zn-處理組的平均薯重分別為8.12±1.01、5.77±1.39、8.95±1.42和7.34±0.97 g，均顯著低于CK的平均薯重（P＜0.05）。P-處理組的平均薯重為5.71±1.29 g，與CK相比差異極顯著（P＜0.01）。

圖4 礦質(zhì)元素缺失處理對(duì)馬鈴薯平均薯重的影響

通過(guò)礦質(zhì)元素缺失盆栽實(shí)驗(yàn)分析可以看出，磷元素和鉀元素對(duì)馬鈴薯葉綠素合成的影響作用明顯：從現(xiàn)蕾期（30 d）開始，P-和K-處理組馬鈴薯葉片的葉綠素含量顯著（P＜0.05）低于CK對(duì)照，影響效果一直持續(xù)至馬鈴薯衰老期（90 d）。Ca-處理組馬鈴薯葉片葉綠素含量?jī)H在初花期（45 d）顯著（P＜0.05）低于CK，在其他時(shí)期差異不顯著。Mg-和Zn-處理組的葉綠素含量在全過(guò)程中與CK無(wú)顯著差異。對(duì)株高的統(tǒng)計(jì)分析也顯示出磷元素和鉀元素對(duì)馬鈴薯株高影響明顯：P-和K-處理組的平均株高顯著（P＜0.05）低于CK，而Ca-、Mg-和Zn-處理組與CK無(wú)顯著差異。對(duì)馬鈴薯平均薯重的統(tǒng)計(jì)分析顯示，與CK相比各礦質(zhì)元素缺失處理均顯著（P＜0.05）影響了馬鈴薯的平均薯重；其中P-處理組影響最突出，平均薯重與CK相比差異極顯著（P＜0.01）。綜合上述分析可以發(fā)現(xiàn)，在各礦質(zhì)元素中，磷元素與鉀元素對(duì)馬鈴薯的生長(zhǎng)影響最為明顯，這兩種元素同時(shí)影響了馬鈴薯地上部的生長(zhǎng)、營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累和地下部薯塊的生物質(zhì)積累。

2.3 礦質(zhì)元素缺失培養(yǎng)對(duì)馬鈴薯晚疫病發(fā)生的影響

通過(guò)礦質(zhì)元素缺失培養(yǎng)盆栽實(shí)驗(yàn)，調(diào)查統(tǒng)計(jì)各礦質(zhì)元素缺失條件下馬鈴薯不同生長(zhǎng)期地上部晚疫病發(fā)生的病情指數(shù)，分析各礦質(zhì)元素對(duì)馬鈴薯晚疫病發(fā)生的影響，結(jié)果顯示（圖5）：在現(xiàn)蕾期（30 d），P-（24.14±5.33）、K-（27.78±5.01）、Ca-（20.59±4.28）和Zn-（18.92±3.60）處理組與CK（8.14±2.15）相比病情指數(shù)差異顯著（P＜0.05）；Mg-（9.38±1.91）處理組與CK相比差異不顯著。在初花期（45 d），K-（20.83±4.94）、Ca-（29.41±6.22）、Mg-（21.88±3.59）和Zn-（21.62±4.28）處理組與CK（9.30±3.02）相比病情指數(shù)差異顯著（P＜0.05）；P-（65.51±6.87）處理組與CK相比差異極顯著（P＜0.01）。在盛花期（60 d）及衰老期（90 d），K-（31.48±4.88、34.72±4.28）、Ca-（23.23±5.43、25.11±4.99）和Zn-（32.35±3.76、31.37±4.12）處理組與CK（24.03±5.11、25.58±5.08）相 比 病 情 指 數(shù) 差 異 不 顯 著；Mg-（40.01±4.21、43.33±6.02）處理組與CK相比病情指數(shù)差異顯著（P＜0.05）；P-（82.75±6.02、94.83±4.28）處理組與CK相比病情指數(shù)差異極顯著（P＜0.01）。

圖5 礦質(zhì)元素缺失處理對(duì)馬鈴薯地上部晚疫病發(fā)生的影響

在衰老期（90 d）對(duì)馬鈴薯薯塊晚疫病發(fā)生情 況 統(tǒng) 計(jì) 分 析 顯 示（圖6）：K-（1.43±0.32）、Ca-（0.89±0.29）和Zn-（1.94±0.66）處理組與CK（1.13±0.44）相比，薯塊病情指數(shù)差異不顯著；Mg-（3.31±0.53）處理組與CK相比病情指數(shù)差異顯著（P＜0.05）；P-（5.10±0.72）處理組與CK相比病情指數(shù)差異極顯著（P＜0.01）。

圖6 礦質(zhì)元素缺失處理對(duì)馬鈴薯薯塊晚疫病發(fā)生的影響

對(duì)植株病情指數(shù)的統(tǒng)計(jì)分析顯示，K-、Ca-和Zn-處理組與CK相比，病情指數(shù)在現(xiàn)蕾期（30 d）至初花期（45 d）差異顯著（P＜0.05），在盛花期（60 d）至衰老期（90 d）差異不顯著，說(shuō)明鉀元素、鈣元素和鋅元素可能參與了馬鈴薯早期防御晚疫病的過(guò)程。Mg-處理組與CK相比，病情指數(shù)在初花期（45 d）至衰老期（90 d）差異顯著（P＜0.05），說(shuō)明鎂元素影響馬鈴薯防御晚疫病的作用可能滯后于前述3種礦質(zhì)元素。P-處理組與CK相比，病情指數(shù)在現(xiàn)蕾期（30 d）差異顯著（P＜0.05），在初花期（45 d）至衰老期（90 d）時(shí)差異極顯著（P＜0.01），說(shuō)明磷元素在馬鈴薯防御晚疫病的早期即發(fā)揮作用，同時(shí)其可能的抗病作用持續(xù)了馬鈴薯整個(gè)生長(zhǎng)期，表明磷元素在馬鈴薯晚疫病發(fā)生的過(guò)程中可能具有更加重要的作用。

對(duì)薯塊晚疫病發(fā)生的統(tǒng)計(jì)分析同樣顯示，P-處理組與CK相比，病情指數(shù)差異極顯著（P＜0.01），而Mg-處理組與CK相比差異顯著（P＜0.05），K-、Ca-和Zn-處理組與CK相比差異不顯著，該結(jié)果進(jìn)一步說(shuō)明磷元素在馬鈴薯地上和地下部分防御晚疫病的過(guò)程中，均發(fā)揮重要作用。

3 結(jié)論與討論

研究發(fā)現(xiàn)，大量元素磷與鉀對(duì)馬鈴薯地上、地下部分的生長(zhǎng)均有明顯影響：在磷、鉀元素缺失培養(yǎng)條件下，馬鈴薯葉片葉綠素含量、植株株高及薯塊重量等指標(biāo)均顯著小于完全營(yíng)養(yǎng)處理的對(duì)照組，而中、微量元素鈣、鎂、鋅僅對(duì)馬鈴薯的薯重有顯著影響。本研究結(jié)果與已有對(duì)大量元素和中、微量元素生理功能的相關(guān)研究結(jié)果一致［27］。同時(shí)我們也注意到，鎂作為構(gòu)成植物葉綠素的結(jié)構(gòu)性元素［28］，應(yīng)當(dāng)對(duì)葉綠素的合成起到較為關(guān)鍵的作用。但本研究數(shù)據(jù)顯示，在鎂元素缺失培養(yǎng)條件下，各生長(zhǎng)期馬鈴薯葉片中葉綠素含量與完全營(yíng)養(yǎng)對(duì)照處理相比較沒(méi)有顯著差異（圖2）。該結(jié)果表明鎂元素對(duì)葉綠素合成的影響可能是一個(gè)潛在的復(fù)雜機(jī)制，相關(guān)機(jī)理還需要進(jìn)一步深入研究。

各礦質(zhì)元素缺失培養(yǎng)對(duì)馬鈴薯地上部分晚疫病的發(fā)生均有顯著影響，而僅磷和鎂元素缺失對(duì)馬鈴薯薯塊晚疫病發(fā)生的影響顯著（圖5、圖6），其中以磷元素的影響最為明顯。在磷元素缺失培養(yǎng)條件下，馬鈴薯地上部分晚疫病發(fā)生時(shí)間早，病情指數(shù)顯著高于其他處理；磷元素缺失也顯著增加了薯塊晚疫病的病情指數(shù)。而同為大量元素的鉀，在馬鈴薯與晚疫病互作的過(guò)程中發(fā)揮的作用則明顯弱于磷元素，與中、微量元素作用相當(dāng)。由此可見(jiàn)，在馬鈴薯種植過(guò)程中，應(yīng)當(dāng)尤其重視磷元素的補(bǔ)充。在馬鈴薯生長(zhǎng)早期適時(shí)、適量補(bǔ)充磷肥，對(duì)于馬鈴薯抵抗晚疫病菌侵染，減輕晚疫病發(fā)生，提高馬鈴薯產(chǎn)量及商品質(zhì)量具有關(guān)鍵作用。

在本研究開展前期，我們進(jìn)行了氮元素缺失培養(yǎng)的預(yù)實(shí)驗(yàn)。馬鈴薯植株在苗期（15 d）即表現(xiàn)出明顯的葉片褪綠、植株矮小、生長(zhǎng)緩慢等典型營(yíng)養(yǎng)缺乏癥狀［29］，之后植株黃化加重，持續(xù)生長(zhǎng)不良，至定植30 d（現(xiàn)蕾期）時(shí)基本上已經(jīng)干枯死亡，無(wú)法再開展后續(xù)人工接種晚疫病菌孢子及測(cè)定工作。因此，在本研究實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)下，沒(méi)有獲得氮元素完全缺失培養(yǎng)對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)及晚疫病發(fā)生的相關(guān)研究數(shù)據(jù)。鑒于氮元素在植物正常生長(zhǎng)中的決定性作用，后續(xù)對(duì)氮元素缺失影響的相關(guān)研究，應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充基本含量的氮元素以保證植物生長(zhǎng)的需求和后續(xù)實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行，同時(shí)設(shè)計(jì)不同的氮元素含量梯度實(shí)驗(yàn)，細(xì)化分析相關(guān)影響。

本研究重點(diǎn)分析了單因子礦質(zhì)元素缺失培養(yǎng)條件對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)和晚疫病發(fā)生的影響。但土壤是一個(gè)復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)［30］。礦質(zhì)元素在土壤中除以單因子發(fā)揮作用外，還存在復(fù)雜的相互作用關(guān)系。例如，土壤中鉀氮元素比例（K/N）影響了檸檬流膠病的發(fā)生，當(dāng)K/N提高至0.455時(shí)，檸檬流膠病感染率大幅下降［31］。在石灰性土壤中，陽(yáng)離子間拮抗作用明顯，鈣、鎂離子會(huì)影響煙草對(duì)鉀的吸收，降低煙草品質(zhì)［32］。關(guān)于礦質(zhì)元素之間相互作用關(guān)系及對(duì)植物生長(zhǎng)、抗病等的影響，有待進(jìn)一步研究揭示。

致謝：特此感謝云南農(nóng)業(yè)大學(xué)國(guó)家農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心李少明教授在土壤理化性質(zhì)測(cè)定實(shí)驗(yàn)中提供的幫助。