宋計(jì)平，姚甜甜，舒 銳，許念芳，岳林旭，李曉龍

（山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山東濟(jì)南 250100）

山藥是薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（DioscoreaL.）薯蕷（Dioscorea oppositaThunb.）及其近緣種植物地下塊莖的總稱(chēng)，為1 年生或多年生的單子葉纏繞性藤本植物[1-2]，具有較高的藥用、食用及經(jīng)濟(jì)價(jià)值，但若在同一地塊連續(xù)種植，易造成明顯的連作障礙[3]，尤其是山藥線蟲(chóng)病日益嚴(yán)重，危害極大，在魯西南、黃淮地區(qū)可導(dǎo)致山藥減產(chǎn)15%～40%，嚴(yán)重時(shí)達(dá)到60%～80%，降低經(jīng)濟(jì)效益，阻礙山藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。

目前山藥研究主要集中在山藥成分藥理研究[5-10]、山藥栽培技術(shù)與生理[11-14]、山藥貯藏保存技術(shù)[15-20]等方面，而關(guān)于重茬山藥生長(zhǎng)及病害防控的研究較少。微生物菌肥是一種新型肥料，含有有益微生物菌群、活性酶、有機(jī)質(zhì)及多種微量元素，通過(guò)微生物生命活動(dòng)及相關(guān)代謝產(chǎn)物來(lái)改善植物生長(zhǎng)環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)條件[21]，微生物菌肥應(yīng)用于作物根區(qū)時(shí)，能刺激植物吸收營(yíng)養(yǎng)、提高營(yíng)養(yǎng)效率[22]，改善土壤養(yǎng)分狀況，增加產(chǎn)量，提高品質(zhì)。近年來(lái)棉隆消毒在生姜和山藥，特別是常年連茬種植蔬菜中應(yīng)用效果較好。山藥-大蔥伴生能夠利用根系分泌物改變土壤微環(huán)境，進(jìn)而降低土傳病害。為獲得解決山藥連作障礙的有效方式，本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比棉隆消毒、施用生物菌肥及山藥-大蔥伴生的處理方式探究其對(duì)山藥生長(zhǎng)、產(chǎn)量及塊莖感病面積的影響，以期為解決濰坊地區(qū)生產(chǎn)中因山藥連作障礙的經(jīng)濟(jì)損失問(wèn)題奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2021 年4—10 月在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所高密試驗(yàn)站呼家莊試驗(yàn)基地進(jìn)行。該地位于東經(jīng)119°40′、北緯36°19′，海拔16 m，屬季風(fēng)性暖溫帶大陸性半濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫13.1 ℃，年平均降水量606.2 mm，年平均無(wú)霜期218 d[23]。試驗(yàn)區(qū)土壤為砂壤土，為山藥種植兩年的重茬地，基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)區(qū)土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physical and chemical properties of soil in test area

1.2 試驗(yàn)材料

以‘大和長(zhǎng)芋’為試驗(yàn)材料，由蔬菜研究所高密試驗(yàn)站呼家莊試驗(yàn)基地提供，為保證試驗(yàn)數(shù)據(jù)的可靠性，嚴(yán)格選取山藥種薯，采用2021 年留種山藥塊莖，每個(gè)大小一致、100 g 左右。

98%棉隆（微粒劑型），順毅股份有限公司；1 000 億cfu/g 地衣芽孢桿菌、1 000 億cfu/g 枯草芽孢桿菌、50 億cfu/g 膠質(zhì)芽孢桿菌、有效活菌數(shù)為5×1010EM濃縮菌，均由益昊生物有限公司提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)置7 個(gè)處理，T1：以每1 m 山藥種植溝棉隆藥劑用量45 g 的標(biāo)準(zhǔn)將其均勻撒施溝內(nèi)，適量澆水后覆蓋地膜消毒7 d；T2：以每1 m 山藥種植溝用1 000 億cfu/g地衣芽孢桿菌15 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T3：以每1 m 山藥種植溝用1 000 億cfu/g 枯草芽孢桿菌量15 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T4：以每1 m 山藥種植溝用1 000 億cfu/g 膠質(zhì)芽孢桿菌0.25 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T5：以每1 m 山藥種植溝用有效活菌數(shù)為5×1010EM濃縮菌1.25 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T6：每1 m 種植20 棵大蔥與山藥伴生種植；T7：對(duì)照，不進(jìn)行任何處理。

每個(gè)處理3 次重復(fù)，共21 個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積2.4 m2，每個(gè)小區(qū)間隔1 m 緩沖區(qū)。山藥采用起壟雙溝種植方式，種植密度為4 100 株/667 m2，株距為20 cm，行距為80 cm。除處理方式不同外，其他栽培管理保持一致。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.4.1 山藥塊莖形態(tài)指標(biāo)及產(chǎn)量

山藥收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取20 株有代表性的塊莖，除去塊莖上的土。采用直尺測(cè)量山藥塊莖長(zhǎng)，塊莖長(zhǎng)是指山藥蘆頭頂端至山藥塊莖末端的長(zhǎng)度。采用游標(biāo)卡尺測(cè)量塊莖粗，塊莖粗是山藥塊莖中間部位的直徑。用電子天平稱(chēng)量每株的塊莖鮮質(zhì)量，求得平均值，與種植密度相乘得到每667 m2產(chǎn)量。

1.4.2 山藥塊莖感病程度

待山藥收獲時(shí)，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取20 株有代表性的塊莖，統(tǒng)計(jì)各小區(qū)地下塊莖病害感染情況。經(jīng)鑒定，危害山藥的病害主要為線蟲(chóng)病，線蟲(chóng)種類(lèi)主要有南方線蟲(chóng)和根結(jié)線蟲(chóng)。本試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)病害感染程度，計(jì)算公式見(jiàn)式（1），結(jié)果取平均值。

式中，S1為單薯危害塊莖部位面積，m2；S2為單薯塊莖總面積，m2。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計(jì)分析軟件分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)；Duncan’s 新復(fù)極差法分析顯著性；采用Microsoft Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對(duì)重茬山藥塊莖長(zhǎng)的影響

由圖1 可知，T3 處理的山藥塊莖長(zhǎng)最長(zhǎng)，T5 處理次之，分別較對(duì)照增加39.00%和23.05%，差異均達(dá)顯著性水平，且T3、T5 之間差異顯著，前者較后者高出12.96%。T3 山藥塊莖長(zhǎng)顯著高于其他處理；T1、T2、T4、T6 處理塊莖長(zhǎng)與CK 差異不顯著?？梢?jiàn)枯草芽孢桿菌和EM菌對(duì)重茬山藥塊莖長(zhǎng)的增長(zhǎng)均具有促進(jìn)作用，其中，枯草芽孢桿菌效果最好。

2.2 不同處理方式對(duì)重茬山藥塊莖粗的影響

從圖2 可以看出，除T1 和T2 外，其他處理方式對(duì)重茬山藥塊莖粗影響不大。T1 和T2 處理的山藥塊莖粗較CK 分別增加19.19%和17.07%，差異顯著，T1 和T2間差異不顯著；T1 和T2 處理與其他處理之間差異不顯著。說(shuō)明棉隆和地衣芽孢桿菌對(duì)重茬山藥塊莖粗的增粗均有明顯促進(jìn)作用。

2.3 不同處理方式對(duì)重茬山藥塊莖鮮質(zhì)量的影響

由圖3（見(jiàn)下頁(yè)）可知，T2、T3、T5 處理的山藥塊莖鮮質(zhì)量較對(duì)照分別顯著高43.59%、85.22%、61.23%，差異顯著。T3 處理的山藥塊莖鮮質(zhì)量最大，為0.79 kg，與T5 處理差異不顯著，較其他處理差異顯著，綜上，地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和EM菌均可促進(jìn)山藥塊莖鮮質(zhì)量的增加，其中，枯草芽孢桿菌效果最好。

2.4 不同處理方式對(duì)重茬山藥產(chǎn)量的影響

由圖4 可知，T2、T3、T5 處理的山藥產(chǎn)量較對(duì)照分別顯著高43.59%、85.22%、61.23%，差異顯著。T3 處理的山藥產(chǎn)量最大，為3 241.73 kg/667 m2，與T5 處理差異不顯著，較其他處理差異顯著。綜上，地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和EM菌均可提高山藥產(chǎn)量，其中，枯草芽孢桿菌效果最好。

2.5 不同處理方式對(duì)重茬山藥塊莖感病程度的影響

由圖5 可知，T3、T4、T5 處理的山藥塊莖感病程度分別低于對(duì)照97.07%、90.25%、97.16%，極顯著低于其他處理，T3、T4、T5 處理間差異不顯著。T1、T2、T6 處理山藥塊莖感病程度均極顯著低于CK，分別降低40.78%、67.27%、36.23%，差異極顯著，T1 與T6 處理間差異不顯著，均顯著高于T2 處理。綜上，不同處理方式均可顯著降低山藥塊莖病害感染程度，其中，枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和EM 菌效果最好，塊莖感病程度分別為0.52%、1.72%和0.50%。

3 討論與結(jié)論

山藥是重茬敏感作物，重茬可導(dǎo)致山藥長(zhǎng)勢(shì)弱、抗性低、易早衰、塊莖不膨大、產(chǎn)量品質(zhì)下降[24]。微生物菌肥通過(guò)微生物生命活動(dòng)及相關(guān)代謝產(chǎn)物來(lái)改善植物生長(zhǎng)環(huán)境和營(yíng)養(yǎng)條件[5]，可抑制植物病原菌，增強(qiáng)植物抗病能力，降低農(nóng)藥使用量，具有增產(chǎn)增收并改善品質(zhì)的作用[25]。本試驗(yàn)通過(guò)對(duì)比棉隆消毒、微生物菌肥以及山藥-大蔥伴生的處理方式，得出以下試驗(yàn)結(jié)論：（1）棉隆處理與對(duì)照相比，山藥塊莖粗顯著增粗、病害程度也顯著較低，增加19.19%和降低40.78%，但對(duì)山藥產(chǎn)量影響不大，這是由于棉隆是一種低毒的廣譜土壤熏蒸劑，在土壤中分解成有毒的異硫氰酸甲酯、甲醛和硫化氫等，從而達(dá)到殺滅土壤中細(xì)菌、真菌、線蟲(chóng)及雜草種子等的效果[26]，對(duì)山藥的生長(zhǎng)及產(chǎn)量的增加并不會(huì)產(chǎn)生明顯效果；（2）微生物菌肥對(duì)山藥的產(chǎn)量及病害防控具有較好效果。地衣芽孢桿菌與對(duì)照相比，山藥塊莖粗顯著增粗、鮮質(zhì)量顯著增加、產(chǎn)量顯著增加，分別提高17.97%、43.59%、43.59%，病害程度也顯著降低，降低67.27%；枯草芽孢桿菌與對(duì)照及其他處理相比，山藥塊莖長(zhǎng)顯著增長(zhǎng)且為最長(zhǎng)，塊莖鮮質(zhì)量顯著增加且為最大，塊莖產(chǎn)量顯著增加且為最大，分別較對(duì)照高出39.00%、85.22%、85.22%，病害程度也顯著降低，降低97.07%；膠質(zhì)芽孢桿菌與對(duì)照相比，山藥病害程度也顯著降低，為1.72%；EM菌與對(duì)照相比，山藥塊莖長(zhǎng)顯著增長(zhǎng)、塊莖鮮質(zhì)量顯著增加、山藥產(chǎn)量顯著增加、病害程度也顯著降低且為最低，分別為65.72 cm、0.69 kg、2 822.17 kg/667 m2、0.5%。微生物菌肥對(duì)重茬山藥各項(xiàng)指標(biāo)有不同程度的效果，這與呂亞慈[25]在麻山藥上的研究結(jié)果相一致；（3）山藥-大蔥伴生與對(duì)照相比，山藥病害程度也顯著降低，為11.23%，對(duì)山藥其他指標(biāo)影響效果不大。

綜上所述，地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和EM菌均對(duì)山藥連作障礙具有緩解效果，且對(duì)山藥生長(zhǎng)有不同程度的促進(jìn)作用，其中，枯草芽孢桿菌效果最好，這是因?yàn)榭莶菅挎邨U菌具有顯著的抗菌活性和抗逆性[27]，能夠殺死土壤連作過(guò)程中產(chǎn)生的病原菌，增強(qiáng)作物的抗病能力。下一步可針對(duì)不同品種山藥做枯草芽孢桿菌施用等濃度梯度研究，確定在山藥上的最佳施用濃度，為解決山藥連作造成的病蟲(chóng)害問(wèn)題奠定基礎(chǔ)。