錢彩霞，寧 進(jìn)，余麗燕，陳 杰，杜東英

（曲靖市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，云南曲靖 655000）

馬鈴薯是一種一年生草本植物，塊莖可食用，是僅次于小麥、稻谷和玉米的世界第四大糧食作物。與此同時(shí)，馬鈴薯在糧食、飼料、工業(yè)原料等方面具備多種用途，市場(chǎng)銷路廣闊，種植經(jīng)濟(jì)效益較高，產(chǎn)業(yè)優(yōu)勢(shì)極為顯著[1]。在過(guò)去傳統(tǒng)的粗放式農(nóng)業(yè)種植中，為提升農(nóng)作物產(chǎn)量，化學(xué)肥料被大量施用，導(dǎo)致土壤酸化板結(jié)，土壤內(nèi)有益微生物數(shù)量明顯減少，化肥利用效率顯著降低，土壤內(nèi)速效氮、速效磷、速效鉀流失極為嚴(yán)重。這種情況下，馬鈴薯種植過(guò)程中面臨著嚴(yán)重的營(yíng)養(yǎng)不均衡以及病害問(wèn)題，使馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)均顯著降低，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展受到了較大影響[2]。因此，選擇新型肥料及降低田間化肥的施入量是提升馬鈴薯種植肥料利用效率、改善環(huán)境污染問(wèn)題、提高馬鈴薯產(chǎn)量以及品質(zhì)的重要措施。

近年來(lái)，復(fù)合微生物菌劑應(yīng)用較多，其主要以有機(jī)肥為載體，可在土壤長(zhǎng)期作用并有效改善土壤性狀。相關(guān)研究表明：微生物菌劑的應(yīng)用可實(shí)現(xiàn)土壤理化性質(zhì)的改善、土壤菌落的平衡，提升土壤內(nèi)有機(jī)質(zhì)含量，同時(shí)微生物菌劑還具備良好的溶磷、解鉀及固氮功效[3]。另外，也有研究表明，微生物菌劑的應(yīng)用可有效降低化肥的使用量，提升農(nóng)作物抗性，改善農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)[4]。但是，微生物菌劑是一種新興的生物肥料，其應(yīng)用及研究多集中于設(shè)施園藝生產(chǎn)中，在大田作物生產(chǎn)中的應(yīng)用多集中于起步階段，各種技術(shù)并不成熟，在馬鈴薯生產(chǎn)中的應(yīng)用及研究并不多。同時(shí)關(guān)于微生物菌劑對(duì)馬鈴薯影響方面的研究多為施用單一的微生物菌劑，其田間效果并不穩(wěn)定[5]。為探究復(fù)合微生物菌劑在馬鈴薯生產(chǎn)中的應(yīng)用效果，本試驗(yàn)研究了不同用量的復(fù)合微生物菌劑對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及干物質(zhì)積累的影響，希望能夠?yàn)轳R鈴薯生產(chǎn)中復(fù)合微生物菌劑的合理應(yīng)用提供理論依據(jù)。

1 材料及方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于曲靖會(huì)澤，當(dāng)?shù)啬昶骄邓繛?00mm左右，年日照時(shí)數(shù)2100h左右，無(wú)霜期可以達(dá)到210日左右。種植地塊土壤為沙壤土，其有機(jī)質(zhì)含量11.18g/kg、全氮含量為1.05g/kg、堿解氮含量為116.11mg/kg、有效磷含量為6.71mg/kg、速效鉀含量為141.23mg/kg，土壤pH值為8.13。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)用馬鈴薯品種為麗薯 6號(hào)。

供試復(fù)合微生物菌劑由內(nèi)蒙古邦吉生物科技有限公司提供（有效菌種為枯草芽孢桿菌、側(cè)孢短芽孢桿菌、膠凍樣芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、巨大芽孢桿菌、特效功能菌以及載體，其有效活菌數(shù)量超過(guò)了200×108CFU/g）。

試驗(yàn)用肥料為普通商品肥料，主要為有機(jī)肥（N+P+K≥5.0%）、尿素（N 46.4%）、硫酸鉀（K2O 51.0%）、磷酸二銨（N18.0%，P2O546.4%）。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)處理，分別為CK處理（復(fù)合微生物菌劑施用量為0kg/hm2）、T1處理（復(fù)合微生物菌劑施用量為37.5kg/hm2）、T2處理（復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2）、T3處理（復(fù)合微生物菌劑施用量為112.5kg/hm2）、T4處理（復(fù)合微生物菌劑施用量為150kg/hm2）。試驗(yàn)采取隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，各個(gè)處理重復(fù)3次，共15個(gè)試驗(yàn)小區(qū)（各試驗(yàn)小區(qū)長(zhǎng)均為20m，寬為10m）。試驗(yàn)采取大壟雙行種植，將大壟距控制為120cm，壟上行距控制為30cm，株距控制為25cm。

各個(gè)處理統(tǒng)一施入3000kg/hm2有機(jī)肥、606.42kg/hm2尿素、735.29kg/hm2硫酸鉀、420.26kg/hm2磷酸二銨。在播種前，將各個(gè)處理不同用量的復(fù)合微生物菌劑與等量有機(jī)肥充分混合后撒施于地面并旋耕施入，隨播種施入43%的尿素、100%的磷酸二銨、60%的硫酸鉀，在馬鈴薯塊莖形成期及塊莖增長(zhǎng)初期，分2次隨著灌水施入剩余的規(guī)定施用的氮肥以及鉀肥。其余田間管理參照當(dāng)?shù)伛R鈴薯高產(chǎn)栽培田間管理方式。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 植株干重測(cè)定

在馬鈴薯成熟后，在各個(gè)區(qū)域內(nèi)隨機(jī)選擇9株植物帶回實(shí)驗(yàn)室，在清洗干凈并將表面水分晾干后，分根、莖、葉、塊莖四個(gè)部分分別置于105℃條件下殺青30min，接著轉(zhuǎn)移至80℃烘箱內(nèi)烘干直至恒重，即可獲取馬鈴薯整株、根、莖、葉、塊莖的干物質(zhì)重。

1.4.2 產(chǎn)量測(cè)定

收獲各試驗(yàn)小區(qū)馬鈴薯并測(cè)量其產(chǎn)量，折合為公頃產(chǎn)量。商品薯即塊莖大于150g的薯塊，計(jì)算商品薯率。

1.4.3 馬鈴薯塊莖品質(zhì)測(cè)定

利用碘比色法測(cè)定馬鈴薯塊莖淀粉含量；利用凱氏定氮法測(cè)定馬鈴薯塊莖粗蛋白含量[6]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

本試驗(yàn)采用Excel 2010及SPSS25.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)、分析及處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

微生物菌劑對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響見(jiàn)表1。從表1中可以看出，各個(gè)處理馬鈴薯株高存在顯著性差異，以T2處理株高為最高，比對(duì)照高出了20.83cm；不同處理馬鈴薯莖粗存在顯著性差異，各個(gè)處理莖粗均高于CK處理，以T2、T3、T4處理莖粗為最大，三者間不存在顯著性差異；不同處理馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)存在顯著性差異，其中以T2處理為最高，其余四個(gè)處理差異不顯著，明顯低于T2處理；不同處理單株薯重存在顯著性差異，其中以T1、T2處理間差異不顯著，T1、T3、T4、CK處理間差異不顯著，以T2處理單株薯重為最大；不同處理馬鈴薯商品薯率不存在顯著性差異，商品薯率在86.13%-89.60%；不同處理馬鈴薯產(chǎn)量存在顯著性差異，由高到低依次為T2處理（47 069.01kg/hm2）、T1處理（43 500.50kg/hm2）、T3處理（42 679.91kg/hm2）、T4處理（41 613.19kg/hm2）、CK處理（440 596.47 kg/hm2），相較于CK處理，T2處理增產(chǎn)率為15.94%，T1處理產(chǎn)率為7.15%，T3處理增產(chǎn)率為5.13%，T4處理與CK處理差異不顯著。

表1 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響

綜上所述，隨著復(fù)合微生物菌劑施入量的增加，馬鈴薯株高、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重、產(chǎn)量各個(gè)指標(biāo)呈先升高后降低趨勢(shì)，但是均明顯高于CK處理；在復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2時(shí)，馬鈴薯株高、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重、產(chǎn)量達(dá)到了最大值。不同處理馬鈴薯商品薯率不存在顯著性差異，雖然T2處理的數(shù)值低于CK處理，但綜合考慮商品薯率和產(chǎn)量，T2處理的商品薯總量高于CK處理11.5%。

2.2 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累的影響

微生物菌劑對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累的影響見(jiàn)表2。從表2中可以看出，不同處理馬鈴薯整株干物質(zhì)量的變化趨勢(shì)與塊莖產(chǎn)量基本一致，T1、T2、T3三個(gè)處理間差異不顯著，明顯高于T4處理及CK處理，表明復(fù)合微生物菌劑的施入可以有效提高馬鈴薯整株及塊莖干物質(zhì)重量。而就不同器官而言，隨著微生物菌劑施入量的增加，馬鈴薯根、莖、葉干物質(zhì)量呈現(xiàn)出先升高、后降低的趨勢(shì)。各處理單株根干重T1處理、T2處理、T3處理三者間差異不顯著，明顯高于T4處理及CK處理；各處理單株莖干重以T3處理及T4處理為最高，二者間差異不顯著，其余依次為T2處理（44.09g）、T1處理（36.16g）、CK處理（28.69g）；各處理單株葉干重存在顯著性差異，以T2處理為最高，較CK處理顯著增加了22.76cm，增幅度達(dá)到了50.34%。

表2 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯干物質(zhì)積累的影響

綜上所述，低水平的復(fù)合微生物菌劑可促進(jìn)馬鈴薯整株、根、葉、塊莖干物質(zhì)的提升，而高水平的復(fù)合微生物菌劑則對(duì)莖干重有促進(jìn)作用。施用適量的復(fù)合微生物菌劑可促進(jìn)馬鈴薯地上部分生長(zhǎng)以及塊莖產(chǎn)量的提升。

2.3 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

微生物菌劑對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響見(jiàn)表3。從表3中可以看出，在施入復(fù)合微生物菌劑后，各個(gè)處理馬鈴薯塊莖淀粉含量與CK處理不存在顯著差異，但T2處理與CK處理的數(shù)值相近，且T2處理的數(shù)值最高；但是復(fù)合微生物菌劑的施入對(duì)馬鈴薯塊莖粗蛋白含量存在顯著差異。T1處理、T2處理、T3處理、T4處理馬鈴薯塊莖粗蛋白含量均高于CK處理，分別較CK處理高出了11.21%、37.86%、23.48%、19.66%。

表3 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯品質(zhì)的影響

綜上所述，復(fù)合微生物菌肥的施入對(duì)馬鈴薯塊莖淀粉含量影響較小，但是對(duì)粗蛋白含量影響較大，可顯著提升馬鈴薯塊莖粗蛋白含量，其中在復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2時(shí)，馬鈴薯塊莖粗蛋白含量為最高。

2.4 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯種植經(jīng)濟(jì)效益的影響

微生物菌劑對(duì)馬鈴薯種植經(jīng)濟(jì)效益的影響見(jiàn)表4。從表4中可以看出，與CK處理相比，T1處理及T2處理純收益分別提高了1231.57元/hm2、3588.68元/hm2，其增收入率分別為7.91%、23.06%，而T3處理及T4處理收益與投入不成正比，純收益甚至低于CK處理。

表4 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯種植經(jīng)濟(jì)效益的影響

綜上所述，在馬鈴薯種植中，復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2時(shí)，馬鈴薯種植經(jīng)濟(jì)效益為最高。

3 討論

3.1 施用微生物菌劑對(duì)馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育的影響

復(fù)合微生物菌劑內(nèi)含有多種營(yíng)養(yǎng)元素，可為作物生長(zhǎng)提供所需要的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，提升作物的抗逆性能。同時(shí)復(fù)合微生物菌劑內(nèi)含有多種微生物，可對(duì)土壤內(nèi)養(yǎng)分起到活化作用，促進(jìn)土壤內(nèi)養(yǎng)分的分解、轉(zhuǎn)化以及釋放[7]。大量研究表明，微生物菌劑的施入可有效改善土壤肥力，使作物得到更好的生長(zhǎng)。羅希榕等[8]發(fā)現(xiàn)，在施入適量復(fù)合肥的同時(shí)施入微生物菌劑，可提升辣椒株高以及主莖直徑，加大辣椒植株的開(kāi)展度，提高有效分枝的數(shù)量；白云等[9]發(fā)現(xiàn)，微生物菌肥的施入可顯著促進(jìn)亞砂地甜瓜主蔓的生長(zhǎng)，提升其平均單株產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，隨著復(fù)合微生物菌劑施入量的增加，馬鈴薯株高、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重各個(gè)指標(biāo)呈先升高后降低趨勢(shì)，但是均明顯高于CK處理；在復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2時(shí)，馬鈴薯株高、莖粗、單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重達(dá)到了最大值。這主要是由于將微生物菌劑作為底肥施入到田間，在其中有益菌的作用下，馬鈴薯根系能夠更好地吸收并利用土壤內(nèi)的各種營(yíng)養(yǎng)元素，使馬鈴薯地上部分得到生長(zhǎng)發(fā)育[9-10]。另外，也有研究表明，在土壤養(yǎng)分循環(huán)中土壤酶活性意義重大，而微生物菌肥的施入可有效提升土壤酶活性，使土壤肥力得到改善[11]。

3.2 微生物菌劑對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

在土壤內(nèi)，土壤微生物是最為活躍并且最易變化的一個(gè)組成部分[12]，同時(shí)也是土壤內(nèi)各種有效成分的活性中心，復(fù)合微生物菌劑內(nèi)的功能性微生物可通過(guò)對(duì)植物根系生長(zhǎng)土壤環(huán)境的作用[13]，對(duì)土壤內(nèi)微生物區(qū)系的變化起到間接或者直接的作用，從而調(diào)節(jié)植物根際養(yǎng)分的有效性，使作物得到更好的生長(zhǎng)，最終體現(xiàn)在作物的產(chǎn)量以及品質(zhì)上[14]。哈雪姣等[15]發(fā)現(xiàn)，在施入微生物菌劑后，作物可溶性固形物含量明顯提升，比對(duì)照提高了27.6%。陳會(huì)鮮等[16]發(fā)現(xiàn)，微生物菌劑的施入可提升木薯淀粉、蛋白質(zhì)以及干物質(zhì)含量。

本研究結(jié)果表明，復(fù)合微生物菌肥的施入對(duì)馬鈴薯塊莖淀粉含量影響較小，但是對(duì)粗蛋白含量影響較大，可顯著提升馬鈴薯塊莖粗蛋白含量，其中在復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2時(shí)，馬鈴薯塊莖粗蛋白含量為最高，比CK處理提升了37.96%。在馬鈴薯種植中，復(fù)合微生物菌劑施用量為75.0kg/hm2時(shí)，馬鈴薯產(chǎn)量及種植經(jīng)濟(jì)效益為最高，產(chǎn)量比CK處理提高了15.94%，經(jīng)濟(jì)效益對(duì)CK處理提升了23.06%。

另外，適量的微生物菌劑可促進(jìn)馬鈴薯生長(zhǎng)，提升馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)[16]。但若微生物菌劑施入過(guò)多，會(huì)對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量及品質(zhì)造成反作用，降低馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益[17]。這與李星星等[18]的研究結(jié)果一致，李星星等發(fā)現(xiàn)，復(fù)合微生物菌劑的施入可提升馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)、單株薯重及塊莖產(chǎn)量，但隨著微生物菌劑施入量的增加，呈先增加后降低的趨勢(shì)。這主要是由于過(guò)量的微生物菌劑會(huì)利用土壤內(nèi)的有機(jī)物以促進(jìn)自身生長(zhǎng)以及繁殖，導(dǎo)致植物在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中無(wú)法吸收充足養(yǎng)分，最終引發(fā)植物發(fā)育不良，導(dǎo)致植物矮小，甚至造成葉片的發(fā)黃乃至枯死[19-20]。

4 結(jié)論

綜上所述，施入適量的復(fù)合微生物菌劑可促進(jìn)馬鈴薯植株生長(zhǎng)，增加其單株薯重，提升馬鈴薯產(chǎn)量。綜合各方面性能發(fā)現(xiàn)，在施入75.0kg/hm2復(fù)合微生物菌劑時(shí)效益最為明顯，馬鈴薯產(chǎn)量可以達(dá)到47 069.01kg/hm2，較不施入復(fù)合微生物菌劑增產(chǎn)了15.94%，同時(shí)馬鈴薯經(jīng)濟(jì)效益為最高，可收益19 151.93元/hm2，增收率達(dá)到了23.06%。