生兆平,許 杰,朱文婷,夏印文
(1.山東省棗莊市山亭區(qū)北莊鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,山東棗莊 277218;2.山東省棗莊市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東棗莊 277800;3.山東省棗莊登海德泰種業(yè)有限公司,山東棗莊 277100;4.山東省棗莊高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)興仁街道辦事處,山東棗莊 277800)
馬鈴薯(Solanum tuberosumL.)是世界上最重要的非禾本科糧食作物,對(duì)我國(guó)糧食安全有重要意義。馬鈴薯瘡痂病是由放線菌目鏈霉菌屬瘡痂病鏈霉菌(Streptomycesspp.)引起的土傳兼種傳病害,在世界各馬鈴薯種植區(qū)域廣泛分布,已成為馬鈴薯生產(chǎn)上四大主要病害之一,嚴(yán)重影響馬鈴薯的商品性及加工品質(zhì),給馬鈴薯產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)損失[1]。目前報(bào)道引起馬鈴薯瘡痂病的病原瘡痂鏈霉菌至少有 3 種(Streptomycesscabies、S.acidiscabies和S.turgidiscabies)[2]。近年來隨著種植規(guī)模的急劇擴(kuò)大,全國(guó)多個(gè)馬鈴薯種植地區(qū)均有不同程度的瘡痂病發(fā)生,尤其在馬鈴薯常年連作和土壤偏堿性的地區(qū)病害程度更為嚴(yán)重[3]。病原菌能夠在土壤中存活和越冬,最適宜的發(fā)病溫度為25~30℃,最適宜發(fā)病的土壤條件為中性或偏堿性砂質(zhì)土壤[4],常年連作使病原菌在土壤中逐年積累,易導(dǎo)致病害的連年加重[5]。馬鈴薯瘡痂病導(dǎo)致塊莖形成表面粗糙的褐色病斑[6],同時(shí)導(dǎo)致馬鈴薯塊莖淀粉含量降低,小薯比例增加,嚴(yán)重影響馬鈴薯的商品性。
棗莊市是馬鈴薯種植的傳統(tǒng)產(chǎn)區(qū),也是全國(guó)最大、單產(chǎn)最高的二季作馬鈴薯產(chǎn)區(qū)。截至2021 年底,全市馬鈴薯栽培面積已發(fā)展到5 萬hm2,總產(chǎn)值超過160 億元[7]。由于長(zhǎng)期種植春、秋兩薯,連作導(dǎo)致的土傳病害特別是瘡痂病、枯萎病等發(fā)病廣泛,對(duì)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)危害較大。目前,生產(chǎn)上主要采用高溫藥劑熏蒸或大量殺菌劑灌根的方式進(jìn)行防治,前者投資高、用藥量大,后者效果差、容易造成環(huán)境污染、給產(chǎn)品安全造成隱患。近年來,微生物菌劑因?qū)Ξa(chǎn)量提高、品質(zhì)改善、作物抗逆抗病性能增強(qiáng)、肥料利用率提高、土壤養(yǎng)分改善等方面具有積極意義而備受關(guān)注。本文在馬鈴薯上應(yīng)用微生物菌劑,旨在篩選出提高馬鈴薯產(chǎn)量及降低馬鈴薯瘡痂病效果明顯的微生物菌劑,為科學(xué)合理地推廣微生物菌劑提供依據(jù)[8]。
參試馬鈴薯品種‘費(fèi)烏瑞它’,由山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院蔬菜研究所提供;硫酸銅,1 號(hào)菌劑、2 號(hào)菌劑、3 號(hào)菌劑,均由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)生命科學(xué)學(xué)院提供。
整地時(shí)施用氮磷鉀復(fù)合肥(15-15-15)作為基肥,施用量為100 kg/667 m2,山東利農(nóng)肥業(yè)有限公司生產(chǎn)。
試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在棗莊市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)場(chǎng),位于山東南部,屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,多年平均氣溫在13.2~24.2 ℃,平均降水量為750~950 mm,是省內(nèi)降雨量最充沛的地區(qū)之一。土壤為砂漿黑土,前茬為馬鈴薯,有機(jī)質(zhì)18.29 g/kg,堿解氮68.20 mg/kg,速效磷65.84 mg/kg,速效鉀178.90 mg/kg。
行距0.63 m、株距0.25 m,4 行區(qū),小區(qū)面積13.34 m2。播種時(shí)每667 m2施有機(jī)肥80 kg,復(fù)合肥(15-15-15)100 kg。于2 月22 日催芽,用3 mg/L 赤霉素浸種8 min,晾干種薯后切塊,在小拱棚內(nèi)催芽,待芽長(zhǎng)至3 cm 左右將馬鈴薯芽塊扒出鍛煉。同年3 月15 日播種,播種時(shí)每667 m2溝施辛硫磷顆粒劑2 kg,防治地下害蟲,覆土后覆蓋90 cm 寬的地膜保溫。
試驗(yàn)設(shè)置5 個(gè)處理。M1:對(duì)照,不施藥;M2:硫酸銅,播種時(shí)溝施,開花期每小區(qū)10 g 溶于水灌根;M3:1 號(hào)菌劑,播種時(shí)溝施,開花期每小區(qū)800 g 溶于水灌根;M4:2號(hào)菌劑,播種時(shí)溝施,開花期每小區(qū)800 g 溶于水灌根;M5:3 號(hào)菌劑,每小區(qū)50 mL,播種時(shí)兌水溝施,現(xiàn)蕾期、開花期每小區(qū)50 mL 兌水各再灌根一次。隨機(jī)排列,重復(fù)3 次。
以50%的出苗、現(xiàn)蕾、開花、成熟的時(shí)間為出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期和成熟期。出苗率計(jì)算公式見式(1);收獲期測(cè)量株高、莖粗,其中株高用卷尺測(cè)量土壤表面到主莖頂端的高度;莖粗用游標(biāo)卡尺測(cè)量主莖最粗處寬度;小區(qū)產(chǎn)量以收獲的實(shí)際產(chǎn)量計(jì)算。
馬鈴薯瘡痂病發(fā)病情況調(diào)查,每小區(qū)取中間兩行,連續(xù)取5 株,將馬鈴薯薯塊按照瘡痂病病害級(jí)別進(jìn)行分類,調(diào)查并記錄發(fā)病率和各級(jí)發(fā)病數(shù),計(jì)算平均病情指數(shù)和平均防治效果[8],具體見式(2)(3)(4)。馬鈴薯瘡痂病病情分級(jí)共分為6 級(jí)[9],詳見表1。
表1 馬鈴薯瘡痂病病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)Table 1 Grading standard for potato scab disease
采用Excel 2010 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和處理。
由表2 可知,不同處理對(duì)馬鈴薯的出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期影響不大,與對(duì)照相比在同一天或者晚1 d,不同處理對(duì)馬鈴薯生育期天數(shù)基本無影響,各處理與對(duì)照比相同或只差1 d,對(duì)照生育期62 d,處理2、4 生育期61 d,處理3、5 生育期62 d。
表2 馬鈴薯物候期調(diào)查表Table 2 Potato phenological survey form
表3 結(jié)果顯示,不同處理對(duì)馬鈴薯株高、莖粗均有影響。以3 號(hào)菌劑處理株高最高,為76.50 cm,較對(duì)照增加3.57 cm,株高增加明顯;2 號(hào)菌劑莖粗最大,為15.42 mm,較對(duì)照莖粗增加2.00 mm,以硫酸銅處理莖粗最小,為12.39 mm。
表3 馬鈴薯生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量調(diào)查表Table 3 Growth traits and yield of potao
各藥劑處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量均產(chǎn)生積極影響,以M4處理(2 號(hào)菌劑)產(chǎn)量最高,平均為2653.33 kg/667 m2,較對(duì)照增產(chǎn)17.62%,其次是M3 處理(1 號(hào)菌劑),平均為2541.67 kg/667 m2,較對(duì)照增產(chǎn)12.67%。表3 結(jié)果顯示,各處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響差異不顯著。
本試驗(yàn)中應(yīng)用的微生物菌劑對(duì)馬鈴薯增產(chǎn)效果明顯,這與相關(guān)報(bào)道中提到的微生物菌劑施入土壤后可顯著增加土壤中微生物含量,通過其所含微生物的生命活動(dòng),增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進(jìn)植物生長(zhǎng),提高產(chǎn)量的結(jié)果一致[10-11]。
表4 結(jié)果顯示,各處理對(duì)馬鈴薯瘡痂病平均發(fā)病率存在顯著影響。以對(duì)照最高,平均發(fā)病率為51.91%,3 號(hào)菌劑平均發(fā)病率最低,為36.87%,其次是2 號(hào)菌劑,平均發(fā)病率為38.27%,平均發(fā)病率分別較對(duì)照降低15.04%和13.64%。
表4 不同處理馬鈴薯瘡痂病的平均發(fā)病率調(diào)查表Table 4 Questionnaire on the average susceptibility rate of potato scab under different treatments
表4 結(jié)果顯示,各處理對(duì)馬鈴薯瘡痂病平均病情指數(shù)均有明顯影響。不同處理的馬鈴薯瘡痂病平均病情指數(shù)由低到高的次序依次為3 號(hào)菌劑(7.19%)、2 號(hào)菌劑(9.73%)、1 號(hào)菌劑(11.79%)、硫酸銅(14.93%),以對(duì)照平均病情指數(shù)最高,為20.61%。本試驗(yàn)中微生物菌劑各處理的平均病情指數(shù)均低于對(duì)照。
由表4 可知,各處理對(duì)馬鈴薯瘡痂病的平均防治效果均存在顯著影響。3 號(hào)菌劑平均防治效果最好,平均防效達(dá)63.16%;其次為2 號(hào)菌劑,平均防效達(dá)50.10%,以硫酸銅平均防效25.18%為最低。這也說明生物菌劑的平均防治效果優(yōu)于殺菌劑,其原因主要是生物菌劑通過調(diào)節(jié)馬鈴薯根部和體內(nèi)的微生物組成,提高有益微生物的含量,抑制有害病菌,提高土壤養(yǎng)分的吸收和利用,增強(qiáng)作物的抗病性和抗逆性[12],從而起到抗病治病的作用。方差分析顯示,不同處理對(duì)馬鈴薯瘡痂病的平均防治效果差異均達(dá)到極顯著水平。
不同處理對(duì)馬鈴薯的產(chǎn)量有影響,以M4 處理(2 號(hào)菌劑)產(chǎn)量最高,平均為2653.33 kg/667 m2,較對(duì)照增產(chǎn)17.62%,對(duì)照M1 產(chǎn)量最低,平均為2255.83 kg/667 m2,但是,各處理對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量影響差異不顯著。
不同處理均能降低馬鈴薯瘡痂病的平均發(fā)病率和平均病情指數(shù),3 號(hào)菌劑平均發(fā)病率(36.87%)和平均病情指數(shù)(7.19%)最低,其平均發(fā)病率和平均病情指數(shù)分別較對(duì)照降低15.04%和13.42%;各處理對(duì)馬鈴薯瘡痂病平均防治效果不同,其中3 號(hào)菌劑平均防治效果最佳,平均防效達(dá)63.16%,其次是2 號(hào)菌劑,平均防治效果達(dá)50.10%,所有參試的生物菌劑對(duì)馬鈴薯瘡痂病平均防治效果均優(yōu)于殺菌劑硫酸銅。
綜合發(fā)病率、病情指數(shù)、防治效果以及對(duì)產(chǎn)量的影響等因素,3 號(hào)和2 號(hào)菌劑可作為防治馬鈴薯瘡痂病最有效的微生物菌劑應(yīng)用于生產(chǎn)中。但在實(shí)際操作中還應(yīng)與有機(jī)肥料的施用、合理輪作、加強(qiáng)田間管理等物理防治措施相結(jié)合,以達(dá)到更有效的效果。