張艷艷,張媛媛,2,王毛毛,呂軍,2,陳麗娟
(1.陜西省榆林市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,陜西榆林 719000;2.陜西省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心,陜西榆林 719000)
長期以來種植者都普遍認(rèn)為,在馬鈴薯的生長過程中需要大量施用氮、磷、鉀肥,卻忽視了有機(jī)肥和微生物肥料的巨大作用。氮、磷、鉀肥雖然能給馬鈴薯提供主要的營養(yǎng),但長期施用也有很多弊端,例如容易導(dǎo)致土壤各種性能失衡,增加病蟲害的發(fā)生,土壤質(zhì)量下降,從而影響到馬鈴薯植株的生長和產(chǎn)量,而且過量施用氮、磷、鉀肥也會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染,間接影響馬鈴薯種植的生態(tài)效益[1]。而微生物肥料的施用,則能夠顯著改善土壤環(huán)境和質(zhì)量,促進(jìn)馬鈴薯根系對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)進(jìn)行有效吸收,增強(qiáng)馬鈴薯的抗逆性[2],從而能夠有效提高馬鈴薯的產(chǎn)量和品質(zhì)[3]。在馬鈴薯脫毒微型薯生產(chǎn)中,為保證種薯的產(chǎn)量和質(zhì)量,通常采用隔離網(wǎng)室內(nèi)離地苗床栽培的方法來生產(chǎn)脫毒微型薯[4]。但馬鈴薯脫毒微型薯繁育所采用的基質(zhì)如蛭石等,通常不含營養(yǎng)物質(zhì)或者營養(yǎng)物質(zhì)含量極低,遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足馬鈴薯植株的正常生長需求。在馬鈴薯整個(gè)生長期內(nèi),需要在基質(zhì)內(nèi)以底肥和追肥的方式添加生長所需的氮、磷、鉀肥料和微量元素肥料。由于栽培基質(zhì)疏松的特性和管理中灌溉較為頻繁的特點(diǎn),基質(zhì)中作物未來得及吸收利用的肥料極易隨水流失,從而導(dǎo)致在馬鈴薯脫毒微型薯生產(chǎn)中肥料利用率較低,種子成本偏高。
該研究在網(wǎng)室內(nèi)向基質(zhì)施用大量元素和微量元素肥料時(shí),分別輔以不同微生物菌肥,對(duì)其肥料效果進(jìn)行對(duì)比試驗(yàn),探索微生物菌劑對(duì)馬鈴薯脫毒微型薯產(chǎn)量和質(zhì)量的影響,篩選出對(duì)馬鈴薯脫毒微型薯綜合性狀提高有較大促進(jìn)作用的微生物菌肥類型,為提高馬鈴薯植株對(duì)肥料的吸收、利用效率提供參考依據(jù)。
1.1.1 試驗(yàn)地概況。試驗(yàn)選擇在榆林市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)榆林市農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)區(qū)③號(hào)網(wǎng)室。
1.1.2 試驗(yàn)材料。供試馬鈴薯品種為希森6 號(hào)馬鈴薯脫毒試管苗;供試生物菌肥為聚利來(南京軒凱生物科技有限公司)、鑫優(yōu)禾(無錫格萊生物技術(shù)有限公司)、金必來(北京裕豐力多金肥業(yè)有限公司)、輝豐聚合(江蘇輝豐生物農(nóng)業(yè)有限公司);供試化學(xué)肥料為六國化工土豆專用肥(主要成分含量N∶P∶K=10∶15∶20)、中量元素肥料(主要成分含量鈣+鎂≥15%、硅、鐵、硼、硫,生產(chǎn)廠家:中化化工);栽培基質(zhì)為蛭石。
1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),共設(shè)5 個(gè)處理,4 次重復(fù),小區(qū)面積6 m2。
1.2.2 試管苗移栽。2022 年5 月26 日將希森6 號(hào)脫毒試管苗移栽至網(wǎng)室內(nèi)離地苗床,基質(zhì)厚度為15 cm,株距5 cm,行距10 cm,約1 400 株/6 m2。
1.2.3 肥料施用量。用六國化工土豆專用肥、中量元素肥料作田間基肥,每個(gè)苗床(6㎡)施肥量為基肥和中量元素肥料各150 g。
1.2.4 微生物菌肥施用方法及用量。移栽第3 周,微生物菌肥按照產(chǎn)品說明書中的建議比例稀釋后開始葉面噴施,每周噴施1 次,共進(jìn)行4 次,5 個(gè)對(duì)照組管理措施相同。
T1:聚利來45 g+9 000 g 水稀釋后噴施(1∶200),75 kg/hm2;T2:鑫優(yōu)禾90 g+9 000 g 水稀釋后噴施(1∶100),150 kg/hm2;T3:金必來9 g+2 250 g 水稀釋后噴施(1∶250),15 kg/hm2;T4:輝豐聚合45 g+4500 g 水稀釋后噴施(1∶100),75 kg/hm2;T5(CK):不施微生物菌肥。
1.2.5 收獲測產(chǎn)。9 月30 日測量每個(gè)小區(qū)脫毒微型薯的產(chǎn)量,并對(duì)每小區(qū)收獲的微型薯按照<2 g、2~5 g、5~10 g、>10 g 4 個(gè)級(jí)別進(jìn)行分級(jí)計(jì)數(shù)。
從表1 可以看出,4 種微生物菌劑施用組合的產(chǎn)量均高于CK,說明微生物菌劑能夠?qū)ΨN薯產(chǎn)量有明顯提高的作用。其中T1 組合比CK 產(chǎn)量高7.7%,T2 組合比CK 產(chǎn)量高5.7%,T3 組合比CK 產(chǎn)量高8.6%,T4 組合比CK 產(chǎn)量高9.9%。綜合比較,T4 組合處理的苗床微型薯產(chǎn)量較其他微生物菌劑處理組合高,說明輝豐聚合微生物菌劑對(duì)馬鈴薯微型薯產(chǎn)量提高上要優(yōu)于其他廠家的微生物菌肥,有更加顯著的促進(jìn)作用,可在馬鈴薯脫毒微型薯生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。將所獲得的數(shù)據(jù)用SPSS(a=0.05)軟件進(jìn)行方差分析,微生物菌劑對(duì)脫毒微型薯產(chǎn)量的影響無顯著性差異,可能是因?yàn)樾^(qū)面積較小,樣本體積太小,或大量元素和微量元素施用超出正常需要量,以致微生物菌劑促進(jìn)養(yǎng)分吸收的效果不夠顯著。
表1 微生物菌肥試驗(yàn)考種記錄
馬鈴薯脫毒微型薯銷售中,<2 g 的微型薯因?yàn)楸旧頎I養(yǎng)體養(yǎng)分少,生產(chǎn)中較難成活,即便成活長勢(shì)也較弱,一般價(jià)格非常低廉,而>10 g 的微型薯種子雖然極易成活,但所占營養(yǎng)比重較大,其數(shù)量與單株結(jié)薯率一般呈反比,生產(chǎn)中通常認(rèn)為粒重介于2~5 g 和5~10 g 商品種率較高,在種子流通市場中,相應(yīng)的經(jīng)濟(jì)效益較高。從表2可以看出,試驗(yàn)所用的4 種微生物菌肥都對(duì)供試品種的商品薯率有提高的作用。其中T1 組合比CK 商品種率高12.4 個(gè)百分點(diǎn),T2 組合比CK 商品種率高8.9 個(gè)百分點(diǎn),T3 組合比CK 商品種率高0.9 個(gè)百分點(diǎn),T4 組合比CK 商品種率高24.9 個(gè)百分點(diǎn)。綜合比較,T4 組合處理的苗床所生產(chǎn)的微型薯綜合商品種率較其他微生物菌劑處理組合高,說明輝豐聚合微生物菌劑對(duì)馬鈴薯微型薯商品種率的提高方面有顯著的促進(jìn)作用,可在該品種的馬鈴薯脫毒微型薯生產(chǎn)中推廣應(yīng)用。
表2 各微生物菌劑對(duì)脫毒微型薯商品種率的影響
不同微生物菌肥處理下的馬鈴薯移栽苗,各個(gè)試驗(yàn)組比CK 總產(chǎn)值均有所增加,按照栽植密度和產(chǎn)值計(jì)算,T4組合的總產(chǎn)值最大,約為1 762.5 萬元/hm2,比CK 高21.6%;T2 組合次之,T3 組合產(chǎn)值約為103.7 萬元/hm2,比CK產(chǎn)值高約7.3%(表3)。
微生物肥料是一類通過活體微生物的生長代謝,合成植物激素或抑制有害微生物來提高土壤肥力、增加作物產(chǎn)量的生物制劑,在生產(chǎn)中,可作為化肥和有機(jī)肥的補(bǔ)充肥料[5-6]。有研究表明,微生物肥料與化肥配施,能夠更好地促進(jìn)植物生長,提高植物對(duì)氮肥的利用率[7-8]。張瑩[9]分別在馬鈴薯和玉米上進(jìn)行微生物肥料試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)施用復(fù)合微生物肥料不僅能提高馬鈴薯和玉米產(chǎn)量、改善品質(zhì),還能替代15%的化肥,同時(shí)能夠改善土壤微生物環(huán)境,有利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。在馬鈴薯脫毒微型薯生產(chǎn)中,采用的基質(zhì)本身不含有肥料,且已經(jīng)過高溫消毒,不含有微生物。馬鈴薯植株生長所需養(yǎng)分全部依靠外源施入,在進(jìn)行微生物肥料試驗(yàn)、探索微生物菌劑對(duì)肥料吸收的影響作用時(shí),土壤環(huán)境簡單可控,且生產(chǎn)過程在保護(hù)地內(nèi)進(jìn)行,管理便利,試驗(yàn)過程不易受土壤成分和周圍復(fù)雜環(huán)境因素的干擾,試驗(yàn)結(jié)果的置信度較露地栽培高。該試驗(yàn)結(jié)果表明,在馬鈴薯脫毒微型薯生產(chǎn)過程中,植株葉面噴施微生物菌肥溶液可以提高馬鈴薯產(chǎn)量和商品種率,可在此試驗(yàn)的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),即在馬鈴薯整個(gè)生長期內(nèi),用生物菌肥拌種、作基肥和進(jìn)行追肥,以此來達(dá)到化肥、農(nóng)藥減施的目的。
表3 微生物菌肥對(duì)馬鈴薯脫毒微型薯經(jīng)濟(jì)效益的影響