不同栽培措施对连作马铃薯土壤真菌、真菌性病害和产量的影响

谢奎忠 陆立银 罗爱花

（甘肃省农业科学院马铃薯研究所，甘肃兰州 730070）

中国是世界上最大的马铃薯（Solanum tuberosumL.）生产国，随着加工业的发展和产业结构调整，马铃薯已成为西部贫困地区产量稳、效益高的优势作物，栽培面积不断扩大，导致马铃薯的连作种植越来越广泛（牛秀群 等，2011）。尤其在甘 肃中部地区，马铃薯少则连作1 a，多则2～3 a，长的甚至达到7～8 a。连作常导致作物生长发育不良，抗病能力减弱，产量下降等连作障碍的发生。引起连作障碍的原因非常复杂，主要原因是土传性病害的加剧导致作物减产（赵尊练 等，2007）。连作使土壤微生物种群结构不合理，有害微生物数量会逐渐占优势（李春格 等，2006；马琨 等，2010），随着连作年限的增加，会使土壤从细菌型向真菌型转化，真菌（病原菌）数量增加（吴凤芝 等，2000；张雪艳 等，2011），真菌病害加剧，从而导致作物减产（李琼芳，2006；康振生，2010）。

施用微生物菌剂和微肥能改善连作作物根际土壤质量，提高作物产量，抑制连作障碍发生。买买提吐逊·肉孜等（2011）的研究表明施用微生物菌剂能有效改善黄瓜根际环境，增加放线菌数量，提高黄瓜产量。王涛等（2011） 的研究结果也表明施用微生物菌肥能有效改善黄瓜连作土壤的化学性状，对黄瓜的连作障碍有抑制效果。李明琴等（2003）的研究表明连作大豆施用微量元素硼、锌、铜、钼、锰后分别提高产量29.6%、24.3%、20.7%、12.9% 和6.9%。韩晓增等（2002）的研究也表明对连作大豆施锌、镁、锰、铝和硼后分别增产16.9%、14.6%、13.2%、4.6%和1.4%。然而有关利用栽培措施改善连作马铃薯土壤质量和抑制连作马铃薯土传真菌病害的研究鲜见报道，本试验拟通过定位试验研究不同栽培措施对连作马铃薯土壤质量和土传病害的影响，旨在为解决马铃薯连作障碍问题提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地点概况

试验于2009～2011年在甘肃省渭源县会川镇杨庄村唐哈社进行，海拔高度2 337 m。试验地为平坦台地，年降雨量500 mm 左右，雨养农业为主，属于高寒阴湿区，适宜马铃薯生长，为甘肃马铃薯主产区。2008年开始设置定位试验，前茬为春小麦。土壤为黑麻土，耕层土壤有机质63.6 g·kg-1，速效氮146 mg·kg-1，速效磷19.93 mg·kg-1，速效钾122 mg·kg-1，全氮2.20 g·kg-1，全磷0.93 g·kg-1，全钾20.3 g·kg-1，有效硫12.12 mg·kg-1，有效铜0.63 mg·kg-1，有效铁11.10 mg·kg-1，有效锰3.79 mg·kg-1，有效锌0.76 mg·kg-1，有效硼0.47 mg·kg-1，水溶性镁0.0021%，pH值7.95。施农家肥37 500 kg·hm-2，农家肥全氮含量2.40 g·kg-1，全磷含量1.50 g·kg-1，全钾含量为9.41 g·kg-1。

1.2 试验材料

陇薯6号和陇薯7号两个品种均由甘肃省农业科学院马铃薯研究所选育而成，试验用种薯也由本所提供。

1.3 试验设计

试验设4个处理：连作（对照），马铃薯连年连作（至2011年连作3 a），传统方法耕作，耕作深度为15 cm 左右。

深翻：马铃薯连年连作（至2011年连作3 a），每年在马铃薯收获后选择晴天深翻土壤，耕作深度30 cm。

菌剂：马铃薯连年连作（至2011年连作3 a），每年马铃薯播种时施用金宝贝微生物菌剂（北京华夏康源科技有限公司生产）15 kg·hm-2。

微肥：马铃薯连年连作（至2011年连作3 a），每年马铃薯播种时施用综合微肥508.35 kg·hm-2（综合微肥配方依据测土配方结果配制，方案参见表1）。

采用随机区组试验设计，随机排列，3次重复，小区长6.67 m，宽4.2 m，行距60 cm，株距33.33 cm，小区面积28 m2，7 行区，行向南北，每行20株，折合密度50 006株·hm-2。试验地周围设置保护行，管理同小区管理。

每年4月下旬播种，基肥施N 120 kg·hm-2、P2O5120 kg·hm-2、农家肥37 500 kg·hm-2，6月下旬结合培土追施N 30 kg·hm-2。

表1 综合微肥各元素配制

1.4 项目测定

对耕作层（0 ～20 cm）混合土样取样测定土壤养分，由甘肃省农业科学院测试中心进行。每年在马铃薯收获前沿着“S”线路，按照“随机”、“等量”和“多点混合”的原则进行采样，取耕层（0 ～20 cm）土壤鲜样当天送甘肃省农业科学院土壤肥料研究所微生物实验室测定土壤真菌量，并且出具检测报告。

土壤真菌量应用平板菌落计数法进行测定。

马铃薯早疫病和晚疫病的调查：

在薯块膨大期，田间随机选取20株进行发病率和病情指数调查，早疫病和晚疫病病级都分为同样的0、1、2、3、4级。0级：无任何症状；1级：叶片有个别病斑；2级：1/3 叶片有病斑；3级：1/3～1/2 叶片上有病斑；4级：1/2 叶片感病。

马铃薯成熟时分小区收获，并且折算为每公顷产量。

试验数据采用SPSS 进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同栽培措施对连作马铃薯土壤真菌数量的影响

从表2可以看出，深翻处理改善耕层土壤真菌数量的效果最好，除2009年陇薯6号和2011年陇薯7号降低2.31%和5.56%外，深翻处理土壤真菌数量比连作降低29.59%～51.63%，降低幅度稳定；其次为菌剂处理，除2011年陇薯7号降低0.88%外，菌剂处理土壤真菌数量比连作降低10.41%～71.96%；微肥处理的效果最差，对改善连作马铃薯耕层土壤真菌数量效果不明显，有些年份土壤真菌数量比连作处理还要高，其原因还有待于进一步试验。

表2 各年份不同处理土壤真菌数量测定结果

2.2 不同栽培措施对连作马铃薯早疫病的影响

2.2.1 不同栽培措施对连作马铃薯早疫病发病率的影响 从表3可以看出，深翻处理能极显著地降低马铃薯早疫病的发病率，降低效果最好，与连作（对照）相比，深翻处理早疫病发病率比连作降低10.00个百分点到35.00个百分点；菌剂处理次之，除2010年陇薯7号早疫病发病率降低3.34个百分点外，菌剂处理早疫病发病率比连作降低11.67个百分点到38.33个百分点；再次为微肥处理，微肥处理早疫病发病率比连作降低11.66个百分点到26.67个百分点。

表3 各年份不同处理马铃薯早疫病发病率调查结果

2.2.2 不同栽培措施对连作马铃薯早疫病病情指数的影响 从表4可以看出，深翻处理能极显著地降低马铃薯早疫病病情指数，与连作（对照）相比，深翻处理早疫病病情指数降低20.34%～75.51%；其次为菌剂处理，菌剂处理早疫病病情指数比连作降低23.83%～64.50%；再次为微肥处理，微肥处理早疫病病情指数比连作降低20.34%～52.26%。

2.3 不同栽培措施对连作马铃薯晚疫病的影响

2.3.1 不同栽培措施对连作马铃薯晚疫病发病率的影响 从表5可以看出，深翻处理能极显著地降低马铃薯晚疫病的发病率，效果最好，与连作（对照）相比，深翻处理晚疫病发病率降低15.00个百分点到37.50个百分点；菌剂处理次之，菌剂处理晚疫病发病率比连作降低7.50个百分点到36.67个百分点；再次为微肥处理，微肥处理晚疫病发病率比连作降低15.00个百分点到25.83个百分点。

表4 各年份不同处理马铃薯早疫病病情指数调查结果

表5 各年份不同处理马铃薯晚疫病发病率调查结果

2.3.2 不同栽培措施对连作马铃薯晚疫病病情指数的影响 从表6可以看出，深翻处理能极显著地降低马铃薯晚疫病病情指数，除2009年陇薯7号晚疫病病情指数比对照降低24.03% 外，与连作（对照）相比，深翻处理晚疫病病情指数降低57.03%～80.44%；其次为菌剂处理，菌剂处理晚疫病病情指数比连作降低24.69%～66.67%；再次为微肥处理，微肥处理晚疫病病情指数比连作降低27.12%～50.76%。

表6 各年份不同处理马铃薯晚疫病病情指数调查结果

2.4 不同栽培措施对连作马铃薯产量的影响

从表7可以看出，深翻处理能极显著地增加马铃薯产量，除2009年陇薯7号产量比对照增加1.02%外，与连作（对照）相比，深翻处理马铃薯产量增产21.20%～29.99%；微肥处理次之，微肥处理马铃薯产量比连作增产6.14%～20.49%；再次为菌剂处理，除2009年陇薯7号产量比对照降低外，菌剂处理马铃薯产量比连作增产1.29%～13.42%。

表7 各年份不同处理马铃薯产量结果

3 结论与讨论

许多作物普遍存在连作障碍现象，但是引起连作障碍的原因尚不完全清楚。原因之一可能是连作致使土壤微生物区系发生了变化，土壤从细菌型向真菌型转化，真菌数量增加，导致土传真菌病害加剧（吴凤芝 等，2000；王涛 等，2011）。本试验通过翻耕连作马铃薯土壤30 cm和施用微生物菌剂，结果发现能够明显降低连作马铃薯耕层土壤真菌数量，使马铃薯主要真菌病害（早疫病和晚疫病）显著减轻，说明其对马铃薯连作障碍具有明显的抑制作用。经过深翻耕、施用微生物菌剂和微量元素肥料后，连作马铃薯耕层土壤真菌数量、主要真菌性病害明显低于对照，产量显著高于对照，深翻耕处理效果最好，其次为微肥和菌剂处理。其原因可能是深翻耕比传统耕作加深了耕作层，使0～30 cm 土层内的土壤上下翻混，改变了原来土壤真菌的分布，相当于稀释真菌数量，再加翻耕时太阳晾晒，降低了土壤真菌数量；施用微生物菌剂可能使其中的大量功能菌迅速繁殖，优化了土壤微生物种群结构，从而减少了土壤真菌数量，这与王涛等（2011）在连作黄瓜上的研究结果一致。补施微量元素肥料对减少土壤真菌数量没有明显效果，然而其对减轻连作马铃薯真菌病害和增加产量有效果，这与王小兵等（2011）的研究结果（施用微量元素对减轻连作花生土传病害的发生没有作用）相反，其原因还有待进一步的试验。建议在马铃薯生产中将3种栽培措施综合应用，会收到更好的效果。

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