临夏州旱作地区马铃薯微生物菌肥筛选试验

李建国 李海娇 王玲琼 王慧莉 刘小琅 夏正林 张志伟何小琴 朱琳花 丁国文 任佐录 冯坤蓉 史旦旦

（临夏回族自治州农业科学院 甘肃临夏 731100）

临夏州地处黄土高原向青藏高原的过渡地带，海拔较高，气候冷凉，土壤疏松，种植马铃薯地区主要分布在东乡县、永靖县、积石山县、临夏县、和政县、康乐县等地区的山旱区和太子山沿线二阴地区。近年来， 随着粮食安全保障和撂荒地整治等工作的开展， 马铃薯在全州农业产业结构调整过程中种植面积逐年增加，年种植面积4 hm2左右，是全州第二大粮食作物，在取得脱贫攻坚胜利工作中发挥了十分重要的作用。 马铃薯也是全州乡村振兴的八大特色产业之一，在临夏州农业生产中占有重要的地位[1]。 然而随着马铃薯种植面积的逐渐扩大和产业结构调整的需求，出现了倒茬难的问题，大部分地区地块常年连作，致使土壤养分失衡，连作障碍问题日渐突出[2]。加之农民过度使用化肥和农药，一方面导致土壤、地下水和空气污染及土壤微生物结构被破坏[3]，影响生态环境；另一方面导致农产品农药残留超标、品质降低。 以上因素导致临夏州种植的马铃薯产量和品质低，生产的商品薯市场竞争力不强，制约了该州马铃薯产业的发展。 本项目通过筛选优质微生物菌肥，将微生物菌肥用于马铃薯栽培，通过科学防控病虫害，减少化肥和农药使用量， 提高马铃薯产量和品质[4]，进一步推进全州马铃薯产业向绿色、健康、高效、可持续的目标发展。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验品种为临薯18 号，由临夏回族自治州农业科学院选育。供试的微生物菌肥种类见表1。尿素、磷酸二铵、硫酸钾镁肥为当地市场销售化肥。

表1 供试微生物菌肥

1.2 试验地概况

试验设在临夏回族自治州农业科学院现代农业试验站（临夏县北塬镇前石村），纬度35°36′3.67″、经度103°11′11.82″， 海拔2 040 m。 生长期间月平均最低气温8℃、最高气温33℃，平均温度10.4℃。 生长期降雨量381 mm， 主要降雨时间集中在7-9 月。前茬作物为玉米， 土壤类型为塬地黄麻土， 耕层土壤有机质含量16.6 g/kg、 全氮含量1.08 g/kg、 全磷含含量1.07 g/kg、 全钾含量23.5 g/kg、 碱解氮含量83.3 mg/kg、 有效磷含量12.0 mg/kg、 速效钾含量121.0 mg/kg、pH 为8.14。

1.3 试验方法

试验共设6 个处理，处理1：施“芯生”微生物菌剂2 kg/亩、磷酸二铵15 kg/亩、硫酸钾镁肥16 kg/亩、尿素10 kg/亩；处理2：施“植壮丰”微生物可溶菌剂4 kg/亩、 磷酸二铵15 kg/亩、 硫酸钾镁肥16 kg/亩、尿素10 kg/亩； 处理3： 施“中科化工”微生物菌剂2 kg/亩、磷酸二铵15 kg/亩、硫酸钾镁肥16 kg/亩、尿素10 kg/亩；处理4：施“强兴生物”复合芽孢杆菌0.15 kg/亩、磷酸二铵15 kg/亩、硫酸钾镁肥16 kg/亩、尿素10 kg/亩；处理5：施“旺农宝”微生物菌剂20 g/亩、磷酸二铵15 kg/亩、硫酸钾镁肥16 kg/亩、尿素10 kg/亩；处理6 （CK）： 施磷酸二铵15 kg/亩、 硫酸钾镁肥16 kg/亩、尿素10 kg/亩。

2022 年4 月28 日播种，10 月5 日收获，随机区组设计，3 次重复，小区面积20 m2（6.67 m×3 m），5 行区，每小区种植100 株,种植密度49 995 株/hm2。

1.4 栽培管理

肥水管理： 播前基施腐熟羊粪15 t/hm2后旋耕，采用穴播方式播种，播种时每个小区分别基施菌肥，出苗后开微沟追施化肥。 6 月14 日培土。

病虫草害防治：分别于6 月6 日、7 月28 日、8 月26 日进行除草。 4 月23 日撒施3%辛硫磷22.5 kg/hm2防治地下害虫；6 月12 日喷施40%辛硫磷乳油和20%啶虫脒防治蚜虫；8 月21 日喷施10%增威赢绿可分散油悬浮剂225 mg/hm2防治晚疫病。

1.5 调查内容及方法

调查不同处理物候期包括播种期、出苗期、开花期、成熟期、收获期和生育期。 田间性状调查项目包括出苗率、主茎数和株高,株高和主茎数为每小区随机选取10 株进行测量，取平均值。 收获时随机选取10 株调查统计单株结薯数、单株结薯重、商品薯重、商品薯率［一季作区单薯质量在75 g（含）以上的为商品薯］、发生土传病害薯块数量，每小区收获后全部称量统计小区产量[5-7]。 所有调查记载的指标依据《农作物品种试验技术规程 马铃薯》[8]进行。

1.6 生长期间特殊事件

试验年度内的5-7 月较往年降水量少,8 月和9 月又遇到连续阴雨天气，在一定程度上影响了区域试验马铃薯的产量和品质。

2 结果与分析

2.1 不同处理对马铃薯物候期和农艺性状的影响

从表2 可以看出，6 个处理马铃薯出苗期均一致，处理1～处理5 马铃薯现蕾期、开花期、成熟期均比处理6（CK）延迟3～7 d，且处理1～处理5 马铃薯生育期比处理6（CK）延长5～7 d，但处理1～处理5 之间对马铃薯生育期的影响差别不明显。 可能与微生物菌肥能够有效调节土壤环境有关， 使得马铃薯根系生长发育良好，生育期有所延长[9]。

表2 不同处理马铃薯生育期记载

从表3 可以看出，6 个处理马铃薯出苗率基本一致，均在97%～99%之间。 处理4 马铃薯主茎数最多，平均为2.6 个/株；处理4 和处理5 马铃薯株高最高，均为97 cm；处理6（CK）马铃薯主茎数和株高均比处理1～处理5 低； 处理4 和处理5 马铃薯田间长势最强， 其他微生物菌肥处理的马铃薯田间长势均比对照增强。

表3 不同处理对马铃薯农艺性状的影响

2.2 不同处理对马铃薯经济性状和产量指标的影响

从表4、 表5 可以看出，5 个处理的马铃薯单株块茎数、 单株块茎重、 商品薯率、 产量均比处理6（CK）高；处理5、处理4、处理1、处理2 马铃薯产量显著高于处理6 （CK）； 处理5 和处理4 比处理6（CK）分别增产15.8%、14.7%，增产效果好。

表4 不同处理对马铃薯经济性状的影响

表5 不同处理对马铃薯产量指标的影响

2.3 不同处理对马铃薯土传病害的影响

从表6 可以看出，6 个处理马铃薯均有疮痂病和黑痣病发生，未发现薯块有粉痂病发生。 处理6（CK）发生疮痂病和黑痣病的薯块均比处理1～处理5 多；处理1 马铃薯薯块发生疮痂病率最低， 为2.1%；处理5 马铃薯薯块发生黑痣病率最低，为2.4%。说明微生物菌肥对马铃薯土传病害的防治机理可能与微生物调节土壤微生物群落、改变土壤环境因素有关，使土传病害病原减少，有益微生物数量增加，不适于土传病害的发生[10-11]。 本试验中疮痂病、黑痣病和粉痂病发病率较低，粉痂病没有发生。 本试验仅考虑到试验地块当年的发病情况，未进行病原接种，在一定程度上影响了防效评价[12]。

表6 不同处理对马铃薯土传病害的影响

2.4 不同处理马铃薯生产效益分析

本试验处理1～处理5 中由于施用了微生物肥料，增加了投入成本，如果不能在产值上有所补偿，则微生物菌肥没有实际应用价值， 只有微生物菌肥新增产值大于投入菌肥的成本，种植户才愿意使用，所以对实际效益进行了简单分析。 除去新增的人力、管理、运输、贮藏等成本，商品薯按0.5 元/kg 计算，增收最多的是处理5，比对照增收 3 225 元/hm2，其次为处理4，较对照增收2 082 元/hm2，处理1、处理2、处理3 每公顷较对照增收1 000 元左右。产投比最高的是处理5，为1∶7.4，其次为处理4，为1∶5.0（表7）。

表7 不同处理对马铃薯生产效益分析

3 讨论与结论

试验结果表明，在配方施肥+微生物菌肥的栽培模式下马铃薯田间长势良好、产量高、商品薯率高，薯块发生疮痂病和黑痣病减少， 增产增收效果明显。 在本次试验中，配方施肥+“旺农宝”微生物菌剂的模式下马铃薯产量最高，增产增收效果最好，增产7 497 kg/hm2、增收3 225 元/hm2；其次是配方施肥+“强兴生物”复合芽孢杆菌模式，增产7 005 kg/hm2、增收2 082 元/hm2； 其他3 种微生物菌肥+配方施肥的模式对马铃薯田间长势、产量、商品薯率、薯块抗病性均有一定的作用。 由此可见，在一定程度上可通过增施微生物菌肥的方式来减少化肥用量， 以减轻对环境造成的污染，减少生产成本，改善土壤生态环境，提高马铃薯生产经济效益[13-14]。

本次试验为单年单点试验， 再加上试验当年临夏地区5-7 月干旱少雨、8 月和9 月阴雨天气较多，参试马铃薯普遍发生晚疫病,同时由于试验只开展了1 年,有一定的局限性，本试验只对马铃薯生物学特征和产量、经济效益等进行了比较分析,没有涉及微生物菌肥对马铃薯品质方面的影响研究,为了能对各参试菌肥作出全面客观的评价,以后将继续开展微生物菌肥筛选试验，综合考虑各种环境因素[15]，进一步深入开展菌肥对马铃薯品质影响方面的研究，确定适宜临夏州旱作地区马铃薯生长的微生物菌肥种类。