腐植酸微生物菌劑在連作馬鈴薯上的應(yīng)用效果研究

高 覓 周 濤 郭永青 章學(xué)梅 仝寶生

（內(nèi)蒙古永業(yè)生物技術(shù)有限責(zé)任公司 呼和浩特 010070）

馬鈴薯作為糧菜兼用作物，由于栽培容易、生長周期短、收益較高而深受農(nóng)戶的青睞，種植面積迅速擴(kuò)大[1]。但由于農(nóng)戶土地有限，同一地塊多年連續(xù)種植常導(dǎo)致田地病蟲害不斷增加，土壤有機(jī)質(zhì)、磷、鉀、微量元素不斷減少，引起作物缺素，作物根系分泌的毒素引起自毒現(xiàn)象，造成作物根際微生態(tài)環(huán)境特別是微生物平衡遭到破壞，根系小、生長弱，生產(chǎn)中常出現(xiàn)缺苗、產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降、連作危害嚴(yán)重[2]。針對傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中長期重茬連作、偏施單施化肥造成的土壤微生物生態(tài)失衡、肥料利用率低、土壤板結(jié)及土傳病害嚴(yán)重等問題，本文依托中國農(nóng)業(yè)大學(xué)專家技術(shù)而研發(fā)的一種高效腐植酸微生物菌劑，通過試驗(yàn)研究，探索了該產(chǎn)品對減輕馬鈴薯連作障礙的效果，以期為解決馬鈴薯及其他農(nóng)作物連作障礙提供產(chǎn)品和方法支持。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試作物品種為馬鈴薯紫花白，供試肥料為內(nèi)蒙古永業(yè)生物技術(shù)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的腐植酸微生物菌劑，其有效活菌數(shù)≥2億/克，腐植酸含量≥3%。主要菌種：枯草芽孢稈菌(Bacillus subtilis)，編號(hào)為ACCC 11060；多粘類芽孢桿菌(Paenibacillus polymyxa)，編號(hào)為050502025；膠凍樣芽孢桿菌(Bacillus mucilaginosus)，編號(hào)為AMCC 100087；木霉菌(Trichoderma spp.)，編號(hào)為T05-049。

試驗(yàn)地土壤為輕壤土，地勢平坦，形狀整齊，土壤肥力均勻，已連續(xù)兩年種植馬鈴薯，其基本理化性質(zhì)如表1所示。

表1 供試土壤的基本理化性狀Tab.1 Main characteristics of testing soil

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2012年4～9月在內(nèi)蒙古烏蘭察布市四子王旗馬鈴薯田進(jìn)行。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)處理：處理1，常規(guī)施肥＋腐植酸微生物菌劑基部溝施，4 kg/667 m2；處理2，常規(guī)施肥＋腐植酸微生物菌劑拌種，4 kg/667 m2；處理3(CK)，常規(guī)施肥對照。各處理重復(fù)3次，隨機(jī)區(qū)組，每個(gè)小區(qū)面積24 m2。4月25日播種，株距為30 cm，行距為80 cm。除施肥處理外，各項(xiàng)田間管理措施保持一致，且符合生產(chǎn)要求。

1.3 測定項(xiàng)目及方法

土壤理化性質(zhì)測定：采用常規(guī)土壤農(nóng)化分析方法[3]。

植株長勢測定：5月25日，調(diào)查植株長勢、葉片顏色，并統(tǒng)計(jì)成活植株數(shù)量，

計(jì)算保苗率。保苗率=已經(jīng)成活并且能夠茁壯生長的苗木數(shù)量/全部苗木的數(shù)量。

植株病害調(diào)查：8月中旬進(jìn)行，采用直接計(jì)數(shù)法進(jìn)行調(diào)查[4]。

產(chǎn)量測定：9月28日成熟后收獲，測定馬鈴薯單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量，各處理重復(fù)3次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

用SAS18.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和差異顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸微生物菌劑對馬鈴薯連作地塊土壤理化性質(zhì)的影響

研究表明，腐植酸肥能夠改善土壤生物學(xué)性狀，提高土壤肥力，實(shí)現(xiàn)改土培肥之目的[5]。2011年，王利賓等[6]研究了腐植酸肥對土壤養(yǎng)分與微生物活性影響，他們研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸肥對于提高土壤速效養(yǎng)分含量具有一定的促進(jìn)作用，尤其在農(nóng)作物收獲期，土壤速效氮、有效磷和速效鉀的含量均高于對照處理。因此，本試驗(yàn)對馬鈴薯種植前和收獲后土壤的理化性質(zhì)進(jìn)行了測定，見表2。

表2 種植前與收獲后土壤基本理化性狀Tab.2 The fundamental physical and chemical properties of soil before planting and after harvest

表2結(jié)果顯示，馬鈴薯種植前與收獲后土壤 基本理化性狀有了明顯改善。收獲后，土壤pH下降了0.3，更趨近于中性；土壤有機(jī)質(zhì)含量增加了0.4 g/kg；土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量都呈現(xiàn)明顯增加的趨勢，分別增加了12 mg/kg、1.5 mg/kg、34 mg/kg。試驗(yàn)結(jié)果表明，腐植酸微生物菌劑不僅有利于提高連作地塊土壤有機(jī)質(zhì)含量，還可以增加土壤中有效養(yǎng)分的供給，包括增加土壤中氮素的供應(yīng)，把土壤中固定的磷和鉀元素分解并釋放出來，使得土壤中速效磷和速效鉀的含量比種植前有所提高，這與王利賓等[6]的研究結(jié)果一致。

2.2 腐植酸微生物菌劑對馬鈴薯植株生長的影響

5月25日，對馬鈴薯植株進(jìn)行了田間調(diào)查，統(tǒng)計(jì)了馬鈴薯成活植株數(shù)量，并計(jì)算其保苗率，結(jié)果見表3。

表3 腐植酸微生物菌劑對連作馬鈴薯保苗率的影響Tab.3 Effect of the microbial inoculants with humic acid on continuous cropping potato seeding survival rate

由表3可以看出，處理1和處理2的保苗率高于處理3。對各處理結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果表明，處理1和處理2與處理3間具有顯著性差異。這說明施用腐植酸微生物菌劑能夠提高馬鈴薯植株成活數(shù)量，促進(jìn)馬鈴薯植株健壯旺盛地生長，可有效提高其保苗率。但處理1與處理2兩者之間差異不顯著，表明不同施肥方法對施用腐植酸微生物菌劑的效果沒有顯著影響。

此外，研究還發(fā)現(xiàn)，從出苗期至現(xiàn)蕾期，處理1和處理2的馬鈴薯植株生長旺盛，葉片呈濃綠色，明顯優(yōu)于處理3；從開花期至收獲期，處理1和處理2馬鈴薯地上部植株生長發(fā)育慢于處理3，說明腐植酸微生物菌劑在薯塊膨大期能夠抑制植株?duì)I養(yǎng)生長。營養(yǎng)生長被抑制后，生長中心轉(zhuǎn)入地下部塊莖膨大，有利于結(jié)薯，促進(jìn)馬鈴薯早熟。

2.3 腐植酸微生物菌劑對馬鈴薯發(fā)病率的影響

隨著連作馬鈴薯的面積逐年增加，復(fù)種指數(shù)不斷提高，病害問題已逐漸成為制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主要因素之一。其中，在我國北方對馬鈴薯生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅的病害就是晚疫病[7，8]。為此，本研究調(diào)查了不同處理下該地塊馬鈴薯晚疫病的發(fā)病率，見表4。

表4 腐植酸微生物菌劑對連作馬鈴薯植株發(fā)病率的影響Tab.4 Effect of the microbial inoculants with humic acid on potato incidence

如表4所示，施用腐植酸微生物菌劑處理1、處理2，馬鈴薯植株晚疫病發(fā)病率明顯低于處理3，且根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果，與處理3差異性顯著。而施用腐植酸微生物菌劑的處理1與處理2處在同一水平，二者之間差異性不顯著，這充分說明施用腐植酸微生物菌劑可以增強(qiáng)植株的抗病性。

2.4 施用腐植酸微生物菌劑對馬鈴薯產(chǎn)量的影響

9月28日，當(dāng)馬鈴薯塊莖充分成熟時(shí)進(jìn)行收獲，測定馬鈴薯單株產(chǎn)量和小區(qū)產(chǎn)量，見表5。由表5可以看出，處理1和處理2馬鈴薯產(chǎn)量與處理3相比，單株平均產(chǎn)量分別增加了0.14 kg和0.16 kg，畝產(chǎn)量分別平均增加了256.7 kg和322.2 kg，增產(chǎn)率分別為13.54%和17.00%。統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明，處理1和處理2與處理3相比，差異性顯著，說明施用腐植酸微生物菌劑能夠有效提高連作馬鈴薯的產(chǎn)量。而處理1與處理2間的平均畝產(chǎn)差異性不顯著，其中，采用拌種方式施用增產(chǎn)效果更好。

表5 腐植酸微生物菌劑對連作馬鈴薯產(chǎn)量的影響Tab.5 Effect of the microbial inoculants with humic acid on the yield of continuous cropping potato

3 結(jié)論與討論

大量研究表明，重茬導(dǎo)致的馬鈴薯產(chǎn)量降低和商品薯品質(zhì)變劣是生產(chǎn)上普遍存在并日益嚴(yán)重的問題，在耕地面積有限、輪作困難的情況下，使用抗重茬劑是解決該問題有效而經(jīng)濟(jì)的方法[9]。

活性腐植酸與微生物肥配施，能夠有效提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，緩解連作土壤酸化，提高土壤酶活性，利于農(nóng)作物生長發(fā)育，進(jìn)而提高連作農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量[10]。生物菌劑與腐植酸肥配施能夠顯著提高土壤中的微生物數(shù)量，同時(shí)能夠顯著提高作物養(yǎng)分含量及生物量[11]。

本試驗(yàn)研究結(jié)果表明，腐植酸微生物菌劑能夠有效改善馬鈴薯連作土壤的基本性狀，提高植株的成苗率，增強(qiáng)植株抗病性，減少植株發(fā)病率。在薯塊膨大期能夠抑制植株?duì)I養(yǎng)生長，加快養(yǎng)分積累，不貪青晚熟，促進(jìn)早結(jié)薯，提前成熟，馬鈴薯畝產(chǎn)提高了13.54%～17.00%。腐植酸微生物菌劑在一定程度上可以解決由于連作而引起的馬鈴薯長勢弱、減產(chǎn)等問題，可以作為一種抗重茬劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用。

[1]洪旭宏，蔡素炳，李劍銳.抗重茬劑恩益碧在馬鈴薯生產(chǎn)上的應(yīng)用初報(bào)[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2011，(8)：59～61

[2]裴國平，王蒂，張俊蓮.馬鈴薯連作障礙產(chǎn)生的原因與防治措施[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010，(6)：30～32

[3]鮑士旦 主編.土壤農(nóng)化分析[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1981

[4]李文娟，F(xiàn)ORBES Gregory A.，謝開云.馬鈴薯晚疫病發(fā)病程度田間觀察記錄標(biāo)準(zhǔn)的探討[J].中國馬鈴薯，2012，(4)：238～245

[5]王曰鑫，李成學(xué).綠色環(huán)保型腐植酸磷肥[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2008：99～103

[6]王利賓，王曰鑫.腐植酸肥對土壤養(yǎng)分與微生物活性的影響[J].腐植酸，2011，(4)：6～9

[7]朱杰華，楊志輝.中國北方馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)病害發(fā)生趨勢及防控對策[J].中國會(huì)議，2009，(7)：367～370

[8]王艷霞，李威.常見馬鈴薯病害發(fā)生及防治對策[J].吉林蔬菜，2008，(3)：91

[9]鄒莉，袁曉穎，李玲，等.連作對大豆根部土壤微生物的影響研究[J].微生物學(xué)雜志，2005，25(2)：27～30

[10]高亮，李斌，賀文強(qiáng)，等.活性腐植酸在保護(hù)地連作土壤上的應(yīng)用研究[J].腐植酸，2013，(2)：22～31

[11]胡可，王曰鑫，王利賓.生物菌劑與腐植酸肥配施對模擬復(fù)墾的微生物數(shù)量和作物養(yǎng)分含量影響的研究[J].腐植酸，2012，(3)：18～21