淀粉薯鄂薯6號(hào)施用兩種生物菌肥的效應(yīng)研究

董翠 楊漢 楊康 黃志謀 龔萬(wàn)能 柴沙沙 雷劍 王連軍 蘇文瑾 楊新筍

摘要：研究?jī)煞N生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)在枝江、鄂州和成寧3個(gè)地方生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響。結(jié)果表明，處理較對(duì)照土壤氮磷鉀含量提高。施用生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)后期產(chǎn)量形成沒(méi)有明顯的促進(jìn)作用，但能顯著降低田間發(fā)病率，尤其固體菌肥作用更明顯。鄂薯6號(hào)在枝江產(chǎn)量最高，鄂州、咸寧次之;在品質(zhì)方面，枝江最好，成寧、鄂州次之。3個(gè)地點(diǎn)之間的差異主要源于各地土壤養(yǎng)分狀況及氣候環(huán)境的影響，相對(duì)較高的鉀含量和相對(duì)較低的氮含量有利于產(chǎn)量的形成。

關(guān)鍵詞：甘薯;菌肥;生長(zhǎng);產(chǎn)量;品質(zhì)

中圖分類號(hào)：S531

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（ 2020）08-0058-04

DOI：10.14088/j .cnki.issn0439-8114.2020.08.012

甘薯是中國(guó)重要的糧食、飼料、工業(yè)原料及新型能源用塊根作物，中國(guó)也是世界第一大甘薯產(chǎn)國(guó)[1]。湖北省西部山區(qū)、鄂北崗地，尤其是鄂北丘陵崗地因過(guò)量施用N、P，土壤酸化嚴(yán)重[2]，而鄂東南丘陵地區(qū)以酸性紅壤為主，發(fā)展主要農(nóng)作物難度較大。甘薯高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、耐貧瘠和酸性土壤的特性使得甘薯在這些地區(qū)發(fā)展有天然優(yōu)勢(shì);湖北省薯類加工能力較強(qiáng)，全省有60多家規(guī)模型甘薯加工企業(yè)，發(fā)展甘薯產(chǎn)業(yè)對(duì)調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進(jìn)農(nóng)民增產(chǎn)增收有重要意義[3]。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，甘薯在日常生活中的作用由飼料、雜糧轉(zhuǎn)變?yōu)橹匾谋＝∈称泛涂稍偕茉醋魑铮翢o(wú)疑問(wèn)，甘薯將在今后的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中繼續(xù)發(fā)揮重要作用[4]。

微生物菌肥包含多種高效活性有益微生物菌，不僅具有直接或間接改良土壤、平衡土壤pH的能力，還能使土壤N20和K：0提供能力增加80%以上[5]。前人研究生物菌肥對(duì)作物生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響多集中于玉米、蔬菜、中藥材等作物。利用生物菌肥拌種能使玉米多長(zhǎng)1-2層支撐根，抗倒能力顯著提高[6];施用了生物菌肥的小白菜產(chǎn)量增幅達(dá)30% -40%，而小白菜中硝酸鹽的含量降低了500-800 mg/kg[7]。但對(duì)甘薯的研究多見(jiàn)于化學(xué)肥料和有機(jī)肥，姚建武等[8]、唐忠厚等[9]、尹子娟等[10]研究表明N、P、K配合平衡施肥能夠明顯促進(jìn)甘薯生長(zhǎng)，提高光合作用效率，增加產(chǎn)量、改善品質(zhì);而吳振新等[11]、王汝娟等[12]研究結(jié)果也證明了有機(jī)肥對(duì)甘薯有很好的促產(chǎn)改質(zhì)效果。賈崢嶸等[13]研究表明了單施生物菌肥375 kg/hm2能顯著提高甘薯的單株結(jié)薯數(shù)和大中薯率;提高甘薯中蛋白質(zhì)、維生素C和還原糖的積累量，提質(zhì)增效效果最明顯。目前，國(guó)家正大力推進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)可持續(xù)化發(fā)展戰(zhàn)略，力爭(zhēng)到2020年實(shí)現(xiàn)化肥使用量零增長(zhǎng)的目標(biāo)。因此，在當(dāng)前形勢(shì)下，開(kāi)展微生物肥料在甘薯生產(chǎn)中部分乃至全部替代化肥的研究很有必要。

生物菌肥在甘薯生產(chǎn)中的應(yīng)用研究鮮見(jiàn)報(bào)道。本研究以減肥增效為目的，探索生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)生長(zhǎng)、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期能為甘薯高效優(yōu)質(zhì)、無(wú)公害生產(chǎn)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料及地點(diǎn)

供試甘薯品種為湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院選育的淀粉型甘薯品種鄂薯6號(hào)。

固體菌肥（G）為“奧地利”土壤調(diào)理劑、液體菌肥（Y）為“奧地利”生物菌肥，兩者均由臨汾市堯都區(qū)汾河生物科技有限公司生產(chǎn)。兩種形態(tài)的生物菌肥的菌種濃度均為30億個(gè)活性困/m2。

試驗(yàn)地點(diǎn)情況：鄂州前茬作物綠肥;枝江前茬作物小麥;咸寧前茬作物油菜。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)為隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)小區(qū)面積20 m2，株距0.2 m，行距0.8 m，分別用兩種菌肥處理，以不施肥作為對(duì)照。固態(tài)生物菌肥（G），條施，用量30 g/m2，每個(gè)小區(qū)600 9;液態(tài)生物菌肥（Y），30 mL原液稀釋283倍穴施，每株穴施100mL稀釋溶液，用量1.5mL/m2（原液）;對(duì)照（C），不施肥;每個(gè)處理設(shè)置3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

1.3.1 生長(zhǎng)指標(biāo)及產(chǎn)量薯塊開(kāi)始膨大后（移栽50d），每隔20 d取1次樣，直到收獲。在每個(gè)處理的取樣區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇取樣點(diǎn)，重復(fù)3次，每個(gè)點(diǎn)選取生長(zhǎng)一致的5株，帶薯塊整株挖出。地上部分分為葉片、葉柄和莖，分別測(cè)量各部分鮮重;薯塊清點(diǎn)數(shù)量，洗凈、晾干表面水分后測(cè)鮮重。從所取樣品中留樣200 g切段或切片，105℃殺青，80℃下烘干備理化指標(biāo)檢測(cè)。

1.3.2 產(chǎn)量收獲時(shí)，每個(gè)測(cè)產(chǎn)區(qū)連續(xù)取20株測(cè)重量，調(diào)查單株結(jié)薯數(shù)、裂薯數(shù)、發(fā)病株數(shù)等。

1.3.3 品質(zhì)性狀用留取的樣品粉碎過(guò)篩后測(cè)定相應(yīng)部位N、P、K，蔗糖、可溶性總糖、淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分。N、P、K以成分含量為準(zhǔn)，蔗糖、可溶性總糖、淀粉等以干物質(zhì)含量百分比為準(zhǔn)。

1.4 數(shù)據(jù)分析

分別采用Excel 2010和DPS 7.55進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析，多重比較采用Duncan's新復(fù)極差法。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)生長(zhǎng)的影響

通過(guò)對(duì)鄂薯6號(hào)葉、柄、莖、根的氮磷鉀含量檢測(cè)發(fā)現(xiàn)，在鄂州、枝江、咸寧3點(diǎn)植株中養(yǎng)分含量不同，其中，鄂州氮含量最高，枝江磷含量最低，咸寧鉀含量最低;莖、葉、根氮含量表現(xiàn)為鄂州>枝江>咸寧，柄中氮含量表現(xiàn)為鄂州>咸寧>枝江。葉、柄、莖、根磷含量表現(xiàn)為鄂州>咸寧>枝江。莖、柄鉀含量表現(xiàn)為鄂州>枝江>咸寧，葉、根中鉀含量表現(xiàn)為枝江>鄂州>咸寧。

在薯塊膨大期，不同地點(diǎn)地上鮮重的積累趨勢(shì)不同，如圖1所示。植株地上部分長(zhǎng)勢(shì)和植株氮含量相關(guān)，在鄂州生長(zhǎng)較旺，咸寧長(zhǎng)勢(shì)最差。在移栽130 d時(shí)，對(duì)照普遍下降的情況下，處理組表現(xiàn)較平穩(wěn)，說(shuō)明施用菌肥對(duì)提高甘薯穩(wěn)產(chǎn)性有重要作用。

由圖2可知，植株鉀含量對(duì)鄂薯6號(hào)產(chǎn)量構(gòu)成非常重要。鄂薯6號(hào)塊根開(kāi)始膨大后鮮重會(huì)持續(xù)快速增加，并且積累速度會(huì)越來(lái)越快。在鄂州，移栽70-130 d時(shí)正處于8月到9月中旬高溫干旱期，塊根鮮重增長(zhǎng)出現(xiàn)較長(zhǎng)的停滯期，地上部分和地下部分的生長(zhǎng)未得到較好的協(xié)調(diào)，導(dǎo)致根冠比一直徘徊在0.5左右;在枝江，移栽90-110 d出現(xiàn)緩慢增長(zhǎng)的趨勢(shì)，但是該時(shí)期地上部分也幾乎沒(méi)有過(guò)多增長(zhǎng)，130 d后枝江地下部分養(yǎng)分得到了很好的積累。在咸寧，塊根鮮重增重較平穩(wěn)。Y處理僅在鄂州表現(xiàn)出優(yōu)勢(shì)，在枝江和咸寧表現(xiàn)不及對(duì)照和G處理。

2.2 生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)產(chǎn)量的影響

由表1可知，G處理的產(chǎn)量最高，平均達(dá)19.8kg;其次是Y處理，平均產(chǎn)量為19.7 kg;對(duì)照的產(chǎn)量最低，平均為19.3 kg。表明使用菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)產(chǎn)量提升有一定的作用，但作用不明顯。3個(gè)處理在枝江的產(chǎn)量最高，平均為24.4 kg;其次為鄂州，平均產(chǎn)量為19.0 kg;咸寧的產(chǎn)量最低，平均為15.3 kg;鄂州、枝江、咸寧3個(gè)地點(diǎn)的平均產(chǎn)量之間均有極顯著差異（P<0.01）。

收獲期在鄂州調(diào)查了鄂薯6號(hào)的單株結(jié)薯數(shù)、單薯重、大中薯率、裂薯率及植株發(fā)病率，結(jié)果如表2所示。施用菌肥可以明顯提高單株結(jié)薯數(shù)，但是降低了大中薯率;單薯重對(duì)照較G處理高22.44 g，Y處理較對(duì)照高82.19 g;大中薯率對(duì)照較G處理高0.004個(gè)百分點(diǎn)，C比Y高1.19個(gè)百分點(diǎn)。此外，在鄂州調(diào)查發(fā)現(xiàn)該茵肥抑病作用明顯，田間調(diào)查病株數(shù)據(jù)顯示，鄂州對(duì)照莖和塊根的發(fā)病率分別為20.00%、25.00%，而菌肥處理的莖發(fā)病率只有5.00%，Y處理塊根發(fā)病率為17.50%，而G處理的塊根未發(fā)病，兩種菌肥中固體菌肥對(duì)塊根病害抑病作用更明顯，較液體菌肥高17.50個(gè)百分點(diǎn)。

2.3 生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)收獲期氮磷鉀及糖積累的影響

由表3可知，同一地點(diǎn)G、C、Y 3個(gè)處理之間鄂薯6號(hào)塊根的N、P、K，以及蔗糖、可溶性糖和淀粉等營(yíng)養(yǎng)成分之間沒(méi)有顯著差異，鄂州與枝江、咸寧之間差異極顯著。對(duì)于N含量而言，鄂州最高，為11.95 g/kg;咸寧其次，含量為5.81 g/kg;枝江最低，為3.47 g/kg。對(duì)于P含量而言，鄂州和咸寧與枝江之間達(dá)到了極顯著差異，其中，鄂州的3個(gè)處理含量最高，達(dá)到了2.83 g/kg;咸寧其次，為2.43 g/kg;枝江最低，為1.60 g/kg。對(duì)于K含量而言，鄂州最高，為11.90 g/kg，與枝江和咸寧之間差異極顯著;枝江為5.32 g/kg，咸寧為5.47 g/kg，兩者之間沒(méi)有顯著性差異。對(duì)于蔗糖含量而言，咸寧最高，為2.36%;枝江其次，為1.67%;鄂州最低，為1.21%，咸寧與枝江之間差異顯著，咸寧與鄂州之間達(dá)到了極顯著差異，枝江與鄂州之間差異不顯著。對(duì)于可溶性糖含量而言，枝江最高，為4.72%;咸寧其次，為3.06%;鄂州最低，僅有2.07%;枝江與鄂州、咸寧之間差異極顯著，鄂州與咸寧之間沒(méi)有顯著差異。對(duì)于淀粉含量而言，枝江最高，為70.35%;咸寧其次，為65.82%;鄂州最低，為54.67%，咸寧與枝江之間差異不顯著，但均與鄂州之間差異極顯著。

3 小結(jié)與討論

1）兩種生物菌肥在3個(gè)試驗(yàn)地點(diǎn)均有固氮、解磷、解鉀的作用，有效提高了土壤氮磷鉀含量，進(jìn)而促進(jìn)了鄂薯6號(hào)植株根系生長(zhǎng)及其對(duì)于礦質(zhì)養(yǎng)分，尤其是氮的吸收，提高了其光合效率，促進(jìn)了植株的生長(zhǎng)，在對(duì)植株地上部分和地下部分協(xié)調(diào)性方面，枝江表現(xiàn)最好，鄂州中后期地上部分、地下部分生長(zhǎng)均出現(xiàn)停滯，導(dǎo)致產(chǎn)量不及枝江。

2）兩種生物菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)有明顯的抑制病菌作用，其中固體菌肥在對(duì)塊根病害抑制方面優(yōu)于液體菌肥，在病害高發(fā)區(qū)域使用可有效降低甘薯發(fā)病率，提高商品薯率，進(jìn)而提高產(chǎn)量和農(nóng)民收入。

3）鄂薯6號(hào)在3個(gè)地點(diǎn)表現(xiàn)不同。在產(chǎn)量方面，枝江最高，鄂州、咸寧次之，可見(jiàn)相對(duì)較高的鉀含量和相對(duì)較低的氮含量有利于產(chǎn)量的形成;在品質(zhì)方面，枝江最好，咸寧、鄂州次之。鄂薯6號(hào)在3個(gè)地點(diǎn)之間的差異主要源于各地土壤養(yǎng)分狀況及氣候環(huán)境的影響，此外，田間管理水平也會(huì)間接影響甘薯產(chǎn)量和品質(zhì)的形成。

4）兩種菌肥在3個(gè)地點(diǎn)施用的效應(yīng)有所不同。在品質(zhì)方面，施用菌肥可以提高鄂薯6號(hào)甘薯塊根氮含量、蔗糖含量、可溶性糖含量，但差異不明顯。鄂州收獲期薯塊中氮磷鉀含量均顯著高于咸寧和枝江;在產(chǎn)量方面，施用兩種菌肥對(duì)鄂薯6號(hào)產(chǎn)量沒(méi)有明顯促進(jìn)作用，施肥處理可略微提高鄂薯6號(hào)的產(chǎn)量，固體菌肥處理效果更優(yōu)，主要受益于其抑制病菌作用更明顯。

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基金項(xiàng)目：國(guó)家現(xiàn)代甘薯產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)項(xiàng)目（CARS-1I-C-15）

作者簡(jiǎn)介：董翠（1988-），女，山西太谷人，助理T程師，中學(xué)二級(jí)教師，在讀碩士研究生，研究方向?yàn)楦适碓耘嗉斑z傳育種，（電話）18808600324（電子信箱）835681377@qq.com;通信作者，楊新筍（1967-），男，研究員，博士，主要從事甘薯育種與栽培技術(shù)研究， （電子信箱）yangxins013@163.com。