臨夏州旱作地區馬鈴薯微生物菌肥篩選試驗

李建國 李海嬌 王玲瓊 王慧莉 劉小瑯 夏正林 張志偉何小琴 朱琳花 丁國文 任佐錄 馮坤蓉 史旦旦

（臨夏回族自治州農業科學院 甘肅臨夏 731100）

臨夏州地處黃土高原向青藏高原的過渡地帶，海拔較高，氣候冷涼，土壤疏松，種植馬鈴薯地區主要分布在東鄉縣、永靖縣、積石山縣、臨夏縣、和政縣、康樂縣等地區的山旱區和太子山沿線二陰地區。近年來， 隨著糧食安全保障和撂荒地整治等工作的開展， 馬鈴薯在全州農業產業結構調整過程中種植面積逐年增加，年種植面積4 hm2左右，是全州第二大糧食作物，在取得脫貧攻堅勝利工作中發揮了十分重要的作用。 馬鈴薯也是全州鄉村振興的八大特色產業之一，在臨夏州農業生產中占有重要的地位[1]。 然而隨著馬鈴薯種植面積的逐漸擴大和產業結構調整的需求，出現了倒茬難的問題，大部分地區地塊常年連作，致使土壤養分失衡，連作障礙問題日漸突出[2]。加之農民過度使用化肥和農藥，一方面導致土壤、地下水和空氣污染及土壤微生物結構被破壞[3]，影響生態環境；另一方面導致農產品農藥殘留超標、品質降低。 以上因素導致臨夏州種植的馬鈴薯產量和品質低，生產的商品薯市場競爭力不強，制約了該州馬鈴薯產業的發展。 本項目通過篩選優質微生物菌肥，將微生物菌肥用于馬鈴薯栽培，通過科學防控病蟲害，減少化肥和農藥使用量， 提高馬鈴薯產量和品質[4]，進一步推進全州馬鈴薯產業向綠色、健康、高效、可持續的目標發展。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗品種為臨薯18 號，由臨夏回族自治州農業科學院選育。供試的微生物菌肥種類見表1。尿素、磷酸二銨、硫酸鉀鎂肥為當地市場銷售化肥。

表1 供試微生物菌肥

1.2 試驗地概況

試驗設在臨夏回族自治州農業科學院現代農業試驗站（臨夏縣北塬鎮前石村），緯度35°36′3.67″、經度103°11′11.82″， 海拔2 040 m。 生長期間月平均最低氣溫8℃、最高氣溫33℃，平均溫度10.4℃。 生長期降雨量381 mm， 主要降雨時間集中在7-9 月。前茬作物為玉米， 土壤類型為塬地黃麻土， 耕層土壤有機質含量16.6 g/kg、 全氮含量1.08 g/kg、 全磷含含量1.07 g/kg、 全鉀含量23.5 g/kg、 堿解氮含量83.3 mg/kg、 有效磷含量12.0 mg/kg、 速效鉀含量121.0 mg/kg、pH 為8.14。

1.3 試驗方法

試驗共設6 個處理，處理1：施“芯生”微生物菌劑2 kg/畝、磷酸二銨15 kg/畝、硫酸鉀鎂肥16 kg/畝、尿素10 kg/畝；處理2：施“植壯豐”微生物可溶菌劑4 kg/畝、 磷酸二銨15 kg/畝、 硫酸鉀鎂肥16 kg/畝、尿素10 kg/畝； 處理3： 施“中科化工”微生物菌劑2 kg/畝、磷酸二銨15 kg/畝、硫酸鉀鎂肥16 kg/畝、尿素10 kg/畝；處理4：施“強興生物”復合芽孢桿菌0.15 kg/畝、磷酸二銨15 kg/畝、硫酸鉀鎂肥16 kg/畝、尿素10 kg/畝；處理5：施“旺農寶”微生物菌劑20 g/畝、磷酸二銨15 kg/畝、硫酸鉀鎂肥16 kg/畝、尿素10 kg/畝；處理6 （CK）： 施磷酸二銨15 kg/畝、 硫酸鉀鎂肥16 kg/畝、尿素10 kg/畝。

2022 年4 月28 日播種，10 月5 日收獲，隨機區組設計，3 次重復，小區面積20 m2（6.67 m×3 m），5 行區，每小區種植100 株,種植密度49 995 株/hm2。

1.4 栽培管理

肥水管理： 播前基施腐熟羊糞15 t/hm2后旋耕，采用穴播方式播種，播種時每個小區分別基施菌肥，出苗后開微溝追施化肥。 6 月14 日培土。

病蟲草害防治：分別于6 月6 日、7 月28 日、8 月26 日進行除草。 4 月23 日撒施3%辛硫磷22.5 kg/hm2防治地下害蟲；6 月12 日噴施40%辛硫磷乳油和20%啶蟲脒防治蚜蟲；8 月21 日噴施10%增威贏綠可分散油懸浮劑225 mg/hm2防治晚疫病。

1.5 調查內容及方法

調查不同處理物候期包括播種期、出苗期、開花期、成熟期、收獲期和生育期。 田間性狀調查項目包括出苗率、主莖數和株高,株高和主莖數為每小區隨機選取10 株進行測量，取平均值。 收獲時隨機選取10 株調查統計單株結薯數、單株結薯重、商品薯重、商品薯率［一季作區單薯質量在75 g（含）以上的為商品薯］、發生土傳病害薯塊數量，每小區收獲后全部稱量統計小區產量[5-7]。 所有調查記載的指標依據《農作物品種試驗技術規程 馬鈴薯》[8]進行。

1.6 生長期間特殊事件

試驗年度內的5-7 月較往年降水量少,8 月和9 月又遇到連續陰雨天氣，在一定程度上影響了區域試驗馬鈴薯的產量和品質。

2 結果與分析

2.1 不同處理對馬鈴薯物候期和農藝性狀的影響

從表2 可以看出，6 個處理馬鈴薯出苗期均一致，處理1～處理5 馬鈴薯現蕾期、開花期、成熟期均比處理6（CK）延遲3～7 d，且處理1～處理5 馬鈴薯生育期比處理6（CK）延長5～7 d，但處理1～處理5 之間對馬鈴薯生育期的影響差別不明顯。 可能與微生物菌肥能夠有效調節土壤環境有關， 使得馬鈴薯根系生長發育良好，生育期有所延長[9]。

表2 不同處理馬鈴薯生育期記載

從表3 可以看出，6 個處理馬鈴薯出苗率基本一致，均在97%～99%之間。 處理4 馬鈴薯主莖數最多，平均為2.6 個/株；處理4 和處理5 馬鈴薯株高最高，均為97 cm；處理6（CK）馬鈴薯主莖數和株高均比處理1～處理5 低； 處理4 和處理5 馬鈴薯田間長勢最強， 其他微生物菌肥處理的馬鈴薯田間長勢均比對照增強。

表3 不同處理對馬鈴薯農藝性狀的影響

2.2 不同處理對馬鈴薯經濟性狀和產量指標的影響

從表4、 表5 可以看出，5 個處理的馬鈴薯單株塊莖數、 單株塊莖重、 商品薯率、 產量均比處理6（CK）高；處理5、處理4、處理1、處理2 馬鈴薯產量顯著高于處理6 （CK）； 處理5 和處理4 比處理6（CK）分別增產15.8%、14.7%，增產效果好。

表4 不同處理對馬鈴薯經濟性狀的影響

表5 不同處理對馬鈴薯產量指標的影響

2.3 不同處理對馬鈴薯土傳病害的影響

從表6 可以看出，6 個處理馬鈴薯均有瘡痂病和黑痣病發生，未發現薯塊有粉痂病發生。 處理6（CK）發生瘡痂病和黑痣病的薯塊均比處理1～處理5 多；處理1 馬鈴薯薯塊發生瘡痂病率最低， 為2.1%；處理5 馬鈴薯薯塊發生黑痣病率最低，為2.4%。說明微生物菌肥對馬鈴薯土傳病害的防治機理可能與微生物調節土壤微生物群落、改變土壤環境因素有關，使土傳病害病原減少，有益微生物數量增加，不適于土傳病害的發生[10-11]。 本試驗中瘡痂病、黑痣病和粉痂病發病率較低，粉痂病沒有發生。 本試驗僅考慮到試驗地塊當年的發病情況，未進行病原接種，在一定程度上影響了防效評價[12]。

表6 不同處理對馬鈴薯土傳病害的影響

2.4 不同處理馬鈴薯生產效益分析

本試驗處理1～處理5 中由于施用了微生物肥料，增加了投入成本，如果不能在產值上有所補償，則微生物菌肥沒有實際應用價值， 只有微生物菌肥新增產值大于投入菌肥的成本，種植戶才愿意使用，所以對實際效益進行了簡單分析。 除去新增的人力、管理、運輸、貯藏等成本，商品薯按0.5 元/kg 計算，增收最多的是處理5，比對照增收 3 225 元/hm2，其次為處理4，較對照增收2 082 元/hm2，處理1、處理2、處理3 每公頃較對照增收1 000 元左右。產投比最高的是處理5，為1∶7.4，其次為處理4，為1∶5.0（表7）。

表7 不同處理對馬鈴薯生產效益分析

3 討論與結論

試驗結果表明，在配方施肥+微生物菌肥的栽培模式下馬鈴薯田間長勢良好、產量高、商品薯率高，薯塊發生瘡痂病和黑痣病減少， 增產增收效果明顯。 在本次試驗中，配方施肥+“旺農寶”微生物菌劑的模式下馬鈴薯產量最高，增產增收效果最好，增產7 497 kg/hm2、增收3 225 元/hm2；其次是配方施肥+“強興生物”復合芽孢桿菌模式，增產7 005 kg/hm2、增收2 082 元/hm2； 其他3 種微生物菌肥+配方施肥的模式對馬鈴薯田間長勢、產量、商品薯率、薯塊抗病性均有一定的作用。 由此可見，在一定程度上可通過增施微生物菌肥的方式來減少化肥用量， 以減輕對環境造成的污染，減少生產成本，改善土壤生態環境，提高馬鈴薯生產經濟效益[13-14]。

本次試驗為單年單點試驗， 再加上試驗當年臨夏地區5-7 月干旱少雨、8 月和9 月陰雨天氣較多，參試馬鈴薯普遍發生晚疫病,同時由于試驗只開展了1 年,有一定的局限性，本試驗只對馬鈴薯生物學特征和產量、經濟效益等進行了比較分析,沒有涉及微生物菌肥對馬鈴薯品質方面的影響研究,為了能對各參試菌肥作出全面客觀的評價,以后將繼續開展微生物菌肥篩選試驗，綜合考慮各種環境因素[15]，進一步深入開展菌肥對馬鈴薯品質影響方面的研究，確定適宜臨夏州旱作地區馬鈴薯生長的微生物菌肥種類。