雷玉明,呂彪,鄂利鋒,趙文勤,趙文明,陳曉燕,劉曉燕
(1.河西學(xué)院農(nóng)業(yè)與生態(tài)工程學(xué)院,甘肅張掖734000;2.甘肅河西走廊特色資源利用重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,甘肅張掖734000;3.河西學(xué)院祁連山有害生物綜合治理研究中心,甘肅張掖734000;4.張掖市德光農(nóng)業(yè)科技有限責(zé)任公司,甘肅張掖734000;5.甘肅華美農(nóng)業(yè)科技有限公司,甘肅張掖734000)
馬鈴薯莖基腐病是由立枯絲核菌(Rhizoctonia solani Kühn)引起的一種真菌性土傳病害,又稱立枯絲核菌病、黑痣病、絲核菌潰瘍病和黑色粗皮病,在國(guó)內(nèi)外馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)普遍發(fā)生[1]。該病害常危害薯塊,造成缺苗斷壟,成株期根頸部腐爛,植株枯死[2]。發(fā)病率輕則為2.0%~7.8%,一般地塊發(fā)病率為20.1%~30.0%,重則為46.0%~92.0%,有些田塊甚至絕收[3]。國(guó)內(nèi)外一直以來重視化學(xué)和生物防治的應(yīng)用研究,在種薯包衣與藥劑土壤處理[2]、藥劑拌種[4]、生物制劑[5,6]等方面進(jìn)行實(shí)踐探索,這些措施在病害的控制上具有一定防效,但是防治效果不理想。因此,從綠色生態(tài)防控的角度出發(fā),探索提高馬鈴薯生長(zhǎng)能力,增強(qiáng)其抗病性技術(shù)的研究成為防治該病的重點(diǎn)。
壤動(dòng)FT(Fruiful tutelar)是一種攻克土壤玩疾的多元羥酮基羧酸復(fù)合物土壤調(diào)理劑,具有調(diào)節(jié)土壤酸堿性、活化土壤養(yǎng)分、抑制土傳病菌等特性[7]。腐植酸螯合型復(fù)合肥是一種含有腐植酸類物質(zhì)的新型綠色環(huán)保肥料,具有刺激作物根系生長(zhǎng),改良土壤結(jié)構(gòu),增強(qiáng)作物抗病性、抗逆性,提高產(chǎn)量和改善作物品質(zhì)等作用。在馬鈴薯、甘薯等薯類作物上得到應(yīng)用,增產(chǎn)效果明顯,改善作物品質(zhì)[8,9]。有關(guān)壤動(dòng)FT具有抑制土傳病菌滋生與腐植酸復(fù)合肥抗病能力強(qiáng)的試驗(yàn)報(bào)道甚少,本研究通過壤動(dòng)FT拌種配合腐植酸復(fù)合肥與同等養(yǎng)分傳統(tǒng)化肥的田間試驗(yàn),探索新型腐植酸復(fù)合肥對(duì)莖基腐病的防病增產(chǎn)效果,為馬鈴薯莖基腐病的農(nóng)業(yè)防治提供新方法,對(duì)制定綜合防治技術(shù)體系具有指導(dǎo)意義。
供試品種:‘大西洋’二級(jí)種(甘肅天潤(rùn)薯業(yè)有限責(zé)任公司脫毒中心),選擇健康整薯切塊,每塊30~40 g,至少有芽眼1個(gè),播種種薯重量控制在182~242 kg/667m2[10]。
供試肥料:壤動(dòng)FT、腐植酸螯合肥(N∶P2O5∶K2O=18∶18∶18+TE,養(yǎng)分總量≥54%,腐植酸≥2%,有機(jī)質(zhì)≥3%)、腐植酸螯合肥氮肥(N≥28%,腐植酸≥5%,有機(jī)質(zhì)≥7%)、腐植酸螯合肥磷肥(N∶P2O5∶K2O=9∶44∶0+TE,養(yǎng)分總量≥54%)、優(yōu)鈣鎂中微量元素水溶肥(Ca+Mg≥10%),均由北京澳佳生態(tài)農(nóng)業(yè)股份有限公司提供。尿素(N≥46%)、磷酸二銨(N≥18%,P2O5≥46%)、硫酸鉀(K2O≥50%)。
試驗(yàn)地設(shè)在山丹縣位奇鎮(zhèn)張灣村,海拔1 950 m,土壤類型灰鈣土,pH 8.32,土壤有機(jī)質(zhì)18.2 g/kg,全氮1.04 g/kg、堿解氮40.0 mg/kg、有效磷4.1 mg/kg、速效鉀180.0 mg/kg,前茬作物為小麥。
采用田間隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),小區(qū)面積30.8 m2,設(shè)4個(gè)處理,各處理設(shè)不同劑量的壤動(dòng)FT配合新型腐植酸有機(jī)肥,與同養(yǎng)分的配方化肥(N∶P2O5∶K2O=1∶0.64∶0.49)進(jìn)行比較[11]。處理1:5 g壤動(dòng)FT+1 kg凹凸棒土;處理2:10 g壤動(dòng)FT+1 kg凹凸棒土;處理3:15 g壤動(dòng)FT+1 kg凹凸棒土;處理4:20 g壤動(dòng)FT+1 kg凹凸棒土。每個(gè)處理配合腐植酸復(fù)合肥量66.83 kg/667m2,其中磷鉀作基肥一次施入,氮肥70%作基肥,30%開花期追肥。以當(dāng)?shù)嘏浞交柿?6 kg/667m2為對(duì)照(CK),滑石粉10 g/100 kg種薯拌種,全部一次基施。
起壟栽培,壟寬1.00 m,長(zhǎng)7.00 m,壟底寬0.75 m,壟面寬0.45 m,壟高0.25 m,壟溝寬0.25 m,種植4壟。播深0.10 m,每壟2行,行距0.28 m,株距0.25 m,每壟種植52株,每小區(qū)208株。人工起壟、施肥、覆膜,2019年4月25日播種。于現(xiàn)蕾期、盛花期各灌水1次,病蟲草害防治和栽培管理措施與當(dāng)?shù)卮筇锵嗤?月29日收獲。
生長(zhǎng)期間觀察記載各處理的物候期及植株形態(tài),從出苗后至成熟期統(tǒng)計(jì)各處理的生育期(d)。在播種10 d后按小區(qū)測(cè)定芽長(zhǎng),出苗后10 d按小區(qū)隨機(jī)取5株,分別測(cè)定單株根數(shù)、最大根長(zhǎng)、苗高。出苗后60 d膨大期,按小區(qū)隨機(jī)采樣20株,分別測(cè)定主莖數(shù)、匍匐莖數(shù)量、塊莖數(shù),調(diào)查統(tǒng)計(jì)發(fā)病率與嚴(yán)重度[12]。各處理在成熟收獲期后以小區(qū)為單位,隨機(jī)采樣20株,分別測(cè)定單株結(jié)薯數(shù)、單株薯塊重、平均單薯重、商品薯率(單薯75 g以上塊莖數(shù)/單株塊莖數(shù)×100%),取3次重復(fù)平均值,按照小區(qū)密度和出苗率計(jì)算出小區(qū)產(chǎn)量,根據(jù)小區(qū)產(chǎn)量折合667 m2產(chǎn)量。
防治效果(%)=(未處理區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù))/未處理區(qū)病情指數(shù)×100;增產(chǎn)效果(%)=(處理區(qū)產(chǎn)值-未處理區(qū)產(chǎn)值)/未處理區(qū)產(chǎn)值×100[13]。
采用DPS 12.5數(shù)據(jù)分析軟件的Duncan's進(jìn)行處理間差異顯著性分析。
20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥處理對(duì)馬鈴薯出苗期、現(xiàn)蕾期、開花期、成熟期的影響較其他處理分別推遲3,4,2和5 d,生育期達(dá)100 d(表1)。田間實(shí)際觀察,5~15 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯對(duì)出苗安全,腐植酸有機(jī)肥與配方化肥施用對(duì)馬鈴薯生育期無明顯影響。
表1 不同壤動(dòng)劑量與腐植酸肥對(duì)馬鈴薯生育時(shí)期的影響Table 1 Effects of different Fruiful tutelar(FT)doses combined with humic acid fertilizer on growth stage of potato
5~15 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料(表2),隨壤動(dòng)劑量升高出苗率、苗高、單株根數(shù)、最大根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)均有顯著變化,分別高出配方化肥1.0~2.9個(gè)百分點(diǎn)、1.2~4.1 cm、1.1~5.2條、1.2~2.6 cm、0.3~1.1 cm;顯著性測(cè)定表明不同劑量壤動(dòng)配合腐植酸肥料處理與對(duì)照間存在極顯著性差異,說明5~15 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料使用安全,幼苗特性優(yōu)勢(shì)明顯,為使用劑量的合理范圍;20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料處理與對(duì)照間在最大根長(zhǎng)和芽長(zhǎng)有顯著差異,而其他性狀無顯著差異。
表2 不同壤動(dòng)劑量與腐植酸肥對(duì)馬鈴薯出苗和幼苗性狀的影響Table 2 Effects of different Fruiful tutelar(FT)doses combined with humic acid fertilizer on emergence and seedling traits of potato
10~15 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料處理主莖數(shù)較對(duì)照增加0.1個(gè),且有顯著性差異;5 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯、20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯處理主莖數(shù)均為2.3個(gè),與對(duì)照的2.3個(gè)相比無差異。說明在10~15 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料能促進(jìn)主莖數(shù)量增加;從主莖發(fā)病和防效水平看,隨5,10,15和20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯劑量的增加,主莖發(fā)病率逐漸由2.67%、2.21%、1.93%、1.57%而降低,防治效果逐漸由78.29%、82.03%、84.31%、87.24%而升高。防效顯著性測(cè)定表明,5~20 g壤動(dòng)FT/100 kg處理間差異性極顯著,與對(duì)照差異性極顯著(表3)。從匍匐莖形成情況看,5~20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料處理匍匐莖數(shù)量多于對(duì)照0.5~2.6條,且差異極顯著,說明壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料可以促進(jìn)匍匐莖形成。從發(fā)病率和防效看,壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料處理組的發(fā)病率均低于對(duì)照組,為1.81%~3.84%,且防效達(dá)到75.62%~88.51%,與對(duì)照差異極顯著(表3)。從塊莖形成數(shù)量看,5~20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料處理塊莖數(shù)量較對(duì)照增加0.4~2.9個(gè)/株,與對(duì)照相比差異性顯著,說明壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料促進(jìn)塊莖形成。從發(fā)病率和防效看,壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料處理較對(duì)照發(fā)病率低,僅為0.75%~1.61%,防效達(dá)72.05%~86.98%,與對(duì)照相比差異極顯著(表3)。
表3 不同壤動(dòng)劑量與腐植酸肥對(duì)馬鈴薯莖基腐病的防效Table 3 Control effect of different Fruiful tutelar(FT)doses combined with humic acid fertilizer on potato stem canker
5~20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料處理在單株薯重、平均單薯重、商品薯率、小區(qū)產(chǎn)量分別高于配方化肥66.7~394.4 g、4.6~12.1 g、4.3~11.4個(gè)百分點(diǎn)、12.23~83.46 kg/30.8m2。從增產(chǎn)率看,5~20 g壤動(dòng)FT/100 kg種薯配合腐植酸肥料處理產(chǎn)量較對(duì)照增產(chǎn)11.60%~79.12%,顯著性測(cè)定表明處理對(duì)增產(chǎn)效果的影響達(dá)極顯著水平(表4)。
表4 不同壤動(dòng)劑量與腐植酸肥對(duì)馬鈴薯塊莖性狀和產(chǎn)量的影響Table 4 EffectsofdifferentFruifultutelar(FT)dosescombinedwithhumicacidfertilizerontubertraitsandyieldsofpotato
試驗(yàn)結(jié)果表明,壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料對(duì)馬鈴薯幼苗無害,保苗效果明顯。田間觀察幼苗發(fā)現(xiàn),使用壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料出苗整齊度一致,葉片大,頂端鈍圓,手感厚,深綠色,平展,而配方化肥葉片略小,頂端尖細(xì),手感薄,淺綠色,有沿葉脈向上卷起現(xiàn)象;在出苗率、苗高、單株根數(shù)、最大根長(zhǎng)、芽長(zhǎng)性狀均優(yōu)于配方化肥,分別高出1.0~2.9個(gè)百分點(diǎn)、1.2~4.1 cm、1.1~5.2條、1.2~2.6 cm、0.3~1.1 cm。這一結(jié)果與王薇等[9]證實(shí)腐植酸復(fù)合肥對(duì)馬鈴薯株高、莖粗均顯著高于普通化肥處理效果相符,和范建芝等[8]報(bào)道施用活性腐植酸復(fù)合肥較普通化肥顯著提高甘薯蔓長(zhǎng)、地上部和地下部鮮重等主要農(nóng)藝性狀相一致。
壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料對(duì)馬鈴薯主莖、匍匐莖和塊莖具有保護(hù)作用,降低了絲核菌的侵染率,莖基腐病發(fā)病率明顯降低,防治效果顯著。田間觀察顯示,壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料處理在開花期、膨大期僅在地下主莖上出現(xiàn)褐色病斑,病斑面積僅占地下莖總面積2.27%,嚴(yán)重度達(dá)1級(jí),地上主莖未見病斑,收獲期病斑向上擴(kuò)展至地上分枝以下部位。而配方化肥處理在開花期病斑從地下主莖向地上擴(kuò)展,在根莖與地面交接處可見褐色病斑,膨大期之后地上、地下主莖均可產(chǎn)生褐色病斑,地下莖病斑面積較大,且病斑黑褐色凹陷、表皮具有開裂現(xiàn)象,病斑面積占地下莖總面積27.53%,嚴(yán)重度達(dá)3級(jí),發(fā)病早、發(fā)病重;壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料處理匍匐莖須數(shù)量多,潔白,僅在膨大后期匍匐莖上形成褐色斑點(diǎn),嚴(yán)重度達(dá)1級(jí),對(duì)照處理匍匐徒長(zhǎng),莖須少,褐色病斑從莖須基部形成并擴(kuò)展,繞匍匐莖一圈,嚴(yán)重時(shí)匍匐莖斷裂與膨大塊莖分離,病斑面積占總面積19.21%,嚴(yán)重度達(dá)到3級(jí);壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料處理塊莖形狀均勻,畸形薯少,“黑痣”斑較少,菌核面積占薯塊面積0.74%,嚴(yán)重度達(dá)1級(jí),對(duì)照薯塊切開有中空現(xiàn)象,畸形薯多,“黑痣”斑多,菌核面積占薯塊面積6.83%,嚴(yán)重度達(dá)2級(jí)。故認(rèn)為,試驗(yàn)處理中主莖、匍匐莖、塊莖的莖基腐病病斑面積小,發(fā)病低,嚴(yán)重度低,說明壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料處理馬鈴薯具有抗絲核菌侵入和抗擴(kuò)展的特性。據(jù)臺(tái)蓮梅等[14]和雷玉明等[3]報(bào)道,莖基腐病菌在半光氨酸、L-谷氨酸、甘氨酸等環(huán)境條件菌絲生長(zhǎng)較差,進(jìn)一步證明了有機(jī)氮源不利于莖基腐病菌,有助于馬鈴薯生長(zhǎng)發(fā)育,從而提高了對(duì)莖基腐病菌抗侵入和抗擴(kuò)展的能力。從防治效果看,武建華等[6]報(bào)道枯草桿菌與有機(jī)肥混合溝施對(duì)馬鈴薯塊莖基腐具有良好的防治效果,對(duì)馬鈴薯地下莖、葡匐莖、塊莖基腐防效分別達(dá)57.36%、40.0%、63.65%,這與本試驗(yàn)處理對(duì)主莖、匍匐莖、塊莖的基腐病防效分別達(dá)78.29%~87.24%、75.62%~88.51%、72.05%~86.98%的結(jié)果相一致。綜合分析認(rèn)為生物制劑與增施腐植酸肥料,能夠激活土壤活性物質(zhì),對(duì)絲核菌產(chǎn)生抑制作用,使馬鈴薯皮層有效抵抗絲核菌的侵染,從而提高馬鈴薯抗病性。
試驗(yàn)結(jié)果顯示,壤動(dòng)配合腐植酸肥料有效提高馬鈴薯經(jīng)濟(jì)性狀和產(chǎn)量。試驗(yàn)處理在單株薯重、平均單薯重、商品薯率、小區(qū)產(chǎn)量和增產(chǎn)效果經(jīng)濟(jì)性狀分別高于配方化肥66.7~394.4 g、4.6~12.1 g、4.3~11.4個(gè)百分點(diǎn)、12.23~83.46 kg/30.8m2、11.60%~79.12%,這一結(jié)果與Selladurai和Purakayastha[15]報(bào)道腐植酸多營(yíng)養(yǎng)肥處理在馬鈴薯塊莖產(chǎn)量比化肥增產(chǎn)9.3%,和王薇等[9]證實(shí)腐植酸復(fù)合肥對(duì)馬鈴薯產(chǎn)量比普通化肥高8.99%~10.13%,比不施肥料產(chǎn)量高40.96%~42.44%,增產(chǎn)趨勢(shì)相一致。分析認(rèn)為腐植酸肥料成分除NPK養(yǎng)分外,富含腐植酸、有機(jī)質(zhì)是增效原因之一。另外,腐植酸肥中黑腐酸與褐腐酸不溶于水,只能依靠微生物和化學(xué)作用進(jìn)行逐步分解[16],利用了壤動(dòng)FT化學(xué)分解作用和腐植酸肥料為土壤微生物生長(zhǎng)提供良好環(huán)境,微生物種群數(shù)量的增加促進(jìn)了黑腐酸與褐腐酸的分解,促進(jìn)了養(yǎng)分吸收。王永強(qiáng)等[17]用腐植酸銨肥料在新疆棉花產(chǎn)地試驗(yàn)證明,施用腐植酸銨肥可以顯著提高土壤細(xì)菌、真菌、放線菌種群數(shù)量,最大提高比例分別為109%、100%、81%。因此,壤動(dòng)FT配合腐植酸肥料顯著提高了防病效果和促進(jìn)了產(chǎn)量增加。