溫尚昆
(山東農(nóng)業(yè)大學生命科學學院,山東 泰安 271000)
馬鈴薯又被稱作土豆、洋芋,其素有“地下水果”和“第二面包”的稱號,含有豐富的營養(yǎng)物質(zhì)。作為我國第四大糧食作物,馬鈴薯以其易種植、收益較高等特性,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)一定比重。近年來,我國馬鈴薯種植規(guī)模不斷增加,但馬鈴薯連作會產(chǎn)生嚴重的病蟲害,導致土壤微量元素缺失,土壤微生物平衡受到破壞,嚴重影響馬鈴薯的產(chǎn)量及品質(zhì)。通過探究微生物菌劑在馬鈴薯種植中的應用效果,分析微生物菌劑對減輕馬鈴薯連作障礙的作用。
微生物菌肥屬于具備一定功能的菌劑之一,其多為活性的微生物菌劑,動植物的殘體是主要來源,對這些殘體通過無害化處理和腐熟,經(jīng)過深加工后制成肥料[1]。生物肥料能夠活化土壤中一些難溶性的元素,有效改善土壤環(huán)境,能夠增加植物自身的抗逆性,有效抑制病原菌的生長[2]。微生物菌劑中含有大量不同種類的礦物元素,例如解磷、解鐘活菌體等,施肥后,可以在一定時間快速繁殖,同時還會分泌一些物質(zhì)促進植株代謝,例如赤霉素等[3]。
微生物菌劑使用范圍非常廣,對植物和土壤均有作用。微生物菌劑能夠增加土壤的肥力,主要是微生物菌劑攜帶有不同的固氮微生物,能夠增加土壤中的氮素,微生物菌劑在土壤中可以促進難溶性磷、鉀的釋放。微生物菌劑還能在土壤中分泌一些內(nèi)源激素,有助于植物生長。微生物在土壤中的生命活動能產(chǎn)生CO2,可以增加土壤的溫度[4]。還有一些微生物可增加植物過氧化物酶等,增加植物的防病抗病能力。
試驗選用馬鈴薯品種為延薯4號,試驗肥料為富朗親土1號微生物菌劑(金正大生態(tài)工程集團股份有限公司):有效活菌數(shù)>6億/g;有機質(zhì)≥45%;N+P2O5+K2O>10%;復合肥為高氮復合肥(25-15-5、30-5-5)。
本次試驗地選用地勢平整、肥力良好、排灌方便的沙壤土,且土地已經(jīng)連作2年馬鈴薯(試驗地土壤主要理化性狀參數(shù)如表1 所示)。
表1 試驗地土壤主要理化性狀
試驗于2020年4—9月在某地馬鈴薯種植基地實施,本次試驗共設置為3個處理。處理1:采用常規(guī)施肥(450 kg/hm2)聯(lián)合微生物菌劑(75 kg/hm2)基部溝施;處理2:采用常規(guī)施肥(450 kg/hm2)聯(lián)合微生物菌劑(75 kg/hm2)拌種;處理3:采用常規(guī)施肥(450 kg/hm2)作為試驗對照。
本次試驗共進行3 次重復,共9個小區(qū),各小區(qū)面積為25 m2左右,采用隨機區(qū)組排列,馬鈴薯播種株距為25 cm、行距為70 cm;各小區(qū)除施肥處理方式不同外,其他管理措施均按照生產(chǎn)要求保持相同。
試驗播種時間為4月15日,收獲時間為9月20日;各處理采用5 點取樣法,各點10 株。土壤理化性質(zhì)測定采用土壤農(nóng)業(yè)化學常規(guī)分析方法;作物長勢測定時間為5月27日,測定作物長勢、葉片顏色以及成活量(保苗率),測定采用連續(xù)取樣,但不進行邊行取樣,避免出現(xiàn)邊際效應,保苗率=健康成活作物數(shù)量/n×100%;作物病蟲害測定時間為8月16日,測定方法為直接計數(shù)法;作物產(chǎn)量測定時間為9月26日馬鈴薯收獲后,計算單株作物的產(chǎn)量以及小區(qū)產(chǎn)量(各處理均統(tǒng)計3 次)。
本次研究采用SPSS 26.0 軟件進行統(tǒng)計學處理,檢驗數(shù)據(jù)的差異顯著性。
根據(jù)試驗田種植前以及收獲后土壤理化性質(zhì)測量結(jié)果可知,應用微生物菌劑后土壤生物學形態(tài)以及肥力顯著提升。根據(jù)測量結(jié)果(表2),收獲后處理1、處理2 試驗地土壤各項土壤理化性質(zhì)指標均高于處理3,并且土壤中氮、磷、鉀含量均呈現(xiàn)為增加的狀態(tài),由此可見,微生物菌劑可以提升重茬土地中的有機質(zhì)含量[5]。
表2 不同處理間種植前與收獲后土壤理化性質(zhì)檢測結(jié)果
作物長勢的測定結(jié)果顯示(表3),處理1 與處理2 試驗田中的保苗率優(yōu)于處理3,差異較為顯著,證明微生物菌劑能夠有效提高馬鈴薯的成活率,而處理1 與處理2 間卻不具有顯著的差異,說明微生物菌劑的應用方式對其應用效果不會產(chǎn)生影響。另外,在作物的出苗期到始蕾期階段中,處理1 及處理2 試驗田中馬鈴薯生長均較為旺盛,葉片顏色健康,優(yōu)于處理3,但在始花期到收獲期階段中,處理1 與處理2 馬鈴薯長勢低于處理3,這是由于微生物菌劑在馬鈴薯塊莖膨大期可以抑制土上植株的生長,將養(yǎng)分供應給地下部塊莖。
表3 不同處理間連作馬鈴薯保苗率對比
根據(jù)不同處理間馬鈴薯植株發(fā)病率統(tǒng)計數(shù)據(jù)(表4),處理1 與處理2 植株發(fā)病率顯著低于處理3,而處理1 與處理2 間植株發(fā)病率為同一水平,差異不顯著,說明不論何種施用方式,微生物菌劑均可以起到增強植株抗病能力的作用[6]。
表4 不同處理間馬鈴薯植株發(fā)病率對比
根據(jù)不同處理間馬鈴薯產(chǎn)量數(shù)據(jù)(表5),處理1與處理2 單株作物產(chǎn)量、折合產(chǎn)量與處理3 相比較分別增加 0.12 kg、0.16 kg 以及 3 856.5 kg、4 836 kg,處理 1 及處理 2 增產(chǎn)分別為 13.6%、17%,證明處理1 及處理2 顯著優(yōu)于處理3,表明采用微生物菌劑可以有效提升馬鈴薯產(chǎn)量,且采用微生物菌劑拌種的方式增產(chǎn)效果更好[7-10]。
表5 不同處理間馬鈴薯產(chǎn)量數(shù)據(jù)對比
馬鈴薯連作對于其產(chǎn)量及品質(zhì)都有明顯影響,微生物菌劑的應用成為作物增產(chǎn)的新途徑。微生物菌劑可以有效提升土壤中有機質(zhì)含量,并且有利于解決土質(zhì)酸化,增加土壤酶活性,為作物提供良好的生長環(huán)境,提升作物產(chǎn)量及品質(zhì)[11-13]。
由本次試驗可知,微生物菌劑不僅可以提升重茬土地中的有機質(zhì)含量,而且能夠有效分解、緩釋土壤中磷、鉀元素[14],在馬鈴薯膨大期可以抑制土上植株的生長,將養(yǎng)分供應給地下部塊莖。同時,不論何種施用方式,微生物菌劑均可以起到增強植株的抗病能力的作用。采用微生物菌劑可以有效提升馬鈴薯產(chǎn)量,解決連作導致的馬鈴薯長勢弱、減產(chǎn)等問題,因此,微生物菌劑可作為抗重茬劑在生產(chǎn)中應用。