多功能藥肥對微型種薯晚疫病的防效及其最佳施用量的研究

閆治斌，秦嘉海，肖占文，趙蕓晨，劉玉環(huán)，裴暉平，馬宏國，楊 霞，王麗娜

（1.甘肅敦煌種業(yè)股份有限公司，甘肅 酒泉735000；2.河西學院農(nóng)業(yè)與生物技術(shù)學院，甘肅 張掖734000；3.甘肅萬向德農(nóng)馬鈴薯有限公司，甘肅 張掖734000）

甘肅河西冷涼灌區(qū)擁有得天獨厚的自然條件和區(qū)位優(yōu)勢，建立了加工型馬鈴薯基地100萬畝，需要微型種薯5000萬粒。目前存在的主要問題是：微型種薯生長中后期晚疫病發(fā)生十分嚴重，造成微型種薯莖葉枯斑或壞死，產(chǎn)量大幅度下降，給微型種薯生產(chǎn)帶來巨大的損失，嚴重制約了甘肅河西微型種薯的推廣應(yīng)用[1～7]。本文針對上述存在的問題，采用作物營養(yǎng)與施肥原理和消毒殺菌理論，將微型種薯專用肥與安泰生、克露、生根粉、細胞分裂素按比例組合，合成集營養(yǎng)、消毒、殺菌、生根、細胞分裂為一體的多功能藥肥，旨在探索多功能藥肥對微型種薯晚疫病的防病效果及最佳施用量，為微型種薯大面積生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗地點：試驗于2009～2011年在甘肅萬向德農(nóng)馬鈴薯種業(yè)有限公司溫室內(nèi)進行，溫室長50.0 m，寬 7.5 m，脊高 3.5 m。

1.1.2 栽培基質(zhì)： 沙子，粒徑0.05～1.00 mm；牛糞，粒徑1～5 mm；糠醛渣，粒徑1～5 mm，pH值3.42；菇渣，粒徑1～5 mm。

1.1.3 農(nóng)藥：（1）安泰生，70%可濕性粉劑，德國拜耳公司產(chǎn)品；（2）克露，含64%代森錳鋅、8%霜脲氰，上海農(nóng)安生物科技發(fā)展有限公司產(chǎn)品；（3）生根粉，鄭州神雨生物制品有限公司產(chǎn)品；（4）細胞分裂素，菏澤黃金穗農(nóng)化有限公司產(chǎn)品。

1.1.4 微型種薯專用肥：根據(jù)微型種薯對N、P、K養(yǎng)分的吸收比例，將 CO(NH2)2、(NH4)2HPO4、K2SO4重量比按34：9：48 混合（N 20.00%，P2O54.14%，K2O 24.00%）。

1.1.5 營養(yǎng)液：每噸自來水中加入10%的磷酸1.80 L，將自來水pH值調(diào)到6.50～6.80，加入微型種薯專用肥1 kg,營養(yǎng)液濃度為 0.01%,EC (電導率)為1.25 ms/cm。

1.1.6 馬鈴薯脫毒試管苗：品種為費烏瑞它，由甘肅萬向德農(nóng)馬鈴薯種薯種業(yè)有限公司組培室提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 糠醛渣改性：每1000 kg糠醛渣加入石灰粉21 kg，將糠醛渣pH值由3.42調(diào)整到6.50～7.00[8～10]。

1.2.2 牛糞 、糠醛渣、菇渣無害化處理： 將牛糞 、改性糠醛渣、菇渣自然晾干，粉碎過5 mm篩，每1000 kg加水150 kg，加尿素4.5 kg，將含水量調(diào)到15%，C/N比調(diào)到25：1。堆高1.5 m，覆蓋一層塑料棚膜，在棚膜上開15～20個小洞，在夏天室外20～25℃條件下堆置發(fā)酵120天后，每隔30天搗翻一次，堆內(nèi)出現(xiàn)白色或灰白色菌絲后風干備用[11]。

1.2.3 栽培基質(zhì)配制方法：將無害化處理的牛糞 、糠醛渣、菇渣、沙子按容積比7:2:3:8混合,過5 mm篩備用。

1.2.4 多功能藥肥合成方法：根據(jù)1.2.1試驗篩選的配方比例，將微型種薯專用肥、安泰生、克露、生根粉、細胞分裂素,重量比按970:15:10:3:2合成多功能藥肥。

1.3 試驗處理

1.3.1 多功能藥肥原料比例確定：選擇微型種薯專用肥、安泰生、克露、生根粉、細胞分裂素為5個因素，每個因素設(shè)計3個水平，按正交表L9（35）設(shè)計9個處理（表1）。按表1因子與水平編碼括號中的數(shù)據(jù)將5種原料按重量比混合組成試驗處理,每個處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列，試驗小區(qū)面積為1m2。

1.3.2 多功能藥肥最佳施用量確定：多功能藥肥施用量 設(shè) 0 g/m2、50 g/m2、100 g/m2、150 g/m2、200 g/m2、250 g/m26個處理，每個處理重復(fù)3次，隨機區(qū)組排列。

表 1 L9（35）正交試驗設(shè)計表

1.3.3 栽培方法：試驗小區(qū)面積1m2，小區(qū)四周用磚塊筑埂。多功能藥肥與栽培基質(zhì)混合后，定植前將栽培基質(zhì)平鋪在沙網(wǎng)上，厚度為10 cm，噴灑清水把基質(zhì)澆透。脫毒馬鈴薯試管苗定植深度4～5 cm,株距5 cm，行距10 cm，密度為200株/m2。定植后每天噴灑清水兩次，使基質(zhì)濕度保持在70%～80%，定植10天后噴灑濃度為0.01%的營養(yǎng)液，每天噴灑一次，定植40天后每3天噴灑濃度為0.01%的營養(yǎng)液一次。網(wǎng)棚濕度保持在80% ～90%,溫度保持在23～26℃。定植40天后壓苗，壓苗15天后加培基質(zhì)一次，厚度2～3 cm。

1.4 測定項目與方法

脫毒馬鈴薯試管苗定植60天后,每小區(qū)采用對角線5點取樣,每點取10株查全部葉片,按馬鈴薯晚疫病病情分級標準調(diào)查病情,統(tǒng)計病情指數(shù),計算相對防效。馬鈴薯晚疫病病情分級標準:0級,無病斑；1級,病斑面積占整個葉片面積5%以下；3級,病斑面積占整個葉片面積6%～10%；5級,病斑面積占整個葉片面積11%～20%；7級,病斑面積占整個葉片面積21%～50%；9級,病斑面積占整個葉片面積50%以上。

定植60天后測定株高、莖粗、葉片數(shù)、根系長，微型種薯收獲時測定單株粒重、單粒重、單株粒數(shù)，每個小區(qū)收獲1m2測定繁殖效率和產(chǎn)量，取3年平均數(shù)進行統(tǒng)計分析。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計方法

病情指數(shù)(%)＝[Σ(各級病葉數(shù)×相對級數(shù)值)/(9×調(diào)查總?cè)~數(shù))]×100；相對防效(%)＝[(對照病指-處理病指)/對照病指]×100[12]。對微型種薯生物學性狀、經(jīng)濟性狀和產(chǎn)量進行統(tǒng)計分析，處理間差異顯著性采用多重比較和LSR檢驗。邊際產(chǎn)量按公式“后一個處理產(chǎn)量-前一個處理產(chǎn)量”求得；邊際產(chǎn)值按公式“邊際產(chǎn)量×產(chǎn)品價格”求得；邊際施肥量按公式“后一個處理施肥量-前一個處理施肥量”求得；邊際成本按公式“邊際施肥量×肥料價格”求得；邊際利潤按公式“邊際產(chǎn)值-邊際成本”求得；千克肥料增產(chǎn)量按公式“增產(chǎn)量÷施肥量”求得[13]。依據(jù)經(jīng)濟效益最佳施用量計算公式x0＝[（Px/Py）-b]/2c求得多功能藥肥最佳施用量(x0)[14]，依據(jù)回歸方程式y(tǒng)＝a+bx-cx2，求得多功能藥肥最佳施用量時的微型種薯理論產(chǎn)量（y）[15]。

2 結(jié)果分析

2.1 多功能藥肥原料比例確定

將表2資料進行統(tǒng)計分析可以看出，因素間的效應(yīng)（R）是：A〉B〉C〉E〉D，說明多功能藥肥對微型種薯晚疫病防效和繁殖效率是：專用肥〉安泰生〉克露〉細胞分裂素〉生根粉。比較各因素不同水平的T值可以看出，TA2〉TA3,TA1〈TA3；TD2〉TD3,TD1〈TD3；TE2〉TE3〉，TE1〈TE3。 說明多功能藥肥對微型種薯晚疫病防效和繁殖效率是隨著專用肥、生根粉、細胞分裂素用量的增加而增大，但專用肥、生根粉、細胞分裂素用量超過970.00 g/m2、3.00 g/m2和2.00 g/m2后，微型種薯晚疫病防效和繁殖效率又隨專用肥、生根粉、細胞分裂素用量的增加而降低。TB1〉TB2和TB3,說明安泰生適宜用量為15.00 g/m2。TC3〉TC2〉TC1，說明隨克露用量的增加，微型種薯晚疫病防效和繁殖效率在增加,克露適宜用量一般為10.00 g/m2。從各因素的T值可以看出，因素間最佳組合 是 ：A2B1C3D2E2即 專 用 肥 970.00 g/m2、 安 泰 生15.00 g/m2、克露 9.99 g/m2、生根粉 3 g/m2、細胞分裂素2 g/m2；專用肥、安泰生、克露、生根粉、細胞分裂素重量比為 970:15:10:3:2（表 2）。

2.2 多功能藥肥施用量對微型種薯晚疫病防效的影響

從脫毒馬鈴薯試管苗定植60天后測定結(jié)果可以看出，多功能藥肥施用量與微型種薯病情指數(shù)呈負相關(guān)，其直線回歸方程為y＝62.8147-232.4450x，相關(guān)系數(shù)（r）為0.8828；多功能藥肥施用量與微型種薯相對防效呈正相關(guān)，其直線回歸方程為y＝34.2320+210.1200x，相關(guān)系數(shù)（r）為0.9880。處理間的差異顯著性，經(jīng)LSR檢驗達到顯著和極顯著水平（表3）。

2.3 多功能藥肥施用量對微型種薯生物學性狀的影響

脫毒馬鈴薯試管苗定植60天后測定結(jié)果可以看出，多功能藥肥施用量與微型種薯株高、莖粗、葉片數(shù)、根系長呈正相關(guān)，其直線回歸方程分別為y＝30.6533+30.1599x、 y＝ 0.5661+1.5771x、 y＝ 6.2833+16.6800x、y=2.1680+5.5885x， 相關(guān)系數(shù) （r） 分別為 0.9153、0.9194、0.9604、0.9671。 多功能藥肥施用量 250 g/m2時，微型種薯株高、莖粗、葉片數(shù)、根系長比CK分別增加8.21 cm、0.44 cm、4.21片、1.45 cm。處理間的差異顯著性，經(jīng)LSR檢驗達到顯著和極顯著水平（表3）。

表 2 L9（35）正交試驗分析

2.4 多功能藥肥對微型種薯經(jīng)濟性狀和產(chǎn)量的影響

據(jù)2009～2011年10月2日微型種薯收獲后測定結(jié)果可以看出，多功能藥肥施用量與微型種薯單株粒重、單粒重、單株粒數(shù)、產(chǎn)量呈正相關(guān)，其直線回歸方程分別為y=12.1680+5.5885x、y=4.3323+3.9542x、y=1.9100+0.9600x、y=1.6580+2.5885x，相關(guān)系數(shù)（r）分別為 0.9671、0.9718、0.9733、9153。 多功能藥肥施用量250 g/m2時，微型種薯單株粒重、單粒重、單株粒數(shù)、產(chǎn)量比 CK 分別增加 2.94 g/株、0.97 g/粒、0.24粒/株、680 g/m2。但單位多功能藥肥的增產(chǎn)量則隨著多功能藥肥施肥量的增加而遞減，出現(xiàn)報酬遞減律。處理間的差異顯著性，經(jīng)LSR檢驗達到顯著和極顯著水平（表4）。

表3 多功能藥肥對微型種薯晚疫病防效及生物學性狀的影響

2.5 多功能藥肥對微型種薯增產(chǎn)效應(yīng)和經(jīng)濟效益的影響

采用經(jīng)濟學原理進行分析可以看出，隨著多功能藥肥施用量的增加，邊際產(chǎn)量由最初的300 g/m2遞減到10 g/m2；從經(jīng)濟效益變化來看，邊際利潤由最初的17.77元/m2遞減到0.37元/m2，符合報酬遞減律（表5）。

表4 多功能藥肥對微型種薯經(jīng)濟性狀和產(chǎn)量的影響

2.6 多功能藥肥經(jīng)濟效益最佳施用量與微型種薯的理論產(chǎn)量

將多功能藥肥不同施用量與微型種薯產(chǎn)量間的關(guān)系用SAS軟件統(tǒng)計分析，用一元二次肥料效應(yīng)數(shù)學模型y=a+bx-cx2擬合，得到的回歸方程是y=1.52+2.252x-5.458x2，對回歸方程進行顯著性測驗，F(xiàn)=12.73**，〉F0.01=11.59， r=0.9864**， 說明回歸方程擬合良好。多功能藥肥價格（Px）為4.50元/kg，微型種薯價格（Py）為 60 元/kg，將（Px）、（Py）、回歸方程的 b 和 c，代入經(jīng)濟效益最佳施用量計算公式x0=[（Px/Py）-b]/2c,求得多功能藥肥經(jīng)濟效益最佳施用量 (x0)為0.20 kg/m2， 將x0代入 回 歸 方 程y＝1.52+2.252x-5.458x2，求得微型薯的理論產(chǎn)量（y）為 2.19 kg/m2,計算結(jié)果與田間試驗處理5相吻合（表5）。

表5 多功能藥肥對微型種薯增產(chǎn)效應(yīng)和經(jīng)濟效益的影響

3 小結(jié)

（1）影響微型種薯晚疫病防效和繁殖效率的因素依次是：專用肥〉安泰生〉克露〉細胞分裂素〉生根粉；因素間最佳組合是：專用肥970 g、安泰生15 g、克露10 g、生根粉 3 g、細胞分裂素 2 g。

（2）多功能藥肥施用量與微型種薯晚疫病相對防效、生物學性狀、經(jīng)濟性狀呈正相關(guān)，與微型種薯晚疫病病情指數(shù)呈負相關(guān)。

（3）隨著多功能藥肥施用量的增加，微型種薯產(chǎn)量在增加，但單位多功能藥肥的增產(chǎn)量、邊際產(chǎn)量、邊際利潤則隨著多功能藥肥施肥量的增加而遞減，出現(xiàn)報酬遞減律。

（4）經(jīng)回歸統(tǒng)計分析，多功能藥肥經(jīng)濟效益最佳施用量為200 g/m2時，微型種薯理論產(chǎn)量為2.19 kg/m2，計算結(jié)果與田間試驗處理5相吻合。

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