長期連作對馬鈴薯土傳病害和產量的影響

謝奎忠 陸立銀 羅愛花 胡新元

（1甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所，蘭州 730070；2甘肅省農業(yè)科學院，蘭州 730070）

馬鈴薯屬茄科植物，存在嚴重連作障礙現(xiàn)象。甘肅是我國馬鈴薯主產區(qū)，連作現(xiàn)象越來越普遍，面積越來越大，連作年限越來越長，主要原因是馬鈴薯種植效益高，當?shù)剞r墾企業(yè)以訂單經營銷售模式為主，呈現(xiàn)規(guī)?；N植，在滿足旺盛訂單需求的同時也造成了作物結構相對單一，馬鈴薯連作加重[1-4]。連作常導致馬鈴薯生長發(fā)育不良，抗病能力降低，嚴重制約著本省馬鈴薯產業(yè)的進一步發(fā)展；因此，探明連作馬鈴薯土傳病害的發(fā)病情況，旨在為科學解決馬鈴薯連作障礙提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況試驗設在甘肅省定西市安定區(qū)寧遠鎮(zhèn)紅土村的甘肅省農業(yè)科學院馬鈴薯研究所試驗地，位于 35°26.703′N，104°50.791′E，海拔 1977m，試區(qū)屬中溫帶偏旱區(qū)，年均太陽輻射141.6kcal/cm2，日照時數(shù)2476.6h，年均氣溫6.4℃，≥0℃積溫2933.5℃，≥10℃積溫2239.1℃，無霜期140d。年平均降水量390.9mm，年蒸發(fā)量1531mm，干燥度2.53，為典型的雨養(yǎng)農業(yè)區(qū)[5]。2009年試驗地種植小麥。2010年設置試驗時0～20cm耕層土壤有機質含量為13.0g/kg、全氮含量為1.00g/kg、全磷含量為0.71g/kg、全鉀含量為18.15g/kg、速效氮含量為65.00mg/kg、有效磷含量為14.72mg/kg，速效鉀含量為438.00mg/kg。

1.2 試驗材料試驗選取馬鈴薯和小麥進行試驗。

1.3 試驗設計每個處理小區(qū)面積23.814m2（寬4.2m×長5.67m），3次重復。馬鈴薯每個小區(qū)種植7行，株距37cm，行距60cm。試驗地2009年種植小麥，2010年開始進行定位試驗播種，2017年為定位試驗的第8年。第1處理（T1）是本試驗的對照（CK）為1年輪作（小麥茬口上馬鈴薯），第2處理（T2）為連作1年馬鈴薯（2016-2017年連續(xù)種2年馬鈴薯），第3處理（T3）為連作2年馬鈴薯（2015-2017年連續(xù)種3年馬鈴薯），第4處理（T4）為連作3年馬鈴薯（2014-2017年連續(xù)種4年馬鈴薯），第5處理（T5）為連作4年馬鈴薯（2013-2017年連續(xù)種5年馬鈴薯），第6處理（T6）為連作5年馬鈴薯（2012-2017年連續(xù)種6年馬鈴薯），第7處理（T7）為連作6年馬鈴薯（2011-2017年連續(xù)種7年馬鈴薯），第8處理（T8）為連作7年馬鈴薯（2010-2017年連續(xù)種8年馬鈴薯）。

1.4 播種和田間管理試驗每年3月下旬播種小麥，4月下旬播種馬鈴薯。小麥每hm2播種量 187.50kg，施純 N 及 P2O5各 105.00kg、農 家 肥 3萬kg。馬鈴薯在4月下旬播種，播種密度為45000株/667m2，施肥參照當?shù)貥藴剩縣m2施P2O5108.00kg、純 N 135.00kg、農家肥 3 萬 kg，其中 1/4 的氮肥在現(xiàn)蕾期結合培土追施，其余作為基肥施入。

田間管理同當?shù)?，每?月10日開始用10%的啶蟲脒開始防治蚜蟲，每隔7d防治1次，連噴施3次；每年7月初開始用70%代森錳鋅防治晚疫病，每7d噴施1次，連噴施3次。

1.5 測定項目

1.5.1 枯萎病發(fā)病率調查在馬鈴薯塊莖增長期，分小區(qū)隨機調查50株馬鈴薯植株，記錄枯萎病的發(fā)病數(shù)，計算出各小區(qū)馬鈴薯枯萎病的發(fā)病率。

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)÷調查總數(shù)×100。

1.5.2 黑痣病調查[6]分級標準如下。0級：薯塊表面沒有菌核。1級：菌核面積占整個薯塊面積的0%～5.99%。2級：菌核面積占整個薯塊面積的6.00%～35.99%。3級：菌核面積占整個薯塊面積的36.00%～65.99%。4級：菌核面積占整個薯塊面積的66.00%～95.99%。5級：菌核面積占整個薯塊面積的96.00%以上。

發(fā)病率和病情指數(shù)的計算：

發(fā)病率（%）=發(fā)病株數(shù)÷調查總數(shù)×100。

病情指數(shù)=∑（病級株數(shù)×代表值）÷（調查總株數(shù)×最高級代表值）×100。

1.5.3 考種項目收獲前分小區(qū)選擇生長正常的植株20～30株，挖出薯塊稱重，求其平均值，并且記錄腐爛薯塊的數(shù)量和重量，分別記錄≥75g和＜75g薯塊的重量和數(shù)量[5]。

個數(shù)腐爛率（%）=100×腐爛薯個數(shù)÷總個數(shù)

重量腐爛率（%）=100×腐爛薯重量÷總重量

1.5.4 產量測定按小區(qū)實收薯塊的重量，折算成公頃產量，求出增產百分率[5]。

1.6 數(shù)據(jù)處理試驗數(shù)據(jù)采用DPS進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 不同連作年限對馬鈴薯枯萎病發(fā)病率的影響從表1可以看出，隨著連作年限的增加，馬鈴薯枯萎病發(fā)病率呈現(xiàn)增高的趨勢，并且隨著生長期的延長，馬鈴薯枯萎病發(fā)病率增加的幅度越來越大。塊莖增長期，各處理與輪作（CK）相比，連作1年的馬鈴薯枯萎病發(fā)病率比輪作（CK）提高2.00個百分點，連作2年、3年、4年、5年、6年和7年的馬鈴薯枯萎病發(fā)病率分別比輪作（CK）極顯著地提高4.00、9.33、13.33、17.33、20.66和25.33個百分點。塊莖增長末期，各處理與輪作（CK）相比，連作1年、2年、3年、4年、5年、6年和7年的馬鈴薯枯萎病發(fā)病率分別比輪作（CK）極顯著地提高8.00、13.33、29.33、51.33、64.66、74.00和82.66個百分點。

表1 不同連作年限對馬鈴薯枯萎病發(fā)病率的影響（%）

2.2 不同連作年限對馬鈴薯黑痣病的影響從表2可以看出，隨著連作年限的增加，馬鈴薯黑痣病發(fā)病率和病情指數(shù)呈現(xiàn)增高趨勢。各處理與輪作（CK）相比，連作1年、2年、3年、4年、5年、6年和7年的馬鈴薯黑痣病發(fā)病率分別比輪作（CK）極顯著地提高17.58、18.13、18.27、19.64、22.43、23.70和25.56個百分點。

表2 不同連作年限對馬鈴薯黑痣病的影響

各處理與輪作（CK）相比，連作1年和2年的馬鈴薯黑痣病病情指數(shù)分別比輪作（CK）顯著地提高36.11%和39.45%；連作3年、4年、5年、6年和7年的馬鈴薯黑痣病病情指數(shù)分別比輪作（CK）極顯著地提高64.86%、68.08%、67.01%、80.19%和88.29%。

2.3 不同連作年限對收獲時馬鈴薯塊莖爛薯率的影響從表3可以看出，在馬鈴薯收獲時，隨著連作年限的增加馬鈴薯收獲塊莖的爛薯率呈現(xiàn)增大趨勢。各處理與輪作（CK）相比，連作1年的馬鈴薯比輪作（CK）個數(shù)爛薯率提高3.92個百分點，連作2年和3年馬鈴薯個數(shù)爛薯率分別比輪作（CK）顯著地提高7.70和8.35個百分點，連作4年、5年、6年和7年的馬鈴薯個數(shù)爛薯率分別比輪作（CK）極顯著地提高13.79、21.31、22.31和24.45個百分點。

表3 各處理經濟產量和薯塊腐爛率

各處理與輪作（CK）相比，連作1年、2年和3年的馬鈴薯比輪作（CK）重量爛薯率提高6.14、8.56和9.81個百分點，連作4年、5年、6年和7年馬鈴薯重量爛薯率分別比輪作（CK）極顯著地提高20.64、25.56、27.12和32.75個百分點。

2.4 不同連作年限對馬鈴薯經濟產量的影響從表3可以看出，隨著連作年限的增加馬鈴薯經濟產量降低。各處理與輪作（CK）相比，連作1年的馬鈴薯經濟產量比輪作（CK）降低6.71%；連作2年、3年、4年、5年、6年和7年的馬鈴薯經濟產量分別比輪作（CK）極顯著地降低17.95%、32.52%、37.26%、39.46%、40.17%和44.41%。

3 結論與討論

馬鈴薯存在連作障礙現(xiàn)象，但是引起連作障礙的原因尚未清楚。原因之一可能是連作導致土傳病害加劇[4]；但尚不清楚哪種土傳病害在馬鈴薯連作障礙中起主要作用，本研究通過馬鈴薯長期連作定位試驗表明，馬鈴薯隨著連作年限增加，馬鈴薯土傳病害枯萎病的發(fā)病率成倍增加，連作7年的馬鈴薯枯萎病發(fā)病率高達80%以上，成為影響馬鈴薯減產的主要病害。其次黑痣病的發(fā)病率和病情指數(shù)也呈現(xiàn)增加趨勢，對馬鈴薯連作減產有一定的影響。

[1] 牛秀群，李金花，張俊蓮，等. 甘肅省干旱灌區(qū)連作馬鈴薯根際土壤中鐮刀菌的變化 [J].草業(yè)學報，2011，20（4）： 236-243

[2] 謝奎忠，陸立銀，羅愛花.不同栽培措施對連作馬鈴薯土壤微生物的影響 [J].中國種業(yè)，2012（11）：49-51

[3] 沈寶云， 劉星， 王蒂，等.甘肅省中部沿黃灌區(qū)連作對馬鈴薯植株生理生態(tài)特性的影響[J]. 中國生態(tài)農業(yè)學報， 2013， 21（4）：689–699

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[5] 謝奎忠，陸立銀，胡新元，等. 不同級別脫毒種薯對旱地馬鈴薯病毒和產量的影響 [J]. 中國馬鈴薯，2016， 30（6）： 330–335

[6]劉寶玉，胡俊，蒙美蓮，等.碳酸氫鹽對馬鈴薯黑痣病菌毒力及田間防效 [J]. 植物保護，2012，38（4）：159-165