水溶肥對馬鈴薯生長及莖基腐病發(fā)生的影響

雷玉明， 鄭天翔， 邢會琴， 何振明， 薛貴民， 李繼平

(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實驗室， 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.甘肅省山丹縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心， 甘肅 山丹 734100；5.甘肅鼎豐馬鈴薯種苗有限責(zé)任公司， 甘肅 民樂 734500；6.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所， 蘭州 730070)

水溶肥(Water Soluble Fertilizer，簡稱WSF)作為一種新型肥料發(fā)展較為迅速，因其具有吸收見效快，養(yǎng)分自由搭配，肥效利用率高，一般達70%～80%，具有施用方便、經(jīng)濟[1]等優(yōu)點，提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)，已應(yīng)用在小麥[2]、水稻[3]、蔬菜[4-5]等多種作物上。隨馬鈴薯規(guī)?；N植，土壤連作、土壤板結(jié)、土壤肥力下降等問題突出，減肥提質(zhì)增效成為馬鈴薯研究的重要內(nèi)容，探索水溶性肥料在馬鈴薯上的應(yīng)用成為必然選擇。據(jù)國內(nèi)文獻報道，多省辛[6]、腐植酸[7]、根聚地、活力健[8]和諾普豐[9]等多種不同品牌、不同類型的水溶肥料相繼生產(chǎn)，采用水溶肥配合增效劑[10]、有機水溶肥與無機肥料配合[11]等葉面噴施和拌種[12]、滴灌[6,9]、灌施[11]、底施[10]、追施[13-14]進行田間試驗示范，結(jié)果表明，馬鈴薯施用水溶肥促進了對養(yǎng)分的吸收，提高了葉綠素含量、地下莖葉和塊莖鮮重，顯著改善品質(zhì)，有效提高產(chǎn)量和經(jīng)濟效益。

水溶肥能增強作物的抗病抗逆能力[12]。冬小麥拔節(jié)期倒春寒來臨前，噴施氨基酸水溶肥有助于提高小麥抵御低溫逆境的能力，實現(xiàn)抗逆穩(wěn)產(chǎn)[2]。不同類型、不同濃度水溶肥對天竺葵黃萎病[15]、小麥白粉病[16]、秋白菜干燒心病[17]、烤煙青枯病和黑脛病[18]等作物病害的發(fā)生有明顯控制效果。底施水溶肥對提高水稻產(chǎn)量和千粒重，降低草谷比，減緩對Cd脅迫傷害等具有促進作用[3]；對改善油白菜農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟性狀，提高產(chǎn)量與產(chǎn)值效果顯著[19]。但水溶肥作為底肥對大田馬鈴薯產(chǎn)量及土傳病害的控制效果研究報道較少。為此，探索底施水溶肥對馬鈴薯產(chǎn)量和莖基腐病的影響，為制定馬鈴薯莖基腐病綜合防治體系提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

選擇甘肅鼎豐馬鈴薯種苗有限責(zé)任公司種薯生產(chǎn)地山丹縣霍城鎮(zhèn)雙湖村，試驗地海拔2 400 m，土壤類型灌耕土，pH值8.32，土壤含有機質(zhì)20.8 g·kg-1，堿解氮148.0 mg·kg-1、有效磷17.0 mg·kg-1、速效鉀245.0 mg·kg-1，前茬作物為油菜。選擇同一灌溉水平、地力條件、長寬相對一致地塊作為試驗區(qū)。

1.2 供試材料與品種

供試馬鈴薯專用顆粒水溶肥(N-P2O5-K2O，18-8-18，養(yǎng)分總量≥44%，甘肅農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院植物保護所提供)，尿素(N≥46%，甘肅劉化有限公司生產(chǎn))，磷酸二銨(N≥16%，P2O5≥46%，魯西化工集團股份有限公司生產(chǎn))、硫酸鉀(K2O≥52%，國投新疆羅布泊鉀鹽有限責(zé)任生產(chǎn))。參試品種大西洋原種，由甘肅鼎豐馬鈴薯種苗有限責(zé)任公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用完全隨機設(shè)計，每個處理設(shè)3次重復(fù)，每個小區(qū)面積1 320.0 m2，小區(qū)周圍設(shè)保護行4行。處理以馬鈴薯專用水溶肥施量41.0 kg·(667 m2)-1，作底肥一次施入。對照(ck)以傳統(tǒng)肥料總量51.84 kg·(667 m2)-1，其中尿素10.87 kg·(667 m2)-1、磷酸二銨21.74 kg·(667 m2)-1、硫酸鉀19.23 kg·(667 m2)-1，3種肥料混勻后作基肥一次施入。

1.4 種植與管理

采用壟作覆膜覆土方式栽培，把基肥均勻撒在地表，先用大型旋耕機旋深20 cm以上，把肥料和土壤充分混勻，再用馬鈴薯播種機完成開溝起壟、播種、噴藥、覆膜。壟寬1.0 m，長60.0 m，壟底寬75 cm，壟面寬40 cm，壟溝寬25 cm。每壟種2行，行距28 cm，株距22 cm，保苗5 500株·(667 m2)-1。在2020年5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大田相同， 9月30日收獲。

1.5 調(diào)查與統(tǒng)計分析

生長期間觀察記載各處理的生育期，在馬鈴薯出苗期每個小區(qū)采用5點取樣，每點連續(xù)調(diào)查10 m出苗數(shù)，計算出苗率；在幼苗期、結(jié)薯期、成熟期每個小區(qū)采用隨機5點取樣法，每點采樣20株，調(diào)查莖基腐病發(fā)病率與病情指數(shù)，并計算防效(%)=[(對照病情指數(shù)-處理病情指數(shù))/對照病情指數(shù)]×100%；收獲前調(diào)查單株結(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%、樣點平均產(chǎn)量、折合產(chǎn)量。計算比對照增減量、增減率。采用DPS 12.5軟件進行差異分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 水溶肥對馬鈴薯出苗及生育期的影響

表1顯示，馬鈴薯專用水溶肥對馬鈴薯出苗無影響，平均出苗率高出常規(guī)化肥0.4%～0.9%，兩處理間無顯著差異，表明馬鈴薯專用水溶肥底施對出苗無影響。

表1 馬鈴薯專用水溶肥對出苗調(diào)查

田間觀察結(jié)果表明，播種至出苗期專用水溶肥對發(fā)芽、出苗無明顯影響，未見有爛薯、爛芽現(xiàn)象；專用水溶肥處理較常規(guī)化肥現(xiàn)蕾期、盛花期提前2 d，且田間葉色濃綠，葉片厚而大，普通化肥呈葉色翠綠，葉片薄而頂端尖細，凸顯馬鈴薯專用水溶肥吸收利用率的特點；專用水溶肥處理提前3～4 d馬鈴薯進入膨大期，壟面松軟，出現(xiàn)裂縫，普通化肥在進入該期葉面出現(xiàn)褐色小點，當?shù)厝罕姺Q為“六月病”，是一種典型脫肥癥狀，馬鈴薯水溶肥處理葉片上少見，再次證實了馬鈴薯水溶肥具有緩釋功能。故馬鈴薯專用水溶肥底施對馬鈴薯生育期無顯著差異。

2.2 水溶肥對馬鈴薯經(jīng)濟性狀及產(chǎn)量影響

從表2可見，馬鈴薯專用水溶肥料處理在單株薯塊重、平均單薯重、小區(qū)產(chǎn)量等經(jīng)濟性狀分別高于常規(guī)化肥41.4～42.5 g、2.1～4.1 g、0.8～0.9 kg；從商品率看，馬鈴薯專用水溶肥料處理高于常規(guī)化肥4.0%～4.3%；從增產(chǎn)效果分析，比對照增產(chǎn)230.76 kg，平均增產(chǎn)率達到8.14%。顯著性分析表明，馬鈴薯專用水溶肥增產(chǎn)效果明顯達到差異極顯著(p<0.01)。分析認為，專用水溶肥前期肥效均衡，無徒長現(xiàn)象，單株結(jié)薯數(shù)量多于傳統(tǒng)施肥，成熟收獲期裂薯少于傳統(tǒng)施肥，商品率高，為增產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

表2 馬鈴薯專用水溶肥對馬鈴薯經(jīng)濟性狀影響的調(diào)查

2.3 水溶肥對馬鈴薯莖基腐病發(fā)生的影響

從田間調(diào)查結(jié)果(表3)表明，在幼苗期專用水溶肥處理地下莖、匍匐莖病情指數(shù)均明顯低于對照，無病斑或病斑面積較小，平均防效達91.26%～93.65%。幼苗期未見塊莖形成，地下莖、匍匐莖病情指數(shù)較低，僅為0.02～0.06，表明該時期是立枯絲核菌侵染的始發(fā)期，水溶肥處理苗期抗立枯絲菌侵染能力強。

表3 馬鈴薯專用水溶肥對馬鈴薯莖基腐病防治效果的統(tǒng)計

在結(jié)薯期專用水溶肥處理地下莖、匍匐莖、塊莖平均病情指數(shù)分別為3.74、2.76、1.84，明顯低于常規(guī)化肥病情指數(shù)8.63、6.47、5.54， 水溶肥處理最高嚴重度1級，對照高達2級，防治效果分別為69.77%、70.06%、75.07%，表明水溶肥處理抗立枯絲菌侵入能力強，病情擴展慢，抗擴展能力強，易于控制。與幼苗期相比，水溶肥處理地下莖、匍匐莖、塊莖病情指數(shù)分別上升3.69、2.75、1.84，對照病情高出苗期對照11.76、9.02、7.38，平均防效下降21.49%、23.59%、24.93%，表明該時期立枯絲核菌侵染速度加快，水溶肥處理地下莖、匍匐莖、塊莖抗擴展能力增強。

在成熟期專用水溶肥處理地下莖、匍匐莖、塊莖平均病情指數(shù)分別為11.56、9.39、7.15，低于常規(guī)化肥病情指數(shù)(23.11、19.85、12.69)，防治效果分別達66.65%、67.88%、63.94%，表現(xiàn)抗立枯絲菌再侵染能力強。從為害嚴重程度分析，水溶肥處理最高嚴重度2級，常規(guī)化肥最高嚴重度達4級，病情擴展慢，表現(xiàn)抗擴展能力強。從病情指數(shù)相比，該期水溶肥處理地下莖、匍匐莖、塊莖平均病情指數(shù)高出結(jié)薯期處理7.82、6.63、5.31，水溶肥處理嚴重程度達2級，對照達4級，水溶肥處理的病情明顯低于對照，表明成熟期是立枯絲核菌侵染高峰期，水溶肥處理抗再侵染能力增強。

綜合上所述，隨馬鈴薯生長發(fā)育，在馬鈴薯幼苗期、結(jié)薯期、成熟期水溶肥處理和施用常規(guī)化肥病情指數(shù)呈上升趨勢，但水溶肥處理在馬鈴薯主要生育期的病情指數(shù)始終顯著低于常規(guī)化肥，結(jié)果表明水溶肥處理馬鈴薯地下莖、匍匐莖、塊莖對立枯絲核菌具有抗侵入、抗再侵染、抗擴展能力，為合理施用新型肥料防控馬鈴薯莖基腐病提供了實踐指導(dǎo)。

3 討 論

本試驗證實了馬鈴薯專用水溶肥作為底肥，對馬鈴薯生長發(fā)育具有明顯的促進作用，并且對馬鈴薯幼苗期、結(jié)薯期、成熟期莖基腐病的控制效果顯著，防治效果分別達91.26%～93.65%、69.77%～75.07%、63.94%～67.88%。結(jié)果與雷玉明等[20]研究新型腐殖酸肥料對馬鈴薯主莖、匍匐莖、塊莖基腐防效分別達78.29%～87.24%、75.62%～88.51%、72.05%～86.98%相一致。進一步說明水溶肥能夠使馬鈴薯土壤結(jié)構(gòu)疏松，促進馬鈴薯幼苗根系發(fā)育，加快出苗與結(jié)薯，塊莖膨大均勻，減少根莖與塊莖表面的傷口，成熟期裂口薯塊少，提高商品率，降低了莖基腐病菌侵染機率，為馬鈴薯奠定增產(chǎn)基礎(chǔ)。同時，水溶肥有效降低土壤pH值，為土壤中木霉菌、枯草芽孢桿菌、鏈霉菌等益生菌繁殖和代謝提供了場所和營養(yǎng)物質(zhì)，益生菌種群數(shù)量增加，抑制了莖基腐病的侵染，增強了馬鈴薯對莖基腐病的抗性，為綠色高效防控馬鈴薯莖基腐病發(fā)生提供了有效途徑。