不同小整薯規(guī)格和藥劑拌種處理對旱作重茬馬鈴薯生長及產(chǎn)量的影響

羅 磊 李亞杰 姚彥紅 李豐先 范 奕董愛云 劉惠霞 牛彩萍 李德明

（1定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，743000，甘肅定西；2甘肅省馬鈴薯工程技術(shù)研究中心，743000，甘肅定西）

馬鈴薯（SolanumtuberosumL.）具有耐旱、耐寒、耐瘠薄的特點(diǎn)，適應(yīng)范圍廣，增產(chǎn)空間大，是甘肅省旱作區(qū)主栽作物。馬鈴薯產(chǎn)業(yè)已發(fā)展成甘肅省農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化最具優(yōu)勢特色的產(chǎn)業(yè)之一，種植面積占全省70%以上。隨著馬鈴薯種植面積的不斷擴(kuò)大，重茬種植面積也隨之增大，目前主產(chǎn)區(qū)有20%以上的土地是重茬地[1]。馬鈴薯重茬種植會產(chǎn)生重茬障礙，導(dǎo)致土壤中有益菌群逐年減少，土壤自身修復(fù)能力逐年減弱，有害生物尤其是土傳病菌隨之增加。重茬還影響土壤中酶的活性，進(jìn)而影響作物對養(yǎng)分的吸收和利用，造成抗逆性下降，嚴(yán)重影響馬鈴薯的產(chǎn)量、品質(zhì)和商品性[2-7]，不利于產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。土傳病菌中馬鈴薯黑痣病危害嚴(yán)重，它是一種種薯帶病和土壤傳播相結(jié)合的病害，發(fā)病普遍，防治難度較大[8]，會大幅度降低馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)[9]。因此，加大栽培新技術(shù)綜合應(yīng)用，克服重茬障礙，已成為發(fā)展甘肅省馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的迫切需要。

馬鈴薯種薯藥劑拌種處理技術(shù)已在生產(chǎn)上大面積推廣應(yīng)用，選用適當(dāng)藥劑對種薯拌種，可防治土傳病害，防止種薯腐爛，提高種薯質(zhì)量，確保苗全、苗壯，為馬鈴薯高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)奠定基礎(chǔ)。小整薯栽培為選擇50～100g小薯，剔除病薯、傷薯和畸形薯，不切塊直接進(jìn)行栽培，可提高馬鈴薯的抗旱和抗病能力，防止品種種性退化。本試驗(yàn)探索馬鈴薯小整薯藥劑拌種栽培在重茬地的應(yīng)用效果，為減緩重茬障礙提供技術(shù)參考。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)點(diǎn)概況

試驗(yàn)于2018-2019年在定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院作物育種基地進(jìn)行。試驗(yàn)點(diǎn)海拔1920m，年均氣溫6.3℃，年均降水量380mm，年蒸發(fā)量1530mm，干燥度2.53，為典型的半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)。土壤類型為黃綿土，pH 7.7。前茬作物為馬鈴薯，連茬種植3年。收獲后深耕，入冬前旋耕打耱保墑，播種前結(jié)合整地，施用900kg/hm2穩(wěn)定性復(fù)合肥（總養(yǎng)分≥40%，N-P2O5-K2O為20-10-10，施可豐化工股份有限公司）和農(nóng)家肥15 000kg/hm2。

1.2 試驗(yàn)材料

供試馬鈴薯品種為定薯5號，由定西市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院選育，為晚熟品種，生育期121d，薯塊圓形，淺黃皮淺黃肉，耐旱性強(qiáng)，抗晚疫病，耐瘠薄。種薯等級為原種。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3.1 小整薯栽培試驗(yàn) 2018年 4-9月進(jìn)行小整薯栽培試驗(yàn)，4月22日播種，9月27日收獲。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè) 4個處理：25～50g小整薯（T1）、50～75g 小整薯（T2）、75～100g 小整薯（T3）和種薯切塊45～55g（對照，CK）。小區(qū)行距70cm，株距30cm，5行區(qū)，每小區(qū)100株，面積19.95m2，3次重復(fù)。馬鈴薯全生育期所需水分全為自然降水，各處理整地、施肥、播種、田間管理等農(nóng)藝措施均一致。

1.3.2 小整薯藥劑拌種栽培試驗(yàn) 2019年 4-9月進(jìn)行小整薯藥劑拌種栽培試驗(yàn)，種薯為50～75g小整薯，4月16日播種，9月25日收獲。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，設(shè)6個處理：70%甲基托布津0.08kg+滑石粉2kg（R1）、70%甲基托布津0.08kg+72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+滑石粉2kg（R2）、58%甲霜靈錳鋅0.1kg+72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+2kg滑石粉（R3）、72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+滑石粉2kg（R4）、稀土旱地寶0.05kg對水（種薯剛好被水淹沒為宜，晾干后播種，R5）及不作任何處理（對照，CK）。處理R1～R5均拌50kg種薯。小區(qū)行距70cm，株距30cm，5行區(qū)，每小區(qū)100株，面積19.95m2，3次重復(fù)。全生育期水分、整地、施肥等操作與小整薯栽培試驗(yàn)一致。

1.4 測定指標(biāo)與方法

生育期按出苗期至生理成熟期計(jì)算。在齊苗后分小區(qū)調(diào)查出苗率。幼苗期每個小區(qū)隨機(jī)取 10株測定根系數(shù)和最大根長。在盛花期，每個小區(qū)隨機(jī)抽取20株測定株高、莖粗和主莖數(shù)；每個小區(qū)隨機(jī)抽查10m2測定葉面積。于成熟期每個小區(qū)隨機(jī)抽查20株統(tǒng)計(jì)單株匍匐莖數(shù)。大中薯率為每個小區(qū)單薯重≥50g薯塊占小區(qū)產(chǎn)量的百分率。按小區(qū)單收記產(chǎn)。按茹李軍等[10]方法統(tǒng)計(jì)黑痣病發(fā)病情況。

1.5 數(shù)據(jù)處理

用Excel 2010統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，采用方差分析法分析產(chǎn)量及農(nóng)藝性狀、經(jīng)濟(jì)性狀等數(shù)據(jù)，采用新復(fù)極差法（SSR法）進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 小整薯播種對馬鈴薯生長和產(chǎn)量的影響

2.1.1 對馬鈴薯生育期的影響 從表1可見，與CK相比，小整薯播種處理生育期縮短4～5d，其中T2處理生育期最短；出苗期提前 4～8d，現(xiàn)蕾期提前5～10d，開花期提前8～13d，成熟期提前 8～12d，其中T3處理出苗期和現(xiàn)蕾期最早，T2和T3處理成熟期最早。說明播種期相同條件下，小整薯播種方式的種薯內(nèi)貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)和水分免于流失，耐旱性強(qiáng)，且具有較強(qiáng)頂端優(yōu)勢，種薯發(fā)芽早，出苗快，生育期縮短，使馬鈴薯成熟期提前。

表1 不同處理下馬鈴薯生育期變化Table 1 Variation of growth period of potato under different treatments

2.1.2 對馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的影響 從表 2可見，在根系發(fā)育最活躍的幼苗期，小整薯播種馬鈴薯單株根數(shù)顯著高于CK處理，其中T2處理單株根數(shù)顯著多于其他3個處理。小整薯播種處理最大根長均顯著高于CK處理，較CK長2.8～4.5cm，其中T3處理最大，各處理間差異均達(dá)顯著水平。說明小整薯播種可阻止種薯內(nèi)養(yǎng)分和水分的流失，使種薯快速發(fā)芽生根，幼根不斷從土壤中吸收水分，供應(yīng)新根生長。

表2 不同處理馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的差異Table 2 The differences of main agronomic traits of potato under different treatments

小整薯播種的馬鈴薯盛花期株高顯著高于CK，比CK高5.1～9.2cm，T2和T3處理間株高差異不顯著，但顯著高于T1處理。CK處理馬鈴薯主莖粗顯著高于其他3個小整薯播種處理；小整薯播種處理中，T1和T2處理主莖粗差異不顯著，但二者顯著高于T3處理。小整薯播種馬鈴薯單株主莖數(shù)顯著高于CK，比CK多1.5～2.6個，T3處理單株主莖數(shù)顯著高于T1和T2處理，T1和T2處理間差異不顯著。

小整薯播種生根早、出苗快、苗健壯，可促進(jìn)地上主莖的快速生長，使其盡早達(dá)到最大株高，小整薯芽眼數(shù)較多，能形成較多健壯芽條，生長成較多主莖，使植株盡早達(dá)到最大光合面積，而較高的株高和較多的主莖數(shù)使主莖粗明顯下降。

2.1.3 對馬鈴薯主要經(jīng)濟(jì)性狀及產(chǎn)量的影響 從表3可見，與CK相比，小整薯播種可顯著提高馬鈴薯出苗率，其中T3處理的出苗率（95.1%）最高，CK出苗率（87.3%）最低；T1、T2和T3處理間差異不顯著。小整薯有完整表皮層保護(hù)，能防止種薯內(nèi)養(yǎng)分和水分的流失，同時防止土壤中多種病菌的侵染，幼苗耐旱性和抗病性較強(qiáng)，易形成馬鈴薯壯苗，且出苗整齊。

表3 不同處理馬鈴薯主要經(jīng)濟(jì)性狀的差異Table 3 The differences of main economic traits of potato under different treaments

各處理間單株產(chǎn)量差異顯著，T2處理單株產(chǎn)量（0.70kg）最高，較CK（0.52kg）高34.6%。隨著小整薯質(zhì)量的增加，單株結(jié)薯數(shù)增多，各處理間單株結(jié)薯數(shù)差異顯著。小整薯播種處理的大中薯率顯著高于CK處理，提高了4.9～7.7個百分點(diǎn)；T2和T3處理大中薯率分別達(dá)到93.3%和93.2%，二者間差異不顯著，但均顯著高于T1處理。產(chǎn)量表現(xiàn)為T2＞T3＞T1＞CK，各處理間差異顯著，小整薯處理比CK處理增產(chǎn)11.9%～35.2%。小整薯播種可顯著提高馬鈴薯單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)和大中薯率。

2.2 小整薯藥劑拌種播種對馬鈴薯生長和產(chǎn)量的影響

2.2.1 對馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的影響 從表 4可見，藥劑拌種各處理株高顯著高于CK，比CK高5.0～12.4cm，R5處理株高最大，顯著高于其他處理；R1和R2處理株高顯著高于R3和R4處理，但R1與R2、R3與R4處理間差異不顯著。CK處理主莖粗最大，與藥劑拌種各處理相比差異顯著；R3和R4處理主莖粗顯著高于其他藥劑拌種處理，分別為1.39和1.38cm；R5處理主莖粗顯著高于R1和R2處理，R1和R2處理間差異不顯著。藥劑拌種各處理單株主莖數(shù)顯著多于CK，比CK多0.5～1.4個，R5和R2處理單株主莖數(shù)分別為5.4和5.1，差異不顯著，但顯著高于其他處理；R1、R3和R4處理間單株主莖數(shù)差異不顯著。R4處理葉面積最大，與其他處理相比差異顯著；R2、R5和CK處理葉面積差異不顯著，但顯著大于R1和R3處理，R1和R3處理間葉面積差異不顯著。藥劑拌種各處理匍匐莖數(shù)顯著多于CK，比CK多1.5～4.8條，R5處理匍匐莖數(shù)最多，與其他處理相比差異顯著；R2處理匍匐莖數(shù)為14.0，顯著高于R1、R3和R4處理，R1、R3和R4處理間差異不顯著。

表4 不同藥劑拌種處理馬鈴薯主要農(nóng)藝性狀的差異Table 4 The differences of main agronomic traits of potato under different seed-dressing treaments

藥劑拌種提高了種薯抗病能力，顯著提高馬鈴薯株高、單株主莖數(shù)和匍匐莖數(shù)，但同一植株中較高的株高和較多的主莖數(shù)使主莖粗明顯下降，馬鈴薯葉面積大小與種薯是否藥劑拌種栽培無明顯相關(guān)性。

2.2.2 對馬鈴薯主要經(jīng)濟(jì)性狀的影響 從表 5可見，與CK相比，藥劑拌種栽培顯著提高了馬鈴薯出苗率，其中R5處理出苗率（99.7%）最高，顯著高于其他處理，CK出苗率（92.7%）最低；而R1、R2、R3和R4處理間出苗率差異不顯著。藥劑拌種各處理單株產(chǎn)量顯著高于CK處理，較CK處理高 11.0%～28.8%；R5處理單株產(chǎn)量（0.94kg）最高，其次是 R2處理（0.93kg），二者間差異不顯著，但均顯著高于其他處理，R1、R3和R4處理間單株產(chǎn)量差異不顯著。藥劑拌種栽培顯著提高了馬鈴薯單株結(jié)薯數(shù)，比CK多0.6～1.3個；R1、R2和R5處理單株結(jié)薯數(shù)顯著多于R3和R4處理，R1、R2和R5處理間差異不顯著，R3和R4處理間差異不顯著。藥劑拌種處理R2、R3、R4和R5大中薯率顯著高于R1和CK處理，提高了4.5～10.6個百分點(diǎn)，R2處理大中薯率（97.6%）最高，顯著高于其他處理；其次為R5處理，為95.3%；R3與R4處理間大中薯率差異不顯著。各處理產(chǎn)量表現(xiàn)為R5＞R2＞R3＞R1＞R4＞CK，藥劑拌種處理產(chǎn)量均較CK處理顯著增加，增產(chǎn)12.2%～33.1%；R5與R2處理間產(chǎn)量差異不顯著，但顯著高于R3、R1和R4處理。

表5 不同藥劑拌種處理馬鈴薯主要經(jīng)濟(jì)性狀的差異Table 5 The differences of main economic traits of potato under different seed-dressing treatments

藥劑拌種播種明顯提高馬鈴薯單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)和大中薯率，為馬鈴薯產(chǎn)量的增加奠定了基礎(chǔ)。

2.2.3 對馬鈴薯黑痣病的防效 從表6可見，藥劑拌種播種處理病薯率和病情指數(shù)遠(yuǎn)低于CK處理。其中，R4處理防效（60.1%）最好，其次為R5處理（58.1%），二者間防效差異不顯著，但均顯著高于其他藥劑拌種處理，R2和R3處理間防效差異不顯著，但R2和R3處理防效顯著好于R1處理。

表6 不同藥劑拌種處理對馬鈴薯黑痣病的防效Table 6 Control efficacy of different seeddressing treatments on potato black scurf

與CK相比，不同藥劑拌種處理對馬鈴薯黑痣病均有較好的防治效果，其中R4和R5處理防治效果最好。

3 討論

重茬栽培會造成作物生長狀況變差、土壤鹽漬化或酸化、病蟲害加重等現(xiàn)象，最終導(dǎo)致作物生長受阻，產(chǎn)量和品質(zhì)下降；如何緩解和克服重茬障礙已成為世界各國在農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展上的一大難題[2]。本研究中小整薯藥劑拌種栽培為緩解馬鈴薯重茬障礙問題提供一定的技術(shù)參考。小整薯播種可有效利用保存種薯內(nèi)的養(yǎng)分和水分，提高幼苗的耐旱性，促使種薯快速發(fā)芽生根，出壯苗，提高出苗率，明顯改善馬鈴薯農(nóng)藝性狀和經(jīng)濟(jì)性狀，進(jìn)而提高馬鈴薯產(chǎn)量。整薯播種較切塊播種生長優(yōu)勢明顯，出苗率高，單株根數(shù)多，植株較高，平均單株結(jié)薯數(shù)多，單株產(chǎn)量高，單株主莖數(shù)多，大中薯率高，產(chǎn)量明顯增加[11-14]；本研究得出相同結(jié)果，其中50～75g小整薯播種效果最好。說明用小整薯播種時，種薯頂端優(yōu)勢強(qiáng)，幼苗耐旱性和抗病性較強(qiáng)，生根早、出苗快、苗健壯，促進(jìn)了地上植株的快速生長，易形成較高植株和較多主莖，為主莖分枝和葉片的增加提供了良好的空間支撐，有利于光合有效面積的最大化，同時小整薯播種出苗早，薯塊形成早，膨大速度快，結(jié)薯數(shù)多，這使光合產(chǎn)物較早和較多地分配至馬鈴薯地上和地下部位[15-17]，為馬鈴薯產(chǎn)量的增加奠定基礎(chǔ)[18]。也有研究結(jié)果[19]顯示，小整薯播種不但不能提高單株結(jié)薯數(shù)，還會降低馬鈴薯產(chǎn)量和大薯產(chǎn)量，這可能是由于試驗(yàn)所在地氣候、土壤條件差異，以及施肥量、種類和方法、供試材料不同等原因造成的。

目前對馬鈴薯病害的防治主要還是利用化學(xué)藥劑，而藥劑拌種仍然是進(jìn)行病害防治的有效措施，防治效果受到作物、病菌、環(huán)境條件等多方面因素的影響[20]。種薯使用不同配方的藥劑拌種栽培都能顯著提高馬鈴薯出苗率、株高、單株主莖數(shù)和單株結(jié)薯數(shù)等[21-25]。史云鵬等[21]和高智杰等[23]認(rèn)為在西北干旱地區(qū)，用藥劑拌種配方會明顯降低馬鈴薯產(chǎn)量和大中薯率。但也有研究[22,24-25]表明，藥劑拌種能明顯提高馬鈴薯產(chǎn)量和大中薯率。本研究結(jié)果表明，用 70%甲基托布津 0.08kg+72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+滑石粉2kg拌薯塊50kg和用稀土旱地寶0.05kg對水浸種薯50kg的配方拌種能明顯提高馬鈴薯出苗率、株高、單株主莖數(shù)、匍匐莖數(shù)、單株產(chǎn)量、單株結(jié)薯數(shù)、大中薯率和產(chǎn)量。與前人研究結(jié)果存在差異，可能與藥劑拌種的方法、藥劑種類和劑量、試驗(yàn)所在地氣候、土壤條件差異和供試材料不同等有關(guān)。種薯使用不同配方的藥劑拌種栽培能顯著提高馬鈴薯早疫病、晚疫病、瘡痂病和黑痣病的防效[10,21-25]。本研究結(jié)果表明，用72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+滑石粉2kg拌薯塊50kg和用稀土旱地寶0.05kg對水浸種薯50kg的配方拌種能顯著提高馬鈴薯薯塊黑痣病的防效。

4 結(jié)論

小整薯藥劑拌種栽培可以利用種薯表面有一層木栓化表皮層，避免種薯內(nèi)水分和養(yǎng)分的流失和病害的感染，在土壤過干、過濕等不良條件下，整薯多由頂部芽眼萌發(fā)，充分發(fā)揮種薯的頂端優(yōu)勢，促使種薯快速發(fā)芽生根，達(dá)到苗全苗壯，同時提高幼苗的耐旱性和抗病性，為產(chǎn)量的提高和病害的有效防治奠定基礎(chǔ)。用 70%甲基托布津 0.08kg+72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+滑石粉2kg拌薯塊50kg和用稀土旱地寶0.05kg對水拌種小整薯（50～75g）50kg播種，可顯著提高馬鈴薯產(chǎn)量和大中薯率；用72%農(nóng)用鏈霉素0.04kg+滑石粉2kg拌薯塊50kg和用稀土旱地寶0.05kg對水拌種小整薯（50～75g）50kg播種能顯著提高馬鈴薯薯塊黑痣病的防效。