不同方式處理對重茬山藥產(chǎn)量及感病程度的影響

宋計平，姚甜甜，舒 銳，許念芳，岳林旭，李曉龍

（山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所，山東濟南 250100）

山藥是薯蕷科（Dioscoreaceae）薯蕷屬（DioscoreaL.）薯蕷（Dioscorea oppositaThunb.）及其近緣種植物地下塊莖的總稱，為1 年生或多年生的單子葉纏繞性藤本植物[1-2]，具有較高的藥用、食用及經(jīng)濟價值，但若在同一地塊連續(xù)種植，易造成明顯的連作障礙[3]，尤其是山藥線蟲病日益嚴重，危害極大，在魯西南、黃淮地區(qū)可導(dǎo)致山藥減產(chǎn)15%～40%，嚴重時達到60%～80%，降低經(jīng)濟效益，阻礙山藥產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[4]。

目前山藥研究主要集中在山藥成分藥理研究[5-10]、山藥栽培技術(shù)與生理[11-14]、山藥貯藏保存技術(shù)[15-20]等方面，而關(guān)于重茬山藥生長及病害防控的研究較少。微生物菌肥是一種新型肥料，含有有益微生物菌群、活性酶、有機質(zhì)及多種微量元素，通過微生物生命活動及相關(guān)代謝產(chǎn)物來改善植物生長環(huán)境和營養(yǎng)條件[21]，微生物菌肥應(yīng)用于作物根區(qū)時，能刺激植物吸收營養(yǎng)、提高營養(yǎng)效率[22]，改善土壤養(yǎng)分狀況，增加產(chǎn)量，提高品質(zhì)。近年來棉隆消毒在生姜和山藥，特別是常年連茬種植蔬菜中應(yīng)用效果較好。山藥-大蔥伴生能夠利用根系分泌物改變土壤微環(huán)境，進而降低土傳病害。為獲得解決山藥連作障礙的有效方式，本試驗通過對比棉隆消毒、施用生物菌肥及山藥-大蔥伴生的處理方式探究其對山藥生長、產(chǎn)量及塊莖感病面積的影響，以期為解決濰坊地區(qū)生產(chǎn)中因山藥連作障礙的經(jīng)濟損失問題奠定理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗于2021 年4—10 月在山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蔬菜研究所高密試驗站呼家莊試驗基地進行。該地位于東經(jīng)119°40′、北緯36°19′，海拔16 m，屬季風性暖溫帶大陸性半濕潤氣候，年平均氣溫13.1 ℃，年平均降水量606.2 mm，年平均無霜期218 d[23]。試驗區(qū)土壤為砂壤土，為山藥種植兩年的重茬地，基本理化性質(zhì)見表1。

表1 試驗區(qū)土壤基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physical and chemical properties of soil in test area

1.2 試驗材料

以‘大和長芋’為試驗材料，由蔬菜研究所高密試驗站呼家莊試驗基地提供，為保證試驗數(shù)據(jù)的可靠性，嚴格選取山藥種薯，采用2021 年留種山藥塊莖，每個大小一致、100 g 左右。

98%棉?。ㄎ⒘┬停?，順毅股份有限公司；1 000 億cfu/g 地衣芽孢桿菌、1 000 億cfu/g 枯草芽孢桿菌、50 億cfu/g 膠質(zhì)芽孢桿菌、有效活菌數(shù)為5×1010EM濃縮菌，均由益昊生物有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

試驗設(shè)置7 個處理，T1：以每1 m 山藥種植溝棉隆藥劑用量45 g 的標準將其均勻撒施溝內(nèi)，適量澆水后覆蓋地膜消毒7 d；T2：以每1 m 山藥種植溝用1 000 億cfu/g地衣芽孢桿菌15 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T3：以每1 m 山藥種植溝用1 000 億cfu/g 枯草芽孢桿菌量15 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T4：以每1 m 山藥種植溝用1 000 億cfu/g 膠質(zhì)芽孢桿菌0.25 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T5：以每1 m 山藥種植溝用有效活菌數(shù)為5×1010EM濃縮菌1.25 g，一次性施入山藥種植溝內(nèi)；T6：每1 m 種植20 棵大蔥與山藥伴生種植；T7：對照，不進行任何處理。

每個處理3 次重復(fù)，共21 個小區(qū)，小區(qū)面積2.4 m2，每個小區(qū)間隔1 m 緩沖區(qū)。山藥采用起壟雙溝種植方式，種植密度為4 100 株/667 m2，株距為20 cm，行距為80 cm。除處理方式不同外，其他栽培管理保持一致。

1.4 測定指標與方法

1.4.1 山藥塊莖形態(tài)指標及產(chǎn)量

山藥收獲時，每個小區(qū)隨機選取20 株有代表性的塊莖，除去塊莖上的土。采用直尺測量山藥塊莖長，塊莖長是指山藥蘆頭頂端至山藥塊莖末端的長度。采用游標卡尺測量塊莖粗，塊莖粗是山藥塊莖中間部位的直徑。用電子天平稱量每株的塊莖鮮質(zhì)量，求得平均值，與種植密度相乘得到每667 m2產(chǎn)量。

1.4.2 山藥塊莖感病程度

待山藥收獲時，每個小區(qū)隨機選取20 株有代表性的塊莖，統(tǒng)計各小區(qū)地下塊莖病害感染情況。經(jīng)鑒定，危害山藥的病害主要為線蟲病，線蟲種類主要有南方線蟲和根結(jié)線蟲。本試驗統(tǒng)計病害感染程度，計算公式見式（1），結(jié)果取平均值。

式中，S1為單薯危害塊莖部位面積，m2；S2為單薯塊莖總面積，m2。

1.5 統(tǒng)計分析

采用SPSS 19.0 統(tǒng)計分析軟件分析試驗數(shù)據(jù)；Duncan’s 新復(fù)極差法分析顯著性；采用Microsoft Excel 2007 進行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理方式對重茬山藥塊莖長的影響

由圖1 可知，T3 處理的山藥塊莖長最長，T5 處理次之，分別較對照增加39.00%和23.05%，差異均達顯著性水平，且T3、T5 之間差異顯著，前者較后者高出12.96%。T3 山藥塊莖長顯著高于其他處理；T1、T2、T4、T6 處理塊莖長與CK 差異不顯著?？梢娍莶菅挎邨U菌和EM菌對重茬山藥塊莖長的增長均具有促進作用，其中，枯草芽孢桿菌效果最好。

2.2 不同處理方式對重茬山藥塊莖粗的影響

從圖2 可以看出，除T1 和T2 外，其他處理方式對重茬山藥塊莖粗影響不大。T1 和T2 處理的山藥塊莖粗較CK 分別增加19.19%和17.07%，差異顯著，T1 和T2間差異不顯著；T1 和T2 處理與其他處理之間差異不顯著。說明棉隆和地衣芽孢桿菌對重茬山藥塊莖粗的增粗均有明顯促進作用。

2.3 不同處理方式對重茬山藥塊莖鮮質(zhì)量的影響

由圖3（見下頁）可知，T2、T3、T5 處理的山藥塊莖鮮質(zhì)量較對照分別顯著高43.59%、85.22%、61.23%，差異顯著。T3 處理的山藥塊莖鮮質(zhì)量最大，為0.79 kg，與T5 處理差異不顯著，較其他處理差異顯著，綜上，地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和EM菌均可促進山藥塊莖鮮質(zhì)量的增加，其中，枯草芽孢桿菌效果最好。

2.4 不同處理方式對重茬山藥產(chǎn)量的影響

由圖4 可知，T2、T3、T5 處理的山藥產(chǎn)量較對照分別顯著高43.59%、85.22%、61.23%，差異顯著。T3 處理的山藥產(chǎn)量最大，為3 241.73 kg/667 m2，與T5 處理差異不顯著，較其他處理差異顯著。綜上，地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和EM菌均可提高山藥產(chǎn)量，其中，枯草芽孢桿菌效果最好。

2.5 不同處理方式對重茬山藥塊莖感病程度的影響

由圖5 可知，T3、T4、T5 處理的山藥塊莖感病程度分別低于對照97.07%、90.25%、97.16%，極顯著低于其他處理，T3、T4、T5 處理間差異不顯著。T1、T2、T6 處理山藥塊莖感病程度均極顯著低于CK，分別降低40.78%、67.27%、36.23%，差異極顯著，T1 與T6 處理間差異不顯著，均顯著高于T2 處理。綜上，不同處理方式均可顯著降低山藥塊莖病害感染程度，其中，枯草芽孢桿菌、膠質(zhì)芽孢桿菌和EM 菌效果最好，塊莖感病程度分別為0.52%、1.72%和0.50%。

3 討論與結(jié)論

山藥是重茬敏感作物，重茬可導(dǎo)致山藥長勢弱、抗性低、易早衰、塊莖不膨大、產(chǎn)量品質(zhì)下降[24]。微生物菌肥通過微生物生命活動及相關(guān)代謝產(chǎn)物來改善植物生長環(huán)境和營養(yǎng)條件[5]，可抑制植物病原菌，增強植物抗病能力，降低農(nóng)藥使用量，具有增產(chǎn)增收并改善品質(zhì)的作用[25]。本試驗通過對比棉隆消毒、微生物菌肥以及山藥-大蔥伴生的處理方式，得出以下試驗結(jié)論：（1）棉隆處理與對照相比，山藥塊莖粗顯著增粗、病害程度也顯著較低，增加19.19%和降低40.78%，但對山藥產(chǎn)量影響不大，這是由于棉隆是一種低毒的廣譜土壤熏蒸劑，在土壤中分解成有毒的異硫氰酸甲酯、甲醛和硫化氫等，從而達到殺滅土壤中細菌、真菌、線蟲及雜草種子等的效果[26]，對山藥的生長及產(chǎn)量的增加并不會產(chǎn)生明顯效果；（2）微生物菌肥對山藥的產(chǎn)量及病害防控具有較好效果。地衣芽孢桿菌與對照相比，山藥塊莖粗顯著增粗、鮮質(zhì)量顯著增加、產(chǎn)量顯著增加，分別提高17.97%、43.59%、43.59%，病害程度也顯著降低，降低67.27%；枯草芽孢桿菌與對照及其他處理相比，山藥塊莖長顯著增長且為最長，塊莖鮮質(zhì)量顯著增加且為最大，塊莖產(chǎn)量顯著增加且為最大，分別較對照高出39.00%、85.22%、85.22%，病害程度也顯著降低，降低97.07%；膠質(zhì)芽孢桿菌與對照相比，山藥病害程度也顯著降低，為1.72%；EM菌與對照相比，山藥塊莖長顯著增長、塊莖鮮質(zhì)量顯著增加、山藥產(chǎn)量顯著增加、病害程度也顯著降低且為最低，分別為65.72 cm、0.69 kg、2 822.17 kg/667 m2、0.5%。微生物菌肥對重茬山藥各項指標有不同程度的效果，這與呂亞慈[25]在麻山藥上的研究結(jié)果相一致；（3）山藥-大蔥伴生與對照相比，山藥病害程度也顯著降低，為11.23%，對山藥其他指標影響效果不大。

綜上所述，地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和EM菌均對山藥連作障礙具有緩解效果，且對山藥生長有不同程度的促進作用，其中，枯草芽孢桿菌效果最好，這是因為枯草芽孢桿菌具有顯著的抗菌活性和抗逆性[27]，能夠殺死土壤連作過程中產(chǎn)生的病原菌，增強作物的抗病能力。下一步可針對不同品種山藥做枯草芽孢桿菌施用等濃度梯度研究，確定在山藥上的最佳施用濃度，為解決山藥連作造成的病蟲害問題奠定基礎(chǔ)。