增施微生物肥料对长山药产量与品质的影响

摘    要：为了探究增施微生物肥料对长山药种植过程的影响，以传统老品种长山药为试验材料，通过2年的田间试验，测定长山药土壤理化性质、生长指标、品质、产量及经济效益。结果表明，2020年各处理中T3（复合肥+生物有机肥+微生物菌剂浸泡段子+追施2次微生物菌剂）效果较好，蛋白质含量和黏度较CK分别增加12.64%和17.54%，多糖含量降低30.18%；产量增加157.49%，总产值为581 141.74元·hm-2。2021年选择经济效益最高的T3扩大面积示范种植进行验证，其产量为20 839.95 kg·hm-2，总产值为602 774.71元·hm-2，分别较2020年T3增加2.56%和3.72%。因此，结合长山药产量、农民纯收入等方面考察，复合肥+生物有机肥+微生物菌剂浸泡段子+追施2次微生物菌剂是最佳施肥方式。

关键词：长山药；微生物肥料；发病率；产量；品质

中图分类号：S632.1+S606 文献标志码：A 文章编号：1673-2871（2023）01-079-06

Increasing microbial fertilizer affects yield and quality of long yam

LIU Yanyan1， WU Cainü1， ZHANG Jie1，2， CHEN Xin1， ZHANG Yingjie1，WANG Xiaomin3

（1.College of Life Sciences， Shanxi Normal University， Taiyuan 030031， Shanxi， China; 2. The 24th Technique Extension Station of National Research and Extension Center of Microbial Fertilizer Technology， Linfen 041000， Shanxi， China. 3. Cotton Research Institute of Shanxi Agricultural University， Yuncheng 044000， Shanxi， China）

Abstract： In this paper， in order to explore the effect of increasing microbial fertilizer on the planting process of long yam， the traditional old variety of long yam was used as the test material through a two years field experiment. Based on compound fertilizer， the physical and chemical properties， growth indexes， quality， yield and economic benefits of long yam soil were determined. The results showed that the T3 group treated with compound fertilizer+biological organic fertilizer+microbial agent immersion sections and two microbial agent topdressing worked better in each experimental group in 2020， protein and viscosity increased by 12.64% and 17.54% over the CK group， respectively， and polysaccharide decreased by 30.18%; the yield increased by 157.49%， and the total output value was 581 141.74 yuan per ha respectively. In 2021， we selected the T3 group with the highest economic benefit for demonstration planting of expanded area， among which the output was 20 839.95 kg per ha， the total output value was 602 774.71 yuan per ha， increased by 2.56% and 3.72% compared with group T3 in 2020. Therefore， considering the yield of long yam and farmer’s net income， group T3 with additional microbial fertilizer is the best fertilization method.

Key words： Long yam; Microbial fertilizer; Incidence rate; Yield; Quality

薯蓣（Dioscorea opposita）亦称山药、长山药，系多年生缠绕藤本，地下为圆柱形肉质块茎[1-3]。其块茎是一种食品，亦作为健脾、养胃、益气的药品。长山药主产地分布在海拔150～1500 m，块茎肉质肥厚，直径2～7 cm，具有较高的营养价值和药用价值[4]。我国是山药的原产地，尤以山西平遥盛产，后引种到河南、山东等地[5]。现如今，薯业是山西省临汾市乡宁县农业种植的重要产业，已成为当地农民增收的重要途径之一。

山药含有较丰富的蛋白质和多种氨基酸，而且必需氨基酸齐全，具有较高的营养价值。长山药多糖具有抗肿瘤、降血糖、调节免疫和抗突变等作用[6-8]。长山药黏度能保持血管弹性，还有润肺止咳的功能，可降低人的血糖浓度，增加血液中的白细胞而具有抗肿瘤等作用，长山药黏度越高，营养价值就越高[9]。长山药还有免疫调节、抗氧化、降血脂作用以及调节脾胃等功能。然而，长山药对土壤的要求非常严格，面临重茬率高、土壤板结、标准化低等诸多问题。因此改变常规施肥习惯，降低长山药茎基腐病的发病率，掌握乡宁长山药种植技术操作流程，依据长山药的需肥规律，在常规施肥的基础上增施微生物肥料，对长山药提质增效、保护环境及合理利用资源具有重要意义。

当前，关于不同栽培因子、不同肥料配比、煤基肥、不同滴灌施肥次数及风化煤基肥等方面对长山药产量和品质影响的研究较多[10-14]。同时，前人研究表明，增施微生物肥料可明显提高农作物的产量与品质，改善土壤环境[15-19]。但是，目前国内利用微生物肥料在玉米、水稻等[20-22]作物上的研究较多，而有关长山药在化肥基础上增施生物有机肥，生长后期冲施液体微生物菌剂的研究较少。笔者在长山药常规施肥的基础上，研究增施微生物肥料对长山药生长指标、茎基腐病发病率、产量和品质等方面的影响，进而加以筛选、应用与推广，为山西省长山药种植科学施肥提供参考。

1 材料与方法

1.1 地点

试验于2020年4月至2021年10月在山西省临汾市乡宁县昌宁镇下县村试验基地内进行。基地位于黄河中游，吕梁山南端，山西省西南，临汾市西部，属暖温带亚干旱气候区。海拔为385.10～1 820.50 m，相对高差1 435.40 m。全年日照时数在2400～2700 h之间，年均气温9.90 ℃，年均降水量570 mm，年均无霜期212 d。试验田地势平整，为砂质壤土[21]。

1.2 材料

1.2.1 供试品种 笔者采用传统老品种长山药，由乡宁县益寿长山药专业合作社提供。

1.2.2 供试肥料 国家微生物肥料技术研究推广中心提供生物有机肥和微生物菌剂，山西省临汾市乡宁县益寿长山药专业合作社提供尿素、过磷酸钙和硫酸钾，其中微生物菌剂含胶冻样类芽孢杆菌菌剂、解淀粉芽孢杆菌菌剂和枯草芽孢杆菌菌剂，具体指标见表1。

1.3 设计

2020年试验采用完全随机区组设计，共设置4个施肥处理，分别是CK和T1、T2、T3，每个处理3次重复。试验总面积为400 m2，每个小区面积为20 m2。试验种植密度均为333 335株·hm-2，行距30 cm，株距10 cm。常规施肥（CK）单施复合肥，T1为复合肥+生物有机肥，T2为复合肥+生物有机肥+微生物菌剂浸泡段子，T3为复合肥+生物有机肥+微生物菌剂浸泡段子+2次微生物菌剂追肥。具体施肥量设置见表2。其他种植方式及耕种管理按照当地种植习惯进行。

1.4 测定项目和测定方法

1.4.1 田间测定 在长山药幼苗期，每个处理选取植株整齐、有代表性的长山药10株，于2020年7月10日测定主蔓长、叶长、叶宽、叶面积和茎粗，3次重复。主蔓长用卷尺测量从植株基部到生长点的距离，取平均值。叶长、叶宽和茎粗用游标卡尺测定。叶长用游标卡尺测量从叶片尖到叶柄之间的长度；叶宽用游标卡尺测量叶片中间最宽的部分；茎粗用游标卡尺测量所测植株距离地面50 cm处的主茎粗度；叶面积采用数格子法进行测定，沿着叶子的形状将其画在透明的坐标纸上，然后数格子。计算格子时，叶片边缘凡超过半格的计算为1，不足半格则不计数。一般画坐标纸时，每个格子长宽各为1 cm，所以面积为1 cm2。因此，数出的格子数就是叶片的叶面积（单位为cm2）。

各处理于2020年10月28日和2021年10月25日采集长山药成熟期块茎样品。除去块茎上的土，在各试验组中随机选取10株进行测量，3次重复，用直尺量取块茎长，用软尺绕块茎一周测得块茎周长；用精度为0.01 g的分析天平称取块茎鲜质量。在收获过程中记录长山药的穴薯数、商品薯数（除去长山药段子，余下部分即为商品薯），计算出商品薯率（商品薯质量占整个长山药质量的比率）。

1.4.2 营养品质测定 各处理于2020年11月13日挑选形状规整、大小均匀、无机械损伤的长山药块茎进行混合取样。每个处理称取60 g的长山药样品委托北京中科光析化工技术研究所测定蛋白质含量、多糖含量及其黏度。

1.4.3 长山药茎基腐病发病率测定 通过对长山药高发病期植株发病情况进行调查计算，调查内容包括病害种类、调查的总株数、病株数等。每个处理选取长势均匀的3行进行调查，3次重复。发病率计算公式如下：

发病率/%=病株数/调查总株数×100。

1.4.4 土壤理化指标 土壤样品是由试验前后采用“之”字形布点法，采集0～20 cm耕作层土样并充分混匀得到，并由乡宁县下县益寿长山药专业合作社委托北京谱尼测试集团股份有限公司测定土壤有机质含量、全氮含量、速效磷含量、速效钾含量和pH值。

1.4.5 长山药经济效益分析 根据长山药生产成本及当年收购价格，计算出各试验组净利润。

1.4.6 扩大面积示范种植 2021年试验选择经济效益最高的T3组进行扩大面积示范种植进行验证。试验采用完全随机区组设计，设置1个试验组，记为T3，处理组设置3次重复。试验总面积为6 666.67 m2。试验种植密度均为333 335株·hm-2，行距30 cm，株距10 cm。底肥（2021年4月25日）：10 000.00 kg生物有机肥+1429.00 kg尿素，70.00 kg过磷酸钙和60.00 kg硫酸钾；浸泡段子（2021年5月5日）：取8.50 kg火山熔岩、33.50 kg枯草芽孢杆菌菌剂和33.50 kg解淀粉芽孢杆菌菌剂加水混合，搅拌均匀，放入长山药段子，浸泡10 min后捞出；第1次追肥（2021年7月4日）：44.00 kg尿素，30.00 kg过磷酸钙含量和33.50 kg硫酸钾含量；冲施菌剂（2021年8月10日）：冲施33.50 kg枯草芽孢杆菌菌剂和45.50 kg解淀粉芽孢杆菌菌剂；第2次追肥（2021年8月25日）：45.50 kg尿素，31.00 kg过磷酸钙和92.80 kg硫酸钾；冲施菌剂（2021年9月13日）：冲施66.67 kg胶冻样类芽孢杆菌菌剂。其他种植方式及耕种管理按照当地种植习惯。试验完成后测定长山药产量及产量因子，方法同2020年。