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作物杂志,2022, 第4期: 154–159 doi: 10.16035/j.issn.1001-7283.2022.04.021

• 生理生化·植物营养·栽培耕作 • 上一篇    下一篇

基施锌肥对长期连作马铃薯抗病性相关酶活性、土传病害和产量的影响

谢奎忠1(), 孙小花1, 罗爱花1, 柳永强1, 唐德晶2, 朱永永3, 胡新元1()   

  1. 1甘肃省农业科学院马铃薯研究所,730070,甘肃兰州
    2西北师范大学地理与环境科学学院,730070,甘肃兰州
    3甘肃省农业技术推广总站,730020,甘肃兰州
  • 收稿日期:2022-03-29 修回日期:2022-05-22 出版日期:2022-08-15 发布日期:2022-08-22
  • 通讯作者: 胡新元
  • 作者简介:谢奎忠,研究方向为马铃薯高效栽培与连作障碍,E-mail： xiekz79@163.com
  • 基金资助:
    国家自然科学基金(31860354);联合国世界粮食计划署“甘肃富锌马铃薯小农户试点项目”(WFPGSPP-1);甘肃省农业科学院重点研发计划(2022GAAS36);甘肃省科技项目(GNKJ-2021-25);甘肃省科技项目(GNKJ-2021-26)

Effects of Basal Zinc Fertilizer on Activities of Disease Resistance-Related Enzymes, Soil Borne Diseases and Yield of Potato under Long-Term Continuous Cropping

Xie Kuizhong1(), Sun Xiaohua1, Luo Aihua1, Liu Yongqiang1, Tang Dejing2, Zhu Yongyong3, Hu Xinyuan1()   

  1. 1Potato Research Institute, Gansu Academy of Agricultural Sciences, Lanzhou 730070, Gansu, China
    2College of Geography and Environmental Science, Northwest Normal University, Lanzhou 730070, Gansu, China
    3Gansu Agricultural Technology Extension Station, Lanzhou 730020, Gansu, China
  • Received:2022-03-29 Revised:2022-05-22 Online:2022-08-15 Published:2022-08-22
  • Contact: Hu Xinyuan

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PDF (PC)

216

摘要：

为了研究微量元素锌对长期连作马铃薯的抗病性和土传病害的影响,2020-2021年在连续种植5年马铃薯的大田中分别基施0（对照,CK）、15、30、45和60.0kg/hm2 ZnSO4·7H2O,共5个处理。在薯块膨大期测定各处理马铃薯根系中抗病性相关酶的活性,调查土传病害,测定产量并进行分析。结果表明,长期连作马铃薯基肥中加入锌后,根系体内超氧化物歧化酶、过氧化物酶和过氧化氢酶活性均显著提高,根系丙二醛（MDA）含量随着锌肥基施量的增加呈先降后升的变化趋势。基肥中加入30kg/hm2 ZnSO4·7H2O时,土传枯萎病和黑痣病的发病率和病情指数均达到最低值,马铃薯收获后,病薯率最低,商品薯率最高,经济产量最高。总之,基肥中加入30kg/hm2 ZnSO4·7H2O能有效提高长期连作马铃薯根系中抗病性相关酶活性,降低MDA含量,减轻土传枯萎病和黑痣病的发病率和病情指数,降低收获后病薯率,提高商品薯率,从而增加马铃薯经济产量。

关键词: 马铃薯, 长期连作, 锌肥, 土传病害, 抗病性相关酶, 经济产量

Abstract:

In order to study the effects of trace element zinc on the disease resistance and soil borne diseases of long-term continuous cropping potato, a field experiment with five treatments of 0 (CK), 15, 30, 45 and 60kg/ha ZnSO4·7H2O were set in the potato field of five consecutive years from 2020 to 2021. The activities of disease resistance-related enzymes in potato roots of each treatment were measured, soil borne diseases were investigated, and the yield was measured and analyzed. The results showed that the activities of superoxide dismutase, peroxidase and catalase in roots increased significantly of long-term continuous cropping potato after base fertilizer was added with zinc fertilizer. The content of malondialdehyde (MDA) in roots decreased first and then increased with the increase of zinc in base fertilizer. When 30kg/ha ZnSO4·7H2O was added into the base fertilizer, the incidence rate and disease index of Fusarium Wilt and Rhizoctonia solani were the lowest, with the lowest rate of diseased potato, the highest rate of commercial potato, and the maximum economic yield of potato after harvest. To summarise, adding 30kg/ha ZnSO4·7H2O can effectively improve the activities of disease resistance-related enzymes of long-term continuous cropping potato roots, decrease MDA content, incidence rates and disease indexes of Fusarium Wilt and Rhizoctonia solani, disease rate of potato after harvest, and increase rate of commercial potato, so as to increase economic yield of potato.

Key words: Potato, Long-term continuous cropping, Zinc fertilizer, Soil borne diseases, Disease resistance- related enzymes, Economic yield

表1

马铃薯枯萎病和黑痣病病情指数标准

病害
Disease		 级别
Grade		 标准
Standard
枯萎病
Fusarium Wilt		 0 叶片没有明显枯黄萎蔫,植株生长正常
1 1%~25%的叶片枯黄萎蔫
2 26%~50%的叶片枯黄萎蔫
3 51％~75%的叶片枯黄萎蔫
4 75%以上的叶片萎蔫或整株枯死
黑痣病
Rhizoctonia solani		 0 薯块表面没有菌核
1 菌核面积占整个薯块面积的1%~5%
2 菌核面积占整个薯块面积的6%~35%
3 菌核面积占整个薯块面积的36%~65%
4 菌核面积占整个薯块面积的66%~95%
5 菌核面积占整个薯块面积的96%以上

图1

锌肥基施量对马铃薯根系POD活性的影响 不同小写字母表示处理间在5%水平上差异显著,下同

图2

锌肥基施量对马铃薯根系SOD活性的影响

图3

锌肥基施量对马铃薯根系CAT活性的影响

图4

锌肥基施量对马铃薯根系中MDA含量的影响

表2

锌肥施用量对长期连作马铃薯土传病害的影响

年份
Year		 锌肥施用量
Zinc fertilizer application amount (kg/hm2)		 枯萎病Fusarium Wilt 黑痣病Rhizoctonia solani
发病率Incidence (%) 病情指数Disease index 发病率Incidence (%) 病情指数Disease index
2020 0 (CK) 12.67±1.20a 7.83±0.76a 9.14±2.20a 9.97±2.25a
15 6.67±1.20b 3.83±0.58b 2.90±1.40c 2.36±1.20c
30 4.00±2.00c 2.00±1.00c 1.24±0.82cd 2.06±1.00c
45 5.33±1.20bc 3.00±0.87bc 3.68±1.20bc 0.46±0.28c
60 6.00±1.00bc 3.33±0.29b 4.57±1.42b 4.84±1.20b
2021 0 (CK) 29.33±2.31a 10.33±0.58a 16.00±2.00a 5.07±1.29a
15 20.00±4.00b 6.67±1.53b 11.33±1.15 b 2.93±0.46b
30 12.00±1.20c 3.67±0.58bc 12.00±0.00 b 3.07±0.46b
45 16.00±4.00bc 5.33±1.53bc 12.00±0.00 b 3.07±0.23b
60 17.33±2.31bc 5.00±1.00c 13.33±3.06ab 4.27±1.15ab

表3

锌肥施用量对长期连作马铃薯产量及其构成因素影响

年份
Year		 锌肥施用量
Zinc fertilizer application
amount (kg/hm2)		 病薯率
The ratio of diseased tuber (%)		 商品薯率
The ratio of marketable tuber (%)		 经济产量
Economic yield
(kg/hm2)
个数Number 重量Weight 个数Number 重量Weight
2020 0 (CK) 9.41±1.46a 9.97±1.84a 61.47±1.62b 83.44±2.41b 42 333.55±284.80c
15 2.90±0.25c 2.36±0.38c 65.15±1.41ab 87.13±1.78ab 46 989.12±509.18b
30 1.24±0.28d 2.06±1.65c 67.31±1.01a 89.38±2.04a 51 178.03±2464.05a
45 3.68±0.68bc 0.46±0.07c 66.54±1.11a 86.63±1.96ab 51 133.59±818.54a
60 4.57±1.01b 4.84±1.20b 63.49±1.74ab 85.54±1.62b 50 555.81±3509.11ab
2021 0 (CK) 10.57±1.41a 8.46±2.20a 89.43±1.41d 59.37±4.04b 28 031.89±180.28c
15 4.24±2.10cd 2.68±1.04bc 95.76±2.10ab 67.22±3.62ab 29 174.75±928.68b
30 2.87±0.56d 0.80±0.29c 97.13±0.56a 67.29±1.07ab 30 206.50±54.99a
45 6.00±0.85bc 3.11±0.38bc 94.00±0.85bc 69.72±4.66a 29 857.29±0.00ab
60 7.08±0.61b 5.80±2.76ab 92.92±0.60c 63.70±6.85ab 29 650.94±270.78ab
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