生姜是姜科姜属多年生草本植物，具有较高的营养价值和经济价值，其富含蛋白质、多糖、维生素和多种微量元素，还含有姜油酮、姜酚等生理活性物质，具有祛寒、祛湿、暖胃等多种保健功能[1]。为实现效益最大化，生姜生产过程中可能会增加肥料的施用量，而长期不当施肥可能导致土壤持水性与透气性下降，引发土壤养分失衡或板结[2-3]。
生姜根结线虫发病植株在根部和根茎部会产生大小不等的瘤状根结，影响根部吸收机能，导致其生长发育进程受损，受病害严重的姜可能失去食用价值[4-5]。近年来，随着生姜种植规模扩大，根结线虫病发病程度呈加重趋势。寻找适宜农艺措施，实现根结线虫的绿色科学防治意义重大[6]。
基于此，本研究对比分析了不同农艺措施对生姜生长状况、根结线虫防治效果和产量的影响，为生姜可持续生产提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验地基本情况
试验于2023年3—9月在山东省单县蔡堂镇生姜种植地开展。该地区属暖温带半湿润大陆性季风气候区，光照充足、四季分明。年均气温13.9 ℃，年均降水量736.4 mm，年均无霜期206 d。试验地块0～20 cm土层土壤pH 6.83，全氮含量1.06 g/kg，碱解氮含量76.9 mg/kg，速效磷含量19.15 mg/kg，速效钾含量134.29 mg/kg，有机质含量17.39 g/kg。
1.2 试验材料
供试生姜品种为山农大姜1号，由山东农业大学选育，姜块大、单产高。供试氮肥为尿素（总氮含量≥46%），由四川泸天化股份有限公司生产；磷肥为磷酸二氢钾（磷含量≥18%），由潍坊市晨阳化工有限公司生产；钾肥为硫酸钾（钾含量≥45%），由济南鑫旺达生物科技有限公司生产。供试土壤熏蒸剂为99.5%氯化苦液剂，由大连绿峰化学股份有限公司生产。供试有机肥为发酵牛粪有机肥（腐殖酸含量≥45%），由石家庄春丰生物科技有限公司生产。微生物菌肥为豆粕有机菌肥（有机质含量≥50%，有效活菌数≥2亿/g），由邯郸市源沃肥业科技有限公司生产，富含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金芽孢杆菌等有益菌。
1.3 试验设计
采用单因素随机区组试验设计，设置5个处理，分别为当地常规施肥处理（CK，氮肥50 kg/667 m2，磷肥18 kg/667 m2，钾肥60 kg/667 m2）、氮肥减施20%处理（R1，氮肥40 kg/667 m2，磷、钾肥同CK）、土壤熏蒸剂处理（R2，氮、磷、钾肥同R1，采取氯化苦30 kg/667 m2熏蒸）、有机肥替代处理（R3，有机肥3 000 kg/667 m2）和微生物肥料替代处理（R4，微生物菌肥100 kg/667 m2）。每个处理3次重复，共15个小区，小区面积为30 m2（5 m×6 m）。于2023年3月23日催芽，4月10日播种，播种株行距20 cm×60 cm，定植密度为5 500株/667 m2。CK、R1、R2采取基施+追施模式，播种前基施50%，6月27日追施25%，7月24日追施25%；熏蒸剂、有机肥和微生物菌肥均在播前一次性基施。播种时选择姜芽长度约1 cm、颜色鲜亮的姜块，同时各处理小区间灌溉量、灌溉时期和田间杂草防治等措施保持一致。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 生姜株高
在生姜成熟期利用卷尺测定不同处理措施下的生姜株高，每处理重复测定5次，取平均值。
1.4.2 根结线虫防治效果
在最后1次施肥处理（7月24日）后的第10天进行田间防效测定，各处理随机选取3株长势一致的代表性植株，将生姜根部完全挖出，带回后利用ADB-BCH线虫检测仪（武汉市艾德宝仪器设备有限公司）进行计数，然后根据GB/T 17980.38—2000《农药 田间药效试验准则（一）杀线虫剂防治根部线虫病》根结线虫病发病等级分级标准进行分类，最后计算不同处理的根结线虫发病率、病情指数和相对防效[7]。
1.4.3 生姜产量
在生姜成熟期，每个处理随机选取长势一致的植株5株，去除茎秆后称量生姜重量，随后计算产量。
1.5 数据处理与分析
利用Excel 2010软件进行数据整理；IBM SPSS 21.0软件进行方差分析，处理间采用LSD法进行多重比较（P<0.05）；利用Origin 2021软件绘图。
2 结果与分析
2.1 对生姜株高的影响
如图1所示，与CK相比，R1、R2、R3和R4处理的生姜株高分别增加了4.18、8.67、11.78和18.27 cm，增幅分别为5.85%、12.13%、16.48%和25.56%；其中以R4处理的生姜株高最高。说明氮肥减施、土壤熏蒸、有机肥替代和微生物菌肥替代均有助于增加生姜株高。
2.2 对生姜根结线虫防效的影响
如表1所示，各处理生姜根结线虫发病率和病情指数由高到低依次为CK>R1>R3>R2>R4；以CK处理的发病率和病情指数最高，分别为45.32%和83.52，R4处理最低，分别为9.94%和16.51。防效方面，以R4处理最好（80.23%），与R2处理（79.09%）差异无统计学意义（P>0.05），二者防效均明显高于R1（42.73%）和R3处理（61.39%）。说明在生姜根结线虫防治中，可使用氯化苦液剂熏蒸处理或利用微生物菌肥替代常规施肥。
表1 不同处理下生姜根结线虫的防治效果 |
| 处理 | 发病率/% | 病情指数 | 相对防效/% |
|---|---|---|---|
| CK | 45.32 ± 0.13 a | 83.52 ± 0.23 a | |
| R1 | 31.94 ± 0.08 b | 47.83 ± 0.15 b | 42.73 ± 0.08 c |
| R2 | 10.68 ± 0.11 d | 17.46 ± 0.13 d | 79.09 ± 0.09 a |
| R3 | 16.59 ± 0.10 c | 32.25 ± 0.21 c | 61.39 ± 0.10 b |
| R4 | 9.94 ± 0.07 d | 16.51 ± 0.09 d | 80.23 ± 0.07 a |
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2.3 对生姜产量的影响
3 结论与讨论
目前针对生姜根结线虫的防治方法较多，实际生产中，需综合考虑农业生产的可持续性。本研究发现，在生姜根结线虫防治中，使用氯化苦液剂熏蒸处理和利用微生物菌肥替代常规施肥处理的根结线虫防效、发病率和病情指数间差异较小，以微生物菌肥替代处理的防效较好。一方面，微生物菌肥中富含枯草芽孢杆菌、巨大芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、苏云金杆菌等有益菌，可以消灭土壤中的有害菌但不损伤有益菌；而氯化苦液剂熏蒸处理在消灭土壤有害菌的同时可能杀灭有益菌，减少了土壤菌落数量，导致防治效果相对较差。值得注意的是，氯化苦具有高毒性，应用时须由专业人员佩戴防护装备操作，且熏蒸后需充分翻土散气至无残留气味，以避免人员中毒与后茬作物药害风险。
综上，在山东省单县地区生姜种植中，微生物菌肥替代处理的株高、根结线虫防效和产量最高，根结线虫发病率和病情指数最低，下一步可探索对生姜增产防病效果更好的微生物菌肥种类和用量。本文为生姜可持续生产提供参考。