生化污泥對水稻生長的影響

黨秀芳 史延萍 王朝暉 于川

（天津市環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300191）

生化污泥對水稻生長的影響

黨秀芳 史延萍 王朝暉 于川

（天津市環(huán)境監(jiān)測中心，天津 300191）

本篇文章是通過實(shí)驗(yàn)將生化污泥施用于稻田進(jìn)行的肥效實(shí)驗(yàn)。本實(shí)驗(yàn)采用非完全設(shè)計(jì)將稻田劃分為不同的處理小區(qū)，每個(gè)處理小區(qū)按生化污泥和化肥施用量不同的配比進(jìn)行設(shè)置，通過兩年水稻的產(chǎn)量統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和水稻在不同處理小區(qū)的生長性狀調(diào)查，確定生化污泥最佳施用量。

生化污泥 最佳施用量 水稻生長性狀調(diào)查

某公司生產(chǎn)各種酶制劑、胰島素、青霉素等產(chǎn)品，這些產(chǎn)品采用各種糧食（如玉米、大豆）經(jīng)微生物發(fā)酵、提純后獲得。同時(shí)產(chǎn)生大量的生化污泥，通過石灰堿化處理（pH＞11）和熱處理（90℃、1小時(shí)）滅活微生物后，可作為優(yōu)質(zhì)有機(jī)肥施用于農(nóng)田，經(jīng)過處理后的生化污泥，提高了干物質(zhì)含量，同時(shí)也相應(yīng)的提高了各成分的濃度。本文通過水稻田間小區(qū)實(shí)驗(yàn)，確定生化污泥的最佳使用量。

1　實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/h2>

通過田間試驗(yàn)小區(qū)實(shí)踐，研究不同施用劑量的生化污泥對試驗(yàn)水稻的肥效和生長的影響。

2　供試材料

2.1生化污泥

諾和諾德中國制藥有限公司酶制劑生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的經(jīng)過處理后的生化污泥，主要成分見表1。

2.2供試作物

水稻。

3　實(shí)驗(yàn)場地、設(shè)計(jì)、方法

3.1水稻試驗(yàn)小區(qū)場地

水稻試驗(yàn)小區(qū)選擇位于天津津南區(qū)辛莊鄉(xiāng)高莊子村，實(shí)驗(yàn)地面積600m2，圖1為水稻試驗(yàn)小區(qū)平面分布圖。

3.2田間小區(qū)設(shè)計(jì)

主要實(shí)驗(yàn)內(nèi)容包括在不同生化污泥施用量條件下水稻產(chǎn)量的估測和水稻生長期生物性狀的調(diào)查。試驗(yàn)小區(qū)設(shè)置3個(gè)氮肥處理水平，3～6個(gè)生化污泥處理水平，2個(gè)重復(fù)，采用非完全設(shè)計(jì)。

水稻小區(qū)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2，生化污泥施用時(shí)期為“拉荒”（泡田）前，均為表施。

3.3方法

生化污泥的施用方法是將適量的生化污泥用水調(diào)成糊狀，然后均勻的施于地表。

按正常農(nóng)業(yè)工作要求施加適量的磷肥作為底肥，氮肥按實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)用量，根據(jù)作物生長情況進(jìn)行追肥。作物的種植和管理均按當(dāng)?shù)卣＾r(nóng)耕和管理方法。

4　實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

4.1生化污泥對作物產(chǎn)量的影響

生化污泥在稻田拉荒前以底肥形式施入，插秧時(shí)施入磷酸氫二銨底肥（占40%），然后在作物不同需肥期追施兩次尿素，施用量分別占全年化肥設(shè)計(jì)用量的20%和40%。

各個(gè)處理間兩年產(chǎn)量平均值差距較大，最低為0號小區(qū)，最高為4號，增產(chǎn)約43.8%。兩年平均產(chǎn)量高的三個(gè)小區(qū)分別為4號、5號、8號，而產(chǎn)量最低的三個(gè)小區(qū)分別為0號、9號、10號，可以看出產(chǎn)量較高的小區(qū)都是同時(shí)施入了化肥和生化污泥，即氮肥較充足。而產(chǎn)量較低的小區(qū)則是未施任何肥料、單獨(dú)施用化肥或單獨(dú)施用生化污泥的小區(qū)。因此認(rèn)為生化污泥與化肥混合施用具有較好的增產(chǎn)作用。生化污泥屬有機(jī)肥，肥效發(fā)揮較慢，可在沒有化肥時(shí)向植物緩慢供應(yīng)養(yǎng)分，而在植物生長需要大量養(yǎng)分時(shí)可施入化肥加以補(bǔ)充，二者結(jié)合可獲得很好的增產(chǎn)效果。

在等量氮肥的情況下，施入不同量的生化污泥對水稻產(chǎn)量的影響見表3，可以看出，在不施氮肥時(shí)隨著生化污泥施用量的增加，水稻產(chǎn)量隨之增加。在氮肥施用量為75kg/ha時(shí)，水稻產(chǎn)量同樣隨生化污泥施用量的增加而增加。第一年實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)生化污泥施用量為22.50t/ha時(shí)，水稻產(chǎn)量達(dá)到最大值（9360kg/ha），當(dāng)生化污泥施用量增加至45t/ha時(shí)，產(chǎn)量反而下降。說明生化污泥的使用要有一個(gè)合理限度，用量過多，作物貪青晚熟，影響產(chǎn)量。22.5t生化污泥的含氮肥量為276kg，33.75t生化污泥的含氮肥量為414kg，有機(jī)肥中的養(yǎng)分不會被植物在當(dāng)年完全利用，當(dāng)年生化污泥的氮素利用率約50%，即138kg～207kg，產(chǎn)量最高的小區(qū)的總氮量（化肥氮肥+生化污泥）約為290～357kg/ha。這一氮素水平為水稻對氮正常需求量，過低過高對水稻增產(chǎn)都不利。

比較第一年各小區(qū)的平均產(chǎn)量和第二年的各小區(qū)平均產(chǎn)量可以看出，第二年要高于第一年。說明生化污泥的肥效不是一次性釋放，而是緩慢穩(wěn)定釋放的，第二年仍有肥效。生化污泥的施入可提高土壤有機(jī)質(zhì)的含量，增加土壤肥力。

4.2生化污泥對水稻生長的影響

生化污泥含有豐富的作物生長所需的各種養(yǎng)分，如：N、P、K、有機(jī)質(zhì)等。但其中所含的鹽分也較高，如果使用不當(dāng)可能造成一定的鹽分累積。水田在控制其鹽分方面有著得天獨(dú)厚的優(yōu)勢，因?yàn)樵谔旖驏|南地區(qū)靠近渤海，土壤鹽漬化程度較高，一般在水稻插秧前采取淡水浸泡稻田（即拉荒）的措施，使土壤耕層的鹽分沖洗至下層，減少鹽分對稻苗的毒害，有利于緩苗。兩年水稻田間實(shí)驗(yàn)，均采取在裸地時(shí)期將生化污泥施入農(nóng)田的方式，減少了其鹽分對作物苗期的不利影響。

表1　生化污泥的主要成分比較

表2　水稻小區(qū)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

表3　在等量氮肥下生化污泥對水稻產(chǎn)量的影響

水稻小區(qū)的田間性狀調(diào)查在不同時(shí)期進(jìn)行，在水稻的緩苗期、分蘗期、拔節(jié)孕穗期、抽穗結(jié)實(shí)期，分別進(jìn)行了觀察并進(jìn)行了詳細(xì)的記錄。在不同的處理之間進(jìn)行比較，下面是將各處理小區(qū)的水稻性狀情況簡述如下：

緩苗期：這一時(shí)期主要觀察是否有死苗現(xiàn)象，進(jìn)行查漏補(bǔ)缺。第二年情況比較好，沒有出現(xiàn)死苗現(xiàn)象。而第二年由于實(shí)驗(yàn)地塊周圍環(huán)境發(fā)生較大的變化，水面難以保持，加之水稻象甲蟲害的影響，出現(xiàn)部分小區(qū)缺苗、死苗現(xiàn)象。由于及時(shí)做了處理，挽回了損失?？傮w上看緩苗情況比較好，株型一致，發(fā)新根在時(shí)間上沒有太大差異，只是水中藻類多少有些不同。從現(xiàn)象上看，在緩苗期生化污泥再加少量化肥對水稻的緩秧更有促進(jìn)作用。

分蘗期：從葉色看，各小區(qū)葉色都能達(dá)到迅速變濃，但葉色深淺卻有明顯的變化。施用生化污泥在22.5t/ha以上用量的小區(qū)，葉色都很濃，上色快?？瞻仔^(qū)葉色黃，即使在分蘗旺期也未見濃綠顏色的葉片。從株型上看，施用高量生化污泥的如6#處理小區(qū)，表現(xiàn)為株型散，葉片甩開明顯大于其他小區(qū)，有點(diǎn)過肥的跡象。而未施用生化污泥和施用低量化肥的如11#、9#、2#處理小區(qū)，株型較“豎”顯得肥力不足。從分蘗數(shù)上看，5#、6#、4#、8#四個(gè)處理小區(qū)分蘗明顯多于其他小區(qū)，單株分蘗一般能達(dá)到2個(gè)，個(gè)別單株能有三個(gè)分蘗?？瞻讌^(qū)的分蘗很少，大多數(shù)植株即使分蘗也不能形成有效分蘗，肥力嚴(yán)重不足。其他處理單株分蘗一般1～2個(gè)，多數(shù)2個(gè)分蘗能夠形成有效分蘗。

拔節(jié)孕穗期：此時(shí)期兩年的觀察中發(fā)現(xiàn)生化污泥對水稻的拔節(jié)孕穗有明顯影響。出穗前5#、6# 、8#、4#四個(gè)施肥較多小區(qū)葉色濃綠，不能達(dá)到正常的“拔節(jié)黃”景象，且植株高于其他各小區(qū)2～4公分，表現(xiàn)為貪青跡象。而空白未施任何肥料的葉色黃綠，株高也低，后勁明顯不足。其他各小區(qū)也有一些差異，但不明顯。形態(tài)表現(xiàn)正常的處理是中量的生化污泥與化肥混施的小區(qū)，生化污泥在此時(shí)期發(fā)揮了明顯的肥效。

灌漿蠟熟期：此時(shí)期兩年的情況有些不同。第一年的情況是，供水正常的情況下3#、4# 、6#小區(qū)貪青嚴(yán)重，收獲時(shí)莖葉顏色還很深，而空白卻完全變黃綠色，只有上面三片葉顏色較深。第二年在供水不很正常的情況下，由于實(shí)驗(yàn)地塊不平，呈現(xiàn)北高南低。南面8個(gè)小區(qū)水位正常，北面的16個(gè)小區(qū)為缺水狀態(tài)。因此在這一時(shí)期水稻的性狀表現(xiàn)有明顯的差異，普遍是南面的8個(gè)小區(qū)抽穗早于北面的16個(gè)小區(qū)。到收割前一周做最后一次觀察的情況是：6#＞3#＞4#＞5#和空白。施用生化污泥22.5t/ha+化肥112.5kg/ha的組合及生化污泥33.75t/ha+不施化肥的組合小區(qū)稻穗很綠，成熟度為40%～80%。8#、7#、2#、l#施用化肥2.5kg/ha配生化污泥22.5t/ha的組合與施用生化污泥22.5t/ha配化肥l12.5kg/ha組合和不施化肥的組合，稻穗為黃綠，成熟度為70%～90%。其他小區(qū)稻穗均黃色，成熟度90%以上。

通過兩年的觀察，生化污泥對水稻生長中后期影響比較大，這與其有機(jī)物含量高，肥效釋放緩慢有關(guān)。因此在水稻的生育前期應(yīng)加施少量的速效化肥，以補(bǔ)充生育期肥力不足的問題，促進(jìn)分蘗早發(fā)多發(fā)。生化污泥的后勁比較大，這已通過實(shí)驗(yàn)得到證實(shí)，因此在裸地時(shí)期施用生化污泥量不可過大。22.5t/ha的用量在水稻中后期就已經(jīng)呈現(xiàn)肥力過足的跡象，因此建議施用生化污泥11.25t/ha再配以低量化肥112.5kg/ha組合，可獲得較高的效益。

5　生化污泥在水田的肥效示范實(shí)驗(yàn)結(jié)果

通過兩年的試驗(yàn)，可以看出在天津市濱海鹽化潮土上施用生化污泥（施用11.25t/ha）對水稻有明顯增產(chǎn)作用，兩年平均增產(chǎn)29.l%。

從作物生育期調(diào)查中也可以見到，生化污泥對作物苗期生長發(fā)育有明顯的促進(jìn)作用，生化污泥促進(jìn)秧苗早生快發(fā)，葉寬色綠，分蘗快、多，生長旺盛。從拋秧（或插秧）的苗緩過程開始，施生化污泥的地塊秧苗素質(zhì)就一直明顯優(yōu)于對照田，因此在稻田中施用這種生化污泥的最佳劑量應(yīng)為11.25t/ha生化污泥+112.5kg/ha化肥的組合形式。