復(fù)合微生物菌肥對(duì)水稻苗床土壤養(yǎng)分及pH值的影響

張立峰+丁偉

摘要：針對(duì)水稻旱育秧田長(zhǎng)期依賴化學(xué)壯秧劑造成的生態(tài)污染和人類健康問(wèn)題，采用田間試驗(yàn)方法，把幾種功能微生物菌與礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)復(fù)配成復(fù)合微生物菌肥并應(yīng)用于水稻育秧，研究水稻育苗床土壤養(yǎng)分含量及土壤pH值的變化。結(jié)果表明：與化學(xué)壯秧劑及僅施用化肥、有機(jī)質(zhì)相比，復(fù)合微生物菌肥施用后水稻水稻育苗苗床速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量顯著增加，保持苗床土壤pH 值為4.5～5.5，為水稻幼苗的生長(zhǎng)提供良好養(yǎng)分需求及酸性生長(zhǎng)環(huán)境。

關(guān)鍵詞：水稻；復(fù)合微生物菌肥；苗床；土壤養(yǎng)分；pH值；土壤酶活性；土壤有益微生物

中圖分類號(hào)： S511.06；S144文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A

文章編號(hào)：1002-1302（2017）11-0067-03[HS）][HT9.SS]

目前，隨著黑龍江種植水稻旱育秧田面積的擴(kuò)大，化學(xué)壯秧劑使用依賴性日益增強(qiáng)，造成土地板結(jié)、河流和地下水污染等生態(tài)問(wèn)題[1-2]，保障食品安全及避免環(huán)境污染促使生物防治手段研發(fā)成為我國(guó)農(nóng)業(yè)科研與應(yīng)用的熱點(diǎn)[3]。多功能復(fù)合微生物菌肥是采用現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)，將特定微生物菌種以有機(jī)質(zhì)為載體與植物所需礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)進(jìn)行復(fù)配得到的高效生物肥料，克服污染生態(tài)環(huán)境，具有高效、無(wú)毒、抗病害等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。本研究探討了復(fù)合微生物菌肥對(duì)水稻苗床土壤養(yǎng)分含量及酸性的影響，為水稻復(fù)合微生物菌肥培育壯苗及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試水稻品種為東農(nóng)425，生育期137 d，適合積溫 2 800 ℃ 以上區(qū)域種植。復(fù)合微生物菌肥由NEB復(fù)合菌、有機(jī)質(zhì)與化學(xué)肥料復(fù)合而成，NEB復(fù)合生物菌由蠟質(zhì)芽孢菌（Bacillus cereus）、枯草芽孢桿菌（B. subtilis）、放線菌（Actinomycete）、產(chǎn)酸菌組成。NEB復(fù)合菌菌體數(shù)為 100萬(wàn)CFU/mL，各菌種均由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)科提供，化學(xué)壯秧劑在市場(chǎng)上購(gòu)買黑龍江省五常揚(yáng)陽(yáng)敵磺鈉壯秧劑，試驗(yàn)于2013—2015年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)溫室棚進(jìn)行，該基地地理坐標(biāo)為126°22′～126°50′E、45°34′～45°46′N，年降水量500～550 mm，積溫2 700 ℃以上。4月10—18日播種，田間試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理（表1），水稻苗床小區(qū)面積為5 m2，3次重復(fù)。田間試驗(yàn)采用機(jī)插盤育秧，秧盤規(guī)格為30 cm×60 cm，按設(shè)計(jì)用量與過(guò)篩旱田土混合均勻，每盤裝3.00 kg并澆透底水，每盤均勻播種催芽種子125.00 g。

在剛出苗7 d對(duì)處理1進(jìn)行NEB復(fù)合菌葉面噴施，濃度為100萬(wàn)CFU/mL。在水稻破土出苗后7、14、21、28 d，取土壤風(fēng)干過(guò)篩，測(cè)定速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量；土壤pH值于施藥后1、7、14、21 d取土樣測(cè)定。

1.2測(cè)定指標(biāo)及方法

速效鉀含量的測(cè)定采用火焰光度計(jì)法[6]，堿解氮含量的測(cè)定采用堿解擴(kuò)散法[7]，速效磷含量的測(cè)定采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法[8]，有機(jī)質(zhì)含量的測(cè)定采用電沙浴法[9]。

土壤pH值的測(cè)定：準(zhǔn)確稱取10.00 g根系土，置于50 mL燒杯內(nèi)，加入30 mL去離子水?dāng)嚢柰翗邮蛊涑浞稚㈤_(kāi)，密封瓶口放置0.5 h。用pH值S-3型pH值儀測(cè)定土壤懸液pH值，待電極電位穩(wěn)定，計(jì)數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel軟件進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理，應(yīng)用DPS v 10.15軟件對(duì)數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行0.05水平差異顯著分析。

2結(jié)果與分析

[HTK]2.1復(fù)合微生物菌肥對(duì)苗床土壤速效鉀含量的影響[HT]

在出苗后7 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理，分別高31.7%、32.2%，與化學(xué)壯秧劑無(wú)顯著差異。在出苗后14 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理，分別高193%、24.9%，與化學(xué)壯秧劑無(wú)顯著差異。在出苗后21 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高6.6%、7.8%、12.0%。在出苗后28 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高9.9%、6.4%、12.0%（圖1）。綜上，復(fù)合微生物菌藥肥能提高速效鉀含量，效果較化學(xué)壯秧劑好。

[HTK]2.2復(fù)合微生物菌肥對(duì)苗床土壤堿解氮含量的影響[HT]

在出苗后7 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高104.9%、30.2%、111.2%。在出苗后14 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高83.9%、31.1%、81.8%。在出苗后21 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高44.4%、15.6%、22.3%。在出苗后 28 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理，分別高41.6%、41.1%，與化學(xué)壯秧劑處理無(wú)顯著差異。出苗后7～28 d，各處理土壤堿解氮含量呈大幅度下降趨勢(shì)，于7 d堿解氮含量是最高峰；復(fù)合微生物菌肥+NEB和復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量無(wú)顯著差異（圖2）。綜上，復(fù)合微生物菌藥肥能夠大大提高堿解氮含量，效果優(yōu)于化學(xué)壯秧劑。

在出苗后7 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高50.9%、7.1%、58.3%。在出苗后14 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高56.77%、36.67%、64.4%。在出苗后21 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高25.5%、28.4%、25.1%。在出苗后 28 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高20.5%、19.5%、223%。從出苗后7 d，復(fù)合微生物菌肥+NEB和復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量無(wú)顯著差異（圖3）。綜上，復(fù)合微生物菌藥肥能提高速效磷含量，效果較化學(xué)壯秧劑好。

在出苗后7 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高30.4%、20.6%、47.3%。在出苗后14 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高50.0%、18.2%、50.9%。在出苗后21 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理，分別高56.5%、19.0%、54.8%。在出苗后28 d，復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理，分別高66.3%、26.5%、68.2%。在出苗后 14 d，復(fù)合微生物菌肥+NEB較復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量高，其他時(shí)期均無(wú)顯著差異（圖4）。綜上，復(fù)合微生物菌藥肥提高有機(jī)質(zhì)含量效果優(yōu)于化學(xué)壯秧劑。

2.5復(fù)合微生物菌肥對(duì)苗床土壤pH值的影響

在施藥后7 d，復(fù)合微生物菌肥和化學(xué)壯秧劑處理pH值

沒(méi)有顯著差異，但顯著高于其他處理。施藥后14 d，復(fù)合微生物菌肥處理土壤酸性始終高于化學(xué)壯秧劑處理、有機(jī)質(zhì)、化肥處理。施藥后21 d，復(fù)合微生物菌肥處理的土壤pH值呈現(xiàn)先升后降趨勢(shì)，而化學(xué)壯秧劑處理土壤pH值呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。復(fù)合微生物菌肥和化學(xué)壯秧劑均可使苗床土壤pH值降低，能夠很好地調(diào)節(jié)土壤pH值，而復(fù)合微生物菌肥+NEB微生物菌處理與復(fù)合微生物菌肥處理對(duì)土壤pH值影響不顯著（表2）。

3討論與結(jié)論

土壤中有益微生物數(shù)量增加能加速土壤有機(jī)質(zhì)的分解和速效養(yǎng)分的供應(yīng)能力[10]。相關(guān)報(bào)導(dǎo)證實(shí)微生物能分泌有機(jī)酸和酶類[11-13]，使難溶的無(wú)機(jī)鹽降解為植物能夠吸收的游離有效磷、有效鉀[14-16]。在本試驗(yàn)中，復(fù)合微生物菌肥施用后土壤養(yǎng)分含量總高于化學(xué)壯秧劑。在水稻出苗后7 d，由于底物充足，土壤酶活性最強(qiáng)，苗床土壤速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量也最高。在出苗后14 d，土壤養(yǎng)分含量下降緩慢，再次施用NEB微生物菌劑也起到了增加養(yǎng)分的效果，但并沒(méi)有播種前土壤施用復(fù)合微生物菌肥效果好，播種前施用對(duì)土壤養(yǎng)分的增加起決定性作用，水稻幼苗適合在pH值為45～5.5的酸性土壤上生長(zhǎng)[17]。本研究對(duì)土壤pH值的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，復(fù)合微生物菌肥和化學(xué)壯秧劑均能降低pH值，施用復(fù)合微生物菌肥由產(chǎn)酸菌的生產(chǎn)繁殖與代謝產(chǎn)物的影響，pH值先增后降，但施用化學(xué)壯秧劑的pH值一直在增加，復(fù)合微生物菌肥調(diào)酸效果較化學(xué)壯秧劑更持久。相關(guān)研究表明，NEB復(fù)合微生物肥能夠增加水稻秧苗葉綠素含量、地上及根系干物質(zhì)含量和調(diào)節(jié)土壤適宜酸度，從而增強(qiáng)早春水稻對(duì)不良環(huán)境抵御能力[18]。綜上，復(fù)合微生物菌肥均能不同程度地提高水稻旱育秧苗床土壤速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量，從而保證水稻生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中良好的養(yǎng)分需求，并使苗床土壤pH 值始終保持在4.5～5.5之間，進(jìn)而為水稻幼苗生長(zhǎng)提供適宜生長(zhǎng)的酸性環(huán)境，對(duì)培育水稻壯苗起重要作用，效果優(yōu)于化學(xué)壯秧劑。

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