農(nóng)用微生物菌劑對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

王杰鵬，王德琦，姚 利，王意敏

（天津羅格斯生物技術(shù)有限公司，天津 300459）

微生物菌劑是含有特定微生物活體的制品，因其環(huán)境友好，功能全面，在水稻生產(chǎn)上得到廣泛應(yīng)用。微生物菌劑如固氮菌、解磷菌、解鉀菌、硅酸鹽菌等，能夠通過其所含微生物的生命活動(dòng)，分解土壤中的有機(jī)物和無機(jī)物，增加土壤養(yǎng)分和有效性，提高有機(jī)肥和化肥的利用率，減少肥料用量。微生物菌劑如芽孢桿菌等，可分泌生長素等植物激素，刺激和調(diào)節(jié)水稻生長；可分泌抗生素等拮抗病原菌，提高水稻抗病能力，減少農(nóng)藥使用量；還可降解農(nóng)藥殘留、減少作物重金屬富集、提高水稻抗逆性等，最終提高水稻產(chǎn)量，改善水稻品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等。曹國軍等在基肥中按照每333.5 m2使用6種不同的微生物肥料各12.5 kg的施用量，結(jié)果顯示分別比不施用微生物肥料的對(duì)照增產(chǎn)1.84%～7.35%。

天津羅格斯生物技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)的農(nóng)用微生物菌劑（登記證號(hào)：微生物肥（2017）臨字（4515）號(hào)）有效活菌含量大于5 億·mL-1。為考察其對(duì)水稻產(chǎn)量的提升效果，在天津市寧河區(qū)進(jìn)行試驗(yàn)，為大面積應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試材料

供試菌劑：農(nóng)用微生物菌劑，由天津羅格斯生物技術(shù)有限公司研制生產(chǎn)。

供試水稻品種：津原38。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

共設(shè)4個(gè)處理。（1）空白對(duì)照：不施肥料；（2）常規(guī)對(duì)照：常規(guī)施肥+本田基施和灌根清水，與C、D處理等量；（3）常規(guī)+基質(zhì)：常規(guī)施肥+本田基施和灌根各500倍液的菌劑滅活基質(zhì)，用量2 L·（667 m2）-1；（4）常規(guī)和菌劑：常規(guī)施肥+本田基施和灌根各500倍液的菌劑，用量2 L·（667 m2）-1。灌根時(shí)間為7月10日。各處理隨機(jī)排列，4次重復(fù)，小區(qū)面積27 m2。小區(qū)之間設(shè)田埂防水保護(hù)，各小區(qū)單獨(dú)灌水。

1.3 田間管理

試驗(yàn)在天津市玉米良種場(chǎng)進(jìn)行。壤質(zhì)潮土，耕層厚度22 cm，pH值7.6、有機(jī)質(zhì)19.5 g·kg-1，堿解氮48.3 mg·kg-1，有效磷33.1 mg·kg-1，速效鉀265 mg·kg-1。前茬作物為水稻。

試驗(yàn)于5月15日插秧，行株距30 cm×13.2 cm，每穴3～4株，每667 m2插秧1.7 萬穴。按設(shè)計(jì)施肥、菌劑基施和灌根。其中常規(guī)施肥為：每667 m2基施尿素10 kg、磷酸二銨20 kg、硫酸鉀10 kg、硫酸鋅2 kg、硅鈣肥30 kg；5月20日施第一次分蘗肥，每667 m2施尿素8 kg，6月6日施第二次分蘗肥，每667 m2施尿素7 kg；拔節(jié)前至穎花分化期施穗肥，每667 m2施尿素6 kg。7月8日—7月15日烤田8 d。成熟后各小區(qū)單打單收，晾干稱重。其他管理同一般大田。

1.4 測(cè)試分析

返青立苗時(shí)，測(cè)定基本苗，各處理的植株與產(chǎn)量性狀均為4次重復(fù)的平均數(shù)。

數(shù)據(jù)處理采用Excel和SPSS統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻植株與產(chǎn)量性狀的影響

試驗(yàn)結(jié)果表明，常規(guī)對(duì)照、常規(guī)+基質(zhì)、常規(guī)+菌劑3個(gè)處理較空白對(duì)照的植株生長健壯，莖粗，色綠。其中常規(guī)+菌劑處理與空白對(duì)照比較，水稻根系更加發(fā)達(dá)（圖1）。

圖1 常規(guī)+菌劑（左）與空白對(duì)照（右）的根部性狀比較

表1顯示，水稻株高、穗長和產(chǎn)量構(gòu)成參數(shù)如有效穗、實(shí)粒數(shù)、千粒重等均呈現(xiàn)下列排序趨勢(shì)：常規(guī)+菌劑≥常規(guī)+基質(zhì)≥常規(guī)對(duì)照≥空白對(duì)照。其中常規(guī)+菌劑處理比空白對(duì)照有效穗增加6.17%，株高增加0.63%，穗長增加2.94%，穗粒數(shù)增加1.70%，實(shí)粒數(shù)增加2.53%，千粒重提高2.37%。

表1 不同處理對(duì)水稻植株生長的影響

上述數(shù)據(jù)表明微生物菌劑的生命活動(dòng)促進(jìn)了水稻根系的生長發(fā)育，有利于植株吸收養(yǎng)分，植株生長健壯，為水稻分蘗打下良好的營養(yǎng)基礎(chǔ)，從而使分蘗期水稻充分分蘗，總穗數(shù)和有效穗數(shù)均有所提高。水稻充足的營養(yǎng)供應(yīng)也使得稻穗更加飽滿，穗長、實(shí)粒數(shù)、千粒重指標(biāo)得到不同程度的提高，而水稻株高和穗粒數(shù)更多的是由水稻品種決定，本試驗(yàn)微生物菌劑處理的水稻株高和穗粒數(shù)與空白對(duì)照無明顯差異。

2.2 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

表2顯示，各處理水稻產(chǎn)量排序?yàn)椋撼Ｒ?guī)+菌劑≥常規(guī)+基質(zhì)≥常規(guī)對(duì)照≥空白對(duì)照，比空白對(duì)照分別增產(chǎn)7.34%，5.40%和4.73%。

表2 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

方差分析表明，處理間差異極顯著（表3）。多重比較顯示，常規(guī)+菌劑、常規(guī)+基質(zhì)以及常規(guī)對(duì)照處理比空白對(duì)照產(chǎn)量差異達(dá)顯著或極顯著水平（表4），其中常規(guī)+菌劑處理比對(duì)照增產(chǎn)7.34%，增產(chǎn)極顯著；常規(guī)+菌劑與常規(guī)+基質(zhì)、常規(guī)對(duì)照相比，產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平，說明微生物菌劑對(duì)提高水稻產(chǎn)量效果顯著。

表3 方差分析表

表4 多重比較分析（LSD法）

3 結(jié)論與討論

3.1 試驗(yàn)表明，常規(guī)+菌劑處理比空白對(duì)照增產(chǎn)7.34%，增產(chǎn)極顯著；常規(guī)+菌劑與常規(guī)+基質(zhì)、常規(guī)對(duì)照比較，產(chǎn)量差異顯著。

3.2 試驗(yàn)顯示，微生物菌劑促進(jìn)了水稻的生長發(fā)育，表現(xiàn)為葉色深綠，植株整個(gè)生育期生長健壯，水稻總穗數(shù)和有效穗有所提高，有效穗提高6.17%。穗粒數(shù)及千粒重均呈現(xiàn)較好的規(guī)律性，抗逆性強(qiáng)。

微生物菌劑對(duì)水稻的作用機(jī)制復(fù)雜，易受各種因素的影響，需進(jìn)一步明確施用微生物菌劑對(duì)土壤肥力、土壤微生物群落結(jié)構(gòu)的影響，結(jié)合水稻不同生育期對(duì)土著微生物需求特征，建立微生物及其群落結(jié)構(gòu)與水稻生長、水稻產(chǎn)量、水稻品質(zhì)的關(guān)聯(lián)模型，研究內(nèi)外源有益微生物的激活機(jī)制。還應(yīng)通過田間試驗(yàn)不斷優(yōu)化施用技術(shù)，確保微生物菌劑在不同環(huán)境條件下的應(yīng)用效果，最大可能激發(fā)微生物菌劑潛能，以提升水稻抗病、抗逆、增產(chǎn)、提質(zhì)等性能，減少化肥用量，促進(jìn)綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展。