微生物肥料對水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響

印德釗 周家源 丁亨虎 別弨雨

（1.湖北中泰化學(xué)工程有限公司 湖北潛江 433131； 2.湖北省潛江市種子管理局 湖北潛江 433100；3.湖北省潛江市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局 湖北潛江 433100； 4.國家農(nóng)業(yè)環(huán)境潛江實驗站 湖北潛江 433100）

農(nóng)業(yè)發(fā)展與生態(tài)環(huán)境密切相關(guān)，良好的生態(tài)環(huán)境是農(nóng)業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)與保障[1，2]。隨著可持續(xù)農(nóng)業(yè)的發(fā)展，微生物肥料因其環(huán)保無公害、效率高、成本低等特點將成為當前肥料研究的熱點，并將逐漸成為綠色、有機農(nóng)業(yè)的重要用肥之一[3，4]。為統(tǒng)籌人口、資源、環(huán)境之間的矛盾，必須走綠色有機、生態(tài)環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展道路[5，6]。

秸稈粉碎還田是當下的一項常用技術(shù)并得到了廣泛的推廣應(yīng)用，秸稈占作物生物量的50%左右，是一類極其豐富且最能直接利用的可再生有機資源[7]。水稻秸稈作為一種有機肥可以代替化肥增加作物產(chǎn)量，以提高土壤微生物的生物量[8]；水稻秸稈能明顯提高土壤肥力和改善土壤性狀，土壤中氮、磷、鉀肥表現(xiàn)出不同程度的殘存效應(yīng)[9]。據(jù)研究報道，解磷微生物除了具有溶磷作用外，還能將土壤中難溶性的磷轉(zhuǎn)化成可溶性的磷[10]。為測試枯草芽孢桿菌微生物肥料在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用效果，本試驗探索了秸稈全量還田條件下水稻“減量施肥”技術(shù)，以期為科學(xué)增施微生物肥料、合理推薦化肥用量提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗設(shè)在湖北省潛江市后湖農(nóng)場六分場柳忠新水稻田。供試土壤為青沙泥田，耕層質(zhì)地為粘壤土。土壤養(yǎng)分堿解氮144.36mg∕kg，有效磷32.44mg∕kg，速效鉀 94.05mg∕kg，有機質(zhì) 40.5g∕kg，pH值7.24，肥力為中等以上[11]。供試肥料為“恩本牌”（益生菌）生物肥料（基質(zhì)P2O5≥12%），42%復(fù)合肥（21-9-12）、46%尿素。供試作物為中稻，品種為“Y兩優(yōu)1928”。

1.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)4個處理。處理A：供試菌+常規(guī)施肥，益生菌劑10kg∕667m2+基施42%（21-9-12）復(fù)合肥 35kg∕667m2+追施 46% 尿素 12kg∕667m2；處理B：基質(zhì)（供試菌滅活）+常規(guī)施肥，12%過磷酸鈣10kg∕667m2+基施42%（21-9-12）復(fù)合肥35kg∕667m2+追施 46% 尿素 12kg∕667m2；處理 C：常規(guī)施肥，基施42%（21-9-12）復(fù)合肥35kg∕667m2+追施46%尿素12kg∕667m2；對照D：空白對照，不施肥。

供試菌劑、基質(zhì)、42%復(fù)合肥各處理均基施，追肥氮肥分兩次，返青分蘗期（移栽后1周）8kg∕667m2、孕穗期（抽穗前）4kg∕667m2。

小區(qū)面積為20m2，長×寬=8m×2.5m，隨機排列，每個處理3次重復(fù)。小區(qū)進出水實行單排單灌，四周留2m保護行，保護區(qū)水稻為常規(guī)種植。

1.3 試驗步驟

試驗于2019年5月7日播種，播種量1.5kg∕667m2，采用水育秧育苗，6月6日人工移栽，行距28.00cm，株距19.85cm，1.2萬穴∕667m2；移栽時每穴苗數(shù)4株，基本苗4.8萬株∕667m2；其它管理措施各處理一致。試驗地前茬為小麥，小麥和水稻秸稈均全量還田。

2 結(jié)果與分析

2.1 各處理對水稻單株分蘗的影響

調(diào)查于水稻返青分蘗開始，每5d一次，即6月11日、6月16日、6月21日、6月26日、7月1日、7月6日、7月11日、7月16日、7月21日，共計9次。各處理重復(fù)間及處理的數(shù)據(jù)經(jīng)統(tǒng)計及方差分析見表1。

表1 各試驗組別不同移栽時間的中稻分蘗數(shù)統(tǒng)計

從表1分析可以得出，基施“益生菌”微生物肥料處理A，中稻分蘗期能促進植株壯苗早發(fā)、提早分蘗，其分蘗盛期處于移栽后30d左右，比不施肥處理D提前10d，比常規(guī)施肥處理C、基質(zhì)+常規(guī)施肥處理B提前5d。處理A分蘗末期處于移栽后40d，利于中稻早曬田、出壯苗，確保了有效穗；其它處理B、C、D分蘗期均長于40d，這樣顯著增加了無效分蘗，浪費了土壤養(yǎng)分。

處理A分蘗盛期單蔸苗為20.07株，比對照D分蘗盛期單蔸苗18.93株，多1.14株，增幅6.02%。

方差分析表明，基施“益生菌”微生物肥料處理A，移栽后31d分蘗盛期與各處理均表現(xiàn)出顯著差異，其中移栽31d以前表現(xiàn)正顯著差異，移栽31d以后表現(xiàn)為負差異顯著。

2.2 各處理對水稻經(jīng)濟性狀的影響

于9月22日水稻收割前對試驗田水稻的主要經(jīng)濟性狀株高、有效穗、穗粒數(shù)、實粒數(shù)、千粒重進行考種，相關(guān)實測數(shù)據(jù)和分析數(shù)據(jù)見表2。

表2 各處理水稻的經(jīng)濟性狀實測與數(shù)據(jù)分析

從表2分析可以得出，基施“益生菌”微生物肥料處理A，株高為127.67cm，與不施肥對照D差異顯著，高15.20cm，增幅13.51%；有效穗為16.77穗∕蔸，與常規(guī)施肥處理C和不施肥對照D差異顯著，分別增加0.67穗∕蔸和2.10穗∕蔸，增幅4.16%和14.31%；穗粒數(shù)為203.33粒∕穗，與處理B、處理C、對照D均有顯著差異，分別增加12.66粒∕穗、13.66粒∕穗、28.33粒∕穗，增幅分別為6.64%、7.20%、16.19%；實粒數(shù)為185.00粒∕穗，與處理B、處理C、處理D均差異顯著，分別增加15.67粒∕穗、19.67粒∕穗、40.33粒∕穗，增幅9.25%、11.90%、27.88%；結(jié)實率為91.00%，與不施肥對照D差異顯著，結(jié)實率提高8.33%；千粒重為27.57g，與不施肥對照D差異顯著，千粒重增加2.20g；理論產(chǎn)量為1026.05kg∕667m2，與處理B、處理C、處理D均差異顯著，分別增加141.07kg∕667m2、166.90kg∕667m2、388.38kg∕667m2，增 幅15.94%、19.43%、60.15%。

由此說明，基施“益生菌”微生物肥不僅能促進水稻生長，顯著增加植株株高，而且能提高水稻有效穗、實粒數(shù)、結(jié)實率及千粒重，進而提高水稻產(chǎn)量。

2.3 各處理對水稻根系干物質(zhì)的影響

水稻收割后，每小區(qū)挖5蔸于室內(nèi)稱重，分析得出不同施肥處理水稻根系干物質(zhì)見表3。

表3 各施肥處理水稻根系干物質(zhì)調(diào)查表

從表3可以看出，基施“益生菌”處理A單蔸根重為5.51g，其根系干物質(zhì)與不施肥對照D差異顯著，單蔸增重3.03g，增幅122.18%，與基質(zhì)+常規(guī)施肥處理B和常規(guī)施肥處理C的差異不顯著，但根系也有一定增加，分別增加0.81g和0.93g，增幅17.32%和20.31%。由此說明，基施“益生菌”微生物肥料有利于水稻根系生長。

2.4 各處理對水稻產(chǎn)量的影響

水稻收割后，曬干實測與折算產(chǎn)量見表4。

表4 各處理水稻實測與折算產(chǎn)量

從表4可以看出，基施“益生菌”微生物肥料處理A折算單產(chǎn)為744.82kg∕667m2，與不施肥對照 D 差異極顯著，增產(chǎn) 230.12kg∕667m2，增幅44.71%；與處理B和處理C的差異不顯著，但增幅效果明顯，分別增產(chǎn) 74.49kg∕667m2和 81.16kg∕667m2，增幅11.11%和12.23%。由此說明，基施“益生菌”微生物肥料不僅利于水稻植株生長發(fā)育，而且增產(chǎn)效果顯著，與不施肥對照D相比，增幅達44.71%，與常規(guī)施肥相比，增幅達12.23%。

2.4 各處理對土壤養(yǎng)分的影響

水稻收割后，各處理按“S”采樣法，采集一個土壤混合樣并自然風(fēng)干，土壤養(yǎng)分常規(guī)4項檢測結(jié)果見表5。

表5 各處理土壤養(yǎng)分常規(guī)檢測結(jié)果

從表5可以看出，基施“益生菌”微生物肥料處理A，除速效磷指標對土壤解磷殘存有顯著差異外，其它養(yǎng)分的變化差異不顯著，且對作物吸收土壤中鉀養(yǎng)分有協(xié)同作用?；耙嫔蔽⑸锓柿咸幚鞟實測速效磷為38.03mg∕kg，與試驗前所測速效磷為32.44mg∕kg增加5.59mg∕kg，增幅17.23%。由此說明，“益生菌”微生物肥料具有顯著的解磷作用；另外，對作物吸收土壤中鉀養(yǎng)分有協(xié)同作用，施用“益生菌”微生物肥料時，需要適量增施鉀肥。

3 討論

隨著我國綠色農(nóng)業(yè)的蓬勃發(fā)展，微生物肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中越來越受到人們的重視[12]。微生物肥料是一種新型肥料，不僅能增強土壤肥力，還能改善農(nóng)作物品質(zhì)，在綠色生態(tài)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。有學(xué)者認為，微生物活動產(chǎn)生的胞外多糖，能夠促進作物根系周圍土壤團粒結(jié)構(gòu)的形成，使得土壤性狀得到改善，促進根系發(fā)展，增加作物抗性，從而促進作物生長、改良土壤和增產(chǎn)增收[13]。

微生物菌肥具有促進水稻根系發(fā)育、葉片早發(fā)，增加光合葉面積的作用[14]。應(yīng)用“沃土特”抗菌肥＋“生物多抗1號”，施用方便，對水稻安全，能夠有效促進水稻生長，增強其抗擊病蟲害的能力[15]；研究結(jié)果還表明，將解磷菌的植酸酶基因?qū)胫参矬w內(nèi)，能促進植物生長[10]；水稻施用微生物肥料的增產(chǎn)效果明顯[16，17]。