藻類活性細胞生物肥在水稻上的應用

鐘國民，方克明，邱水勝，方愛蓮，張志宏，羅文漢

（1江西景德鎮(zhèn)市土肥站，江西景德鎮(zhèn) 333000；2江西浮梁縣農業(yè)農村局，江西景德鎮(zhèn) 333400）

0 引言

目前，中國化肥面源污染比較嚴重，因而控制農戶的過量施肥，促進其化肥施用減量化是目前防治中國化肥面源污染的根本途徑，為此國家正在實施化肥零增長行動，以期減少化肥用量，而使用藻類活性細胞生物肥也是減少化肥用量的措施之一[1-3]。藻類活性細胞生物肥，含有原核生物藍藻和真核生物綠藻，藍藻具有固氮性，綠藻能提高作物光合作用，可以為作物提供豐富的有機氮源，而且通過活化被固化在土壤中的磷、鉀等中微量元素，為作物提供豐富的礦物質營養(yǎng)，長期使用可減少化肥用量尤其是化學氮素用量的30%～50%，同時還增產10%～30%，做到“減肥還增產”。目前已有人在經濟作物上開展了藻類活性細胞生物肥的應用研究，研究表明藻類活性細胞生物肥對作物的產量和品質都有正影響[3]；但在水稻上的應用研究尚無人開展。

為驗證藻類活性細胞生物肥在水稻上的應用效果，筆者于2018年在浮梁縣壽安鎮(zhèn)月山村開展了藻類活性細胞生物應用試驗，以分析藻類活性細胞生物的效果，以期為大面積推廣藻類活性細胞生物提供科學依據[4-5]。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗2018 年在浮梁縣壽安鎮(zhèn)月山村進行。供試田塊前茬為油菜，田塊土壤理化性狀為：堿解氮191.8 mg/kg，有效磷16.17 mg/kg，速效鉀82 mg/kg，pH 6.38，有機質32.2 g/kg。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試水稻品種為‘建優(yōu)381’，2018 年5 月20 日播種，6 月16 日移栽。栽插規(guī)格23.3 cm×23.3 cm，每蔸苗數2粒谷，于2018年9月30日收割。

1.2.2 供試肥料“地福來”藻類活性細胞生物，由北京地福來科技發(fā)展有限化司提供；有尿素、氯化鉀、45%復合肥來源于壽安鎮(zhèn)農資公司，其中45%復合肥的氮磷鉀比例是15:15:15。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設計試驗共設5個處理。處理1(CK)為空白對照，不施任何化肥；處理2 為農戶施肥，每公頃用N、P2O5、K2O 分別為136.5、67.5、157.5 kg；處理3 每公頃用N、P2O5、K2O 分別為136.5、67.5、157.5 kg，另每公頃用“地福來”藻類活性細胞生物15瓶；處理4在處理2基礎上，減少肥料用量10%，即每公頃用N、P2O5、K2O分別為122.85、60.75、141.75 kg，另每公頃用“地福來”藻類活性細胞生物15瓶；處理5為在處理2基礎上，減少肥料用量20%，即每公頃用N、P2O5、K2O 分別為109.2、54、126 kg，另每公頃用“地福來”藻類活性細胞生物15瓶。“地福來”藻類活性細胞生物在水稻栽插前一天均勻噴施于小區(qū)[7-10]。

1.3.2 田間管理每處理設1 小區(qū)，小區(qū)面積33.35 m2，隨機區(qū)組排列，每個處理設3 次重復。小區(qū)間筑壩防肥水相混，重復間作進水溝。各處理間除施肥處理不同外，其他田間管理措施一致[11-15]。

1.3.3 考察指標及方法在試驗前對試驗田的土樣進行檢測分析，插秧后在各小區(qū)定點10蔸水稻，每隔10天調查分蘗情況，至穗數基本穩(wěn)定結束，并及時觀察記載各小區(qū)的水稻生長發(fā)育情況，收割前將定點調查蔸采回室內考察水稻性狀[15-20]。收割時對各小區(qū)進行單打、單曬和單秤[6]。

2 結果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻分蘗的影響

由表1可知，因栽插時基本苗數不同，分蘗速度也不一樣。分蘗前期以處理2 的分蘗速度較快，其次是處理5；在7 月16 日后處理4 的分蘗速度最快，其次是處理3 和處理5；處理2 的最高苗數出現在8 月7 號左右，而其他處理的最高苗數都出現在7 月31 日左右。處理2的最高苗數比其他處理推遲了近1周。處理3、處理4和處理5后期分蘗速度較快，可能是藻類活性細胞經過一段時間繁殖后，數量增多，固氮和光合作用能力變強，促進了水稻生長，分蘗速度加快。試驗結果表明，施用藻類活性細胞生物肥能促進水稻分蘗，尤其是增加有效分蘗。

2.2 不同施肥處理對水稻性狀的影響

由表2以看出，株高以處理2最高，分別比處理3、處理4和處理5長0.1、1、1.1 cm；穗長以處理5最長，其次是處理4；處理5穗長比處理2、處理3和處理5分別長0.5、0.7、0.7 cm；成穗率除處理1 外，以處理3 最高，為72.9%，其次是處理4，為72.1%；以處理2 的成穗率最低，分別比處理3、處理4和處理5下降了8.7%、7.9%和6%。有效穗數除處理1外相差不大，處理4和處理5為15根，而處理2和處理3為14根；每穗實粒數以處理4最多，平均達177粒，其次是處理5，平均每穗實粒數為172 粒，除處理1 外，以處理2 的平均每穗實粒數最少，為163粒，比處理3、處理4和處理5分別少了1、12、8 粒。除處理1 外，結實率以處理4 的最高，達88.9%，其次是處理5，為88.2%；以處理2 的結實率最低，比處理3、處理4和處理5分別下降了3.9%、8.1%和7.4%。千粒重以處理4最重，為26.5 g，以處理2最輕，為26 g，比處理3、處理4和處理5分別降低了0.2、0.5、0.2 g。試驗結果表明，施用藻類活性細胞生物肥，可以使穗長增長，有效穗增加，成穗率提高，實粒數增多，結實率提高，同時增重千粒重，在減少化肥用量10%～20%情況下，仍能達到上述效果。

表1 各處理水稻植株分蘗情況的比較根

表2 農藝性狀及產量的比較表

2.3 不同施肥處理對水稻產量的影響

由表2 可知，理論產量以處理4 最高，每公頃達12945 kg，其次是處理5，每公頃理論產量達12510 kg；除處理1外，以處理2理論產量最低，每公頃為11070 kg；實際產量以處理4最高，每公頃達10095 kg，其次是處理3，每公頃為9705 kg；除處理1 外，以處理2 產量最低，每公頃9495 kg，比處理3、處理4 和處理5分別下降了210、600、105 kg，降低了2.21%、6.32%和1.1%。經方差分析，各區(qū)組間土壤肥力差異不明顯，各處理間差異達極顯著水平。試驗結果表明，施用藻類活性細胞生物肥，能提高水稻產量，在減少化肥用量10%～20%情況下，仍可達到增產的效果。

2.4 不同處理對肥料利用率的影響

由圖1可知，各處理間氮、磷、鉀肥料利用率不同，以處理4 的肥料利用率最高，氮、磷、鉀的利用率分別達到了55.79%、51.84%、54.89%，以處理2的肥料利用率最低，氮、磷、鉀的利用率分別為42.08%、39.1%、41.4%；處理2 的氮肥利用利比處理3、處理4 和處理5分別降低了2.85%、13.71%和12.3%；磷肥利用率比處理3、處理4 和處理5 分別降低了2.64%、12.74%和11.42%；鉀肥利用率比處理3、處理4 和處理5 分別降低了2.8%、13.49%和11.9%。試驗結果表明，施用藻類活性細胞生物肥，可提高肥料利用率。

2.5 經濟效益分析

由表3可知，以處理4每公頃產值最高，其次是處理3；處理3、處理4 和處理5 每公頃產值分別比處理2多567、1620、283.5 元；在除去其他成本，只計肥料成本、藻類生物肥成本和施藻類生物肥的人工費的情況下，收入以處理4 最高，每公頃收入比處理2 多1206元，增幅為5.07%；其次是處理5，每公頃收入比處理2多55.5 元，增幅為0.23%；處理3 的收入與處理2 基本相當，每公頃收入只比處理2少33元。試驗結果表明，施用藻類活性細胞生物肥，在肥料用量減少10%～20%情況下，仍能取得較好的經濟效益。

3 結論與討論

（1）試驗結果表明，施用藻類活性細胞生物肥能促進水稻分蘗，提高成穗率，增加有效穗，提高結實率，增多實粒數，同時增重千粒重，提高水稻產量，并提高化肥利用率。

（2）本試驗中，處理4和處理5 在習慣施肥基礎上減少了化肥用量的10%～20%情況下，仍能促進水稻生長，提高水稻產量，增加經濟效益，這與藻類活性細胞生物肥含有原核生物藍藻和真核生物綠藻有關。藍藻具有固氮作用，能將大氣中游離態(tài)的分子氮還原成可供植物利用的氮素化合物，同時固氮藍藻死亡后也會釋放出大量的氨態(tài)氮，能夠彌補施肥量減少的損失，滿足水稻生長對氮肥的需求；另外綠藻光合作用強大，攝取太陽能的力量非凡，能夠增加水稻光合產物，從而增加水稻產量。

表3 各處理經濟效益的比較表

（3）本試驗中，處理3和處理4 都施用了藻類活性細胞生物肥，并且處理3 的施肥總量比處理4 多了10%，但產量卻比處理4降低了5.56%，這可能與處理3有一小區(qū)雜草較多有關，雜草影響了這一小區(qū)水稻生長，小區(qū)產量降低，影響了處理3 的產量，有待于進一步試驗驗證。

（4）本試驗只研究了藻類活性細胞生物肥對水稻的增產效果，但對其有較強的吸附鎘、鉛等重金屬離子的能力，降低土壤中重金屬離子的活性作用尚沒有開展研究。今后將進一步開展試驗，研究藻類活性細胞生物肥對稻谷鎘含量的影響，找到科學依據，以期為當前正在開展的農用地重金屬污染防治工作提供新的治理方法。