減肥配施微生物菌劑對(duì)五優(yōu)稻四號(hào)抗倒性和產(chǎn)量的影響

肖明綱 楊賢莉 孫兵

摘要 采用田間小區(qū)對(duì)比試驗(yàn)方法，研究減肥配施微生物菌劑對(duì)常規(guī)優(yōu)質(zhì)稻品種五優(yōu)稻四號(hào)抗倒性和產(chǎn)量的影響。試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理：A為對(duì)照，常規(guī)施肥;B減施化肥20%配施微生物菌劑;C減施化肥30%配施微生物菌劑;D減施化肥40%配施微生物菌劑。結(jié)果表明，與常規(guī)施肥相比，化肥減量配施微生物菌劑處理均能降低五優(yōu)稻四號(hào)株高，提高其抗倒伏能力。就產(chǎn)量而言，相比常規(guī)施肥處理，減肥30%配施復(fù)合微生物菌劑產(chǎn)量最高，為5 574.75 kg/hm2，略高于對(duì)照，減肥40%配施微生物菌劑產(chǎn)量為5 388.75 kg/hm2，略低于對(duì)照，但處理間產(chǎn)量差異均不顯著?？梢?，施用復(fù)合微生物菌劑可以在一定程度上抵消化肥減少對(duì)水稻產(chǎn)量的影響，該研究結(jié)果對(duì)化肥減施合理配比微生物菌劑保障作物產(chǎn)量有一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞 減肥;微生物菌劑;水稻產(chǎn)量;五優(yōu)稻四號(hào)

中圖分類號(hào) S144 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2020）21-0156-03

Abstract The field plot contrast test was used to study the effect of fertilizer reduction combined with microbial agents on the lodging resistance and yield of Wuyoudao 4. The test had three treatments： 20% reduction of fertilizer combined with microbial agents， 30% reduction of fertilizer combined with microbial agents， 40% reduction of fertilizer combined with microbial agents and conventional fertilizer（control）.The results showed that three treatments of fertilizer reduction combined with microbial agents could decrease the plant height of Wuyoudao 4 and improve its lodging resistance， compared with conventional fertilization. In terms of yield， the yield of 30% reduction of fertilizer combined with microbial agents was the highest， which was 5 574.75 kg/hm2 and slightly higher than that of the control. The yield of 40% reduction of fertilizer combined with microbial agents was 5 388.75 kg/hm2，slightly lower than that of the control. The difference of the yield between the treatments was not significant. It can be seen that the application of compound microbial agents can offset the impact of chemical fertilizer reduction on rice yield to some extent.The results of this study have certain guiding significance for the reduction of fertilizer reasonably combined with microbial agents to guarantee crop yield.

Key words Fertilizer reduction;Microbial agent;Rice yield;Wuyoudao No.4

基金項(xiàng)目 “十三五”國(guó)家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃子課題“黑龍江省粳稻豐產(chǎn)增效栽培模式構(gòu)建及示范”（ 2017YFD0300506-04）。

作者簡(jiǎn)介 肖明綱（ 1974—） ，男，河南虞城人，助理研究員，博士，從事作物栽培與生理研究。*通信作者，研究員，從事作物栽培與生理研究。

收稿日期 2020-03-11;修回日期 2020-04-04

2019年我國(guó)水稻播種面積約為0.30億hm2，約占我國(guó)糧食作物總面積的30.3%，其產(chǎn)量占全國(guó)谷物總產(chǎn)量的34%，因此水稻的高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)對(duì)于保證我國(guó)的糧食安全和社會(huì)穩(wěn)定意義重大[1]。我國(guó)糧食產(chǎn)量的連年增長(zhǎng)，化學(xué)肥料特別是氮肥的持續(xù)投入起到了至關(guān)重要的作用[2]。我國(guó)是世界氮肥消費(fèi)大國(guó)，氮肥用量占全球氮肥用量的30%，水稻生產(chǎn)用氮肥占世界水稻氮肥總消費(fèi)量的37%[3]，而水稻氮肥利用率則只有28.3%[2]。過量施用氮肥不僅使氮肥利用率降低，而且導(dǎo)致農(nóng)業(yè)面源污染和農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)[4]，給農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展帶來了嚴(yán)重挑戰(zhàn)[5]。一定范圍內(nèi)水稻產(chǎn)量隨氮肥施用量增加而增加[6]，但化肥用量持續(xù)增加，不僅不能使農(nóng)作物產(chǎn)量持續(xù)提高，而且還造成了資源浪費(fèi)，從而增加了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)成本?；瘜W(xué)肥料在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的大量應(yīng)用使土壤板結(jié)、土壤微生物區(qū)系發(fā)生變化、土壤質(zhì)量嚴(yán)重退化，環(huán)境受到嚴(yán)重污染[7]。因此，合理施肥、保證水稻高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)是當(dāng)前急需研究的課題。

農(nóng)用微生物菌劑是有效菌經(jīng)過工業(yè)化生產(chǎn)擴(kuò)繁后加工制成的活菌制劑，具有直接或間接改良土壤、恢復(fù)地力、維持根際微生物區(qū)系平衡、降解有毒有害物質(zhì)、改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境等作用[8]。微生物菌劑與化肥配施在水稻上的應(yīng)用越來越多，也取得了不錯(cuò)的效果。張雅楠等[9]研究表明，與常規(guī)施肥相比，氮肥減量配施2種復(fù)合菌劑處理均能提高土壤有效養(yǎng)分含量。李麗等[10]則認(rèn)為，減氮配施微生物菌劑可以改善土壤酶活性，促進(jìn)水稻根系生長(zhǎng)。施用農(nóng)業(yè)微生物菌劑不僅可以促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育，而且還可以顯著提高水稻產(chǎn)量[8，11-12]。葉靈芝等[13]研究表明，微生物菌劑不僅可以顯著提高水稻產(chǎn)量，還可以減少當(dāng)季化肥施用量的30%。不僅如此，復(fù)合微生物菌劑還能增加土壤氮含量，提高磷、鉀的利用率，改善農(nóng)作物品質(zhì)[14-16]。美根源有益菌復(fù)合微生物菌劑是一款能夠與化肥共同工作且提升傳統(tǒng)化肥效率;在土壤中產(chǎn)生代謝物，增強(qiáng)植物營(yíng)養(yǎng)吸收，促進(jìn)根系生長(zhǎng);與作物緊密結(jié)合，抑制外來有害病原菌入侵的一款新產(chǎn)品。筆者在化肥減施的基礎(chǔ)上，探討復(fù)合微生物菌劑美根源對(duì)水稻長(zhǎng)勢(shì)、抗性和產(chǎn)量的影響，以期為北方寒地粳稻減肥增效提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn) 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院民主試驗(yàn)示范基地。

1.2 試驗(yàn)材料 水稻品種：稻花香2號(hào);常規(guī)肥料：尿素 、二胺、硫酸鉀、微肥;供試菌劑：美國(guó)百奇微（Pathway）公司提供的美根源有益菌復(fù)合微生物菌劑。

1.3 試驗(yàn)方法

水稻返青和分蘗時(shí)期，75 kg/hm2微生物菌劑，按1∶15對(duì)水，隨肥水進(jìn)入大田，結(jié)合返青肥和分蘗肥一起隨灌水同時(shí)施入。

共設(shè)4個(gè)處理：A常規(guī)施肥對(duì)照;B減肥20%;C減肥30%;D減肥40%，每個(gè)處理面積0.13 hm2（一個(gè)池子），單排單灌。采用機(jī)械插秧，插秧規(guī)格株行距為30 cm×13 cm。A處理為對(duì)照組按黑龍江省當(dāng)?shù)匕傩毡咎锍Ｒ?guī)用肥方式進(jìn)行，B、C、D處理在施加底肥、返青肥和分蘗肥時(shí)期施加化肥用量呈梯度減少，分別為常規(guī)化肥減少20%、常規(guī)化肥減少30%和常規(guī)化肥減少40% 3個(gè)處理（表1）。在5月31日（返青期）和7月1日（分蘗期）分別對(duì)B、C、D處理田塊進(jìn)行灌水，同時(shí)每處理拌入美根源有益菌復(fù)合微生物菌劑10 kg。其他管理同生產(chǎn)田。

1.4 測(cè)定指標(biāo)與方法 在收獲前，排除邊際效應(yīng)，各個(gè)處理按梅花點(diǎn)取樣法取5個(gè)點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)分別連續(xù)取5穴，用于室內(nèi)考種;并取1 m2收獲，自然風(fēng)干，脫粒測(cè)產(chǎn)?？挤N時(shí)測(cè)定株高、分蘗、穗長(zhǎng)、有效穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率、千粒重等產(chǎn)量相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。

1.5 數(shù)據(jù)分析 使用 Microsoft Excel 2007錄入數(shù)據(jù)并作圖，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)水稻生物學(xué)性狀的影響

由表2可知，通過施加美根源有益菌微生復(fù)合物菌劑，隨著施加化肥量的減少株高逐漸降低，減肥30%時(shí)差異顯著，減肥40%差異極顯著。穗長(zhǎng)隨化肥量的減少而增加，減肥40%時(shí)稻穗最長(zhǎng)，但處理間無顯著差異。分蘗數(shù)呈降低趨勢(shì)，減肥30%時(shí)有效分蘗數(shù)最低，達(dá)差異顯著水平。與常規(guī)施肥相比，倒伏率隨化肥施用量的減少而降低，減肥30%時(shí)倒伏率最低。從田間調(diào)查結(jié)果看，減肥30%和40%配施美根源水稻葉片深綠肥厚、稻穗整齊、外觀漂亮，說明減肥配施微生物菌劑能促進(jìn)水稻生長(zhǎng)發(fā)育。

2.2 不同處理對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

從表3可以看出，通過施加美根源有益菌微生復(fù)合物菌劑，隨著施加化肥量的減少有效分蘗數(shù)均呈降低趨勢(shì)，減肥30%時(shí)有效分蘗數(shù)最低，達(dá)差異顯著水平。穗實(shí)粒數(shù)隨化肥量的減少逐漸增加，減肥30%達(dá)到最高水平，同時(shí)結(jié)實(shí)率、千粒重、每穴重量在減肥30%時(shí)均達(dá)到最高，且千粒重在減肥30%時(shí)達(dá)極顯著水平。理論產(chǎn)量在減肥30%時(shí)最高，而實(shí)際測(cè)產(chǎn)在不同處理間均未達(dá)顯著差異。

3 結(jié)論與討論

五優(yōu)稻四號(hào)即稻花香2號(hào)，也就是五常稻花香，米質(zhì)優(yōu)良，深受國(guó)內(nèi)外廣大消費(fèi)者的喜愛。五優(yōu)稻四號(hào)易倒伏，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和米質(zhì)，基于此，該研究設(shè)置氮磷鉀同時(shí)減少20%、30%和40%這3個(gè)梯度，并配施美根源復(fù)合微生物菌劑，減肥增施微生物菌劑對(duì)五優(yōu)稻四號(hào)長(zhǎng)勢(shì)、倒伏和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，在減肥30%和美根源共同作用下，五優(yōu)稻四號(hào)長(zhǎng)勢(shì)最好，抗倒伏能力最強(qiáng)、產(chǎn)量最高、米質(zhì)最好。

一般而言，穗粒數(shù)、穗數(shù)和產(chǎn)量與施氮量呈正相關(guān)，結(jié)實(shí)率和千粒重與施氮量呈負(fù)相關(guān)[17]，有效穗數(shù)隨施氮量的減少而減少[18]。在減肥20%處理中，結(jié)實(shí)率、千粒重和每穴重量均下降，以致造成實(shí)際測(cè)產(chǎn)最低，導(dǎo)致減產(chǎn);減肥處理有效分蘗數(shù)與對(duì)照相比整體呈降低趨勢(shì)，但D處理較C處理有效分蘗數(shù)又有小幅回升;減肥處理穗實(shí)粒數(shù)與對(duì)照相比整體呈增加趨勢(shì)，但D處理較C處理穗實(shí)粒數(shù)又有小幅下降，該結(jié)果可能與同時(shí)減少氮磷鉀施入量及配施生物菌劑互作有關(guān)[9-10，19-20]。由于2019年低溫多雨異常氣候，導(dǎo)致參試品種五優(yōu)稻四號(hào)貪青晚熟，導(dǎo)致實(shí)測(cè)產(chǎn)量與理論產(chǎn)量差異較大。處理B相較對(duì)照產(chǎn)量下降，處理C略有增產(chǎn)，處理D略有減產(chǎn)，但處理間產(chǎn)量差異不顯著，可能與試驗(yàn)地肥力高有關(guān)。

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