春青稞生物菌肥拌種應用效果研究

邊巴卓瑪 宋國英

摘要 為明確生物菌`肥與化肥混施的適宜施肥用量，以“藏青2000”為材料，設(shè)置3個主因子、4個副因子，共計12個處理，分析不同施肥處理對青稞干物質(zhì)及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明，不同施肥處理對產(chǎn)量有極顯著影響，對產(chǎn)量構(gòu)成因子成穗數(shù)、千粒重有顯著影響。與對照相比，45 kg/hm2生態(tài)肥與施氮量63.0～76.5 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2和K2O 45 kg/hm2的養(yǎng)分配施效果最佳，增產(chǎn)效果明顯。

關(guān)鍵詞 春青稞;生物菌肥;干物質(zhì);產(chǎn)量

中圖分類號 S512.3 ?文獻標識碼 A ?文章編號 0517-6611（2020）21-0165-04

Abstract In order to determine the appropriate fertilization treatment for mixed application of biological bacterial fertilizer and chemical fertilizer， a field trial was conducted in Tibet by using “Zangqing 2000” as the material. By setting up 3 main factors and 4 subfactors， totaling 12 treatment levels， effects of different fertilization treatments on dry matter and yield of barley were analyzed. The results showed that different fertilization treatments had extremely significant effect on yield and had significant effect on the number of spikes and 1 000grain weight. Compared with the control， 45 kg/hm2 ecological fertilizer and nitrogen application 63.0-76.5 kg/hm2， P2O5 75 kg/hm2， and K2O 45 kg/hm2 had the best nutrient distribution application effect， and the yield increase effect was obvious.

Key words Spring barley;Biological bacterial fertilizer;Dry matter;Yield

基金項目 省部共建青稞和牦牛種質(zhì)資源與遺傳改良國家重點實驗室自主課題（XZNKY-2019-C007Z02）。

作者簡介 邊巴卓瑪（1981—），女，西藏昌都人，副研究員，碩士，從事耕作栽培及旱作農(nóng)業(yè)方面的研究。

收稿日期 2020-03-23

青稞（Hordeum vulgare var.nudum）屬普通大麥種的裸粒類群，又稱裸大麥。在青藏高原地區(qū)栽培歷史悠久，生長在高海拔地區(qū)，具有耐寒、耐旱的特性，主要分布在西藏、青海、四川和云南等地區(qū)，西藏種植面積較廣，占栽培作物的60%以上[1-2]，為藏區(qū)人民的主要口糧。長期以來，西藏自治區(qū)糧食作物種植技術(shù)一直停留在傳統(tǒng)栽培水平上，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)品種混雜，栽培技術(shù)落后，田間管理粗放，廣種薄收等。面對當前糧食安全和耕地資源環(huán)境雙重壓力，實現(xiàn)作物高產(chǎn)、資源高效以及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境利用與保護已成為西藏自治區(qū)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)發(fā)展的必由之路。

施肥可以有效地補給作物生長發(fā)育所需要的養(yǎng)分，提升作物產(chǎn)量。其中，氮素對提升作物產(chǎn)量起著重要作用，適量的施氮量可以促進產(chǎn)量提高，施用量過多必然會抑制作物的生長發(fā)育，給農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境帶來負面影響。李曉欣等[3]研究表明，農(nóng)田土壤長期大量施用氮肥，會造成NO3-N在土壤中的累積，造成農(nóng)田面源污染。李華等[4]研究表明，施氮水平在 270～300 kg/hm2水稻產(chǎn)量隨施氮肥量增加而增加。隨著施氮量增加，作物氮素利用率降低，土壤中殘留肥料氮增加。因此，提高作物產(chǎn)量的同時，要減少盲目施用氮肥，最大限度降低氮肥對農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)負面效應，是非常有必要的。

當前綠色農(nóng)業(yè)發(fā)展形勢下，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中通過利用微生物菌肥來替代一部分化肥，在小麥[5-8]、蔬菜[9-10]、烤煙[11]、玉米[12-13]種植作物上施用效果良好。微生物菌肥又稱為細菌肥料、生物肥料 [14]，是一種含有活性微生物的特定制劑，其能固定大氣中的氮素參與養(yǎng)分轉(zhuǎn)化，通過固氮、解磷、解鉀促進作物對養(yǎng)分的吸收，改善土壤結(jié)構(gòu)，提高作物產(chǎn)量。劉生戰(zhàn)[15]研究表明，在河西平川灌區(qū)春小麥上基施生物菌肥15 kg/hm2的條件下減少10%和20%全量化肥有顯著的增產(chǎn)效果。韓文星等[16]研究表明，菌肥可明顯促進燕麥的生長，菌肥+50%磷肥處理效果最好。目前，有關(guān)微生物菌肥對西藏大麥作物生理生化特性及增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)效果方面研究鮮少。筆者結(jié)合當?shù)厥┓柿晳T，一是探明引進優(yōu)質(zhì)菌肥是否適應當?shù)馗吆底鞯臍夂驐l件以及土壤微生物環(huán)境;二是按一定比例與化肥配施，研究其對當?shù)刈魑锷L發(fā)育、干物質(zhì)積累和產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響，篩選出適宜的最佳施肥配方，旨在為生物菌肥與化肥合理配施提供理論依據(jù)和技術(shù)指導，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實踐上，為西藏自治區(qū)微生物菌肥研制提供資料和理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2019年4—9月在西藏自治區(qū)農(nóng)牧科學院農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境研究所4號試驗地（91°02′31″E、91°02′31″N）進行。該試驗區(qū)屬高原溫帶半干旱季風氣候，海拔3 650 m，年平均日照時數(shù)3 000 h，年平均氣溫7.5 ℃，無霜期100～120 d，年平均降水量200～510 mm。播種前在供試土壤田上按“S”法10點采集供試耕層土壤，分析化驗土壤基本理化性狀，土壤質(zhì)地為砂壤，各樣點平均有機質(zhì) 30.567 g/kg，全氮 0.912 5 g/kg，全磷0.675 3 g/kg，全鉀6.902 g/kg，速效氮0.099 4 g/kg，速效鉀56.372 mg/kg，速效磷9.121 5 mg/kg，pH 8.45。

1.2 供試肥料和品種

供試青稞品種為“藏青2000”;供試氮、磷、鉀肥，尿素（含N 46.4%）、過磷酸鈣（含P2O5 12%）、硫酸鉀（含K2O 50%）;“中合牌”生物菌肥含有多種生物物質(zhì)，可以激活土壤內(nèi)的微生物群，具有固氮、解磷和活鉀的顯著特點，由北京六合神州生物工程技術(shù)有限公司提供。

1.3 試驗設(shè)計

采用裂區(qū)設(shè)計，主處理為菌肥拌種量設(shè)3個水平：清水拌種、45.0 kg/hm2、67.5 kg/hm2;副處理4個氮素水平。以90.0 kg/hm2為參照，其他處理的用氮量（以純氮計）為參照的0、70%、85%，每個處理重復3次，試驗小區(qū)面積15 m2，各小區(qū)完全隨機排列（表1）。氮肥用尿素，P、K用硫酸鉀和過磷酸鈣，保證P2O5 75 kg/hm2、K2O 45 kg/hm2;其中各處理40%的尿素隨播種一起條施，30%在三葉期隨灌溉水（或降水）撒施，30%在孕穗拔節(jié)期撒施;磷肥和鉀肥全部基施。

1.4 觀測內(nèi)容與方法

1.4.1 土樣采集。每個試驗小區(qū)都要采集。采集試驗地試驗前耕作層土樣，至少設(shè)置10個采樣點，采樣點呈“S”型分布，將多個采樣點采集的土樣混勻裝袋，土樣重2 kg，并將土樣風干，標記留存。

1.4.2 干物質(zhì)測定。大麥生育過程中，分別在苗期、分蘗期、拔節(jié)期、齊穗期和成熟期，在每個小區(qū)選擇5株代表性大麥植株，每株以植株為中心，取長25 cm、寬16 cm、深20 cm土塊，先用清水沖洗干凈，注意避免丟失根量，用濾紙吸干附著水，將植株按根、莖、葉和穗分部位裝袋，于105 ℃殺青30 min，80 ℃下烘至恒重，測定其干物質(zhì)量。

1.4.3 葉片SPAD值測定。分別于大麥拔節(jié)期、齊穗期和成熟期，從每個小區(qū)隨機選擇5株大麥植株，采用SPAD-502型葉綠素儀在葉片上部、中部和下部3個點分別測定旗葉葉綠素含量，并計算其平均值。

1.4.4 產(chǎn)量。

收獲取樣階段，每個小區(qū)選取3 m2記載作物的實際產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理及作圖，采用SPSS 21.0軟件進行方差分析，差異顯著性檢驗采用LSD法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對植株干物質(zhì)積累及轉(zhuǎn)運特性的影響

隨著生育進程推進，不同氮素水平菌肥拌種處理對植株總干物質(zhì)動態(tài)變化趨勢基本一致。自苗期至拔節(jié)期先快速增加，至抽穗期達到最高，之后隨著植株衰老，根、莖、葉片的干物質(zhì)累積量下降。穗部干物質(zhì)積累呈遞增趨勢，至成熟期達到最高。由表2可知，不同施氮量水平下，拌種影響效果大小為A2>A3>A1（CK），以A2處理干物質(zhì)積累最高，單株總干物質(zhì)積累量較對照（CK）分別增加了30.15%、57.37%、28.10%、23.37%。由此可知，施肥處理（A2 +B2）可以有效地提高植株總干物質(zhì)積累。

不同施肥處理對植株干物質(zhì)積累量無顯著影響。單株根、莖、葉干物質(zhì)占總干物質(zhì)的比例自苗期至成熟期，其干物質(zhì)積累量呈先上升后下降的趨勢，至成熟期降至最低。根占總干重比例由11.59%～15.18%降至3.98%～8.29%;莖占總干重比例由39.57%～50.70%降至19.48%～29.12%;葉占總干重比例由57.39%～60.99%降至14.42%～31.76%。抽穗期，不同施肥處理對穗部干物質(zhì)積累量有明顯的影響。B2氮素水平下，A2菌肥拌種干物質(zhì)積累最高，較對照增加72.10%。穗占總干物質(zhì)比例隨著生育進程不斷增加，至成熟期達到最大，為37.98%～52.68%。

2.2 不同施肥處理對植株葉片SPAD的影響

由圖1可知，大麥青稞旗葉葉片的葉綠素相對含量呈先上升至乳熟期達到峰值，之后隨著植株光合作用而快速下降。不同氮素水平下菌肥拌種處理對植株葉綠素相對含量的影響不顯著。蠟熟—末期B1施氮量（B1=0 kg/hm2）拌種效果不顯著。A3、A2拌種效果處理較對照葉綠素相對含量分別減少14.14%、19.42%;B2施氮量（B2=63 kg/hm2）拌種效果大小為A2>A3>A1（CK），A2、A3拌種處理較對照分別增加了65.68%、8.20%;B3施氮量（B3=76.5 kg/hm2）拌種效果大小為A3>A2>A1（CK），A3、A2拌種處理較對照分別增加了59.16%、30.15%。B4施氮量（B4=90 kg/hm2）拌種效果大小為A2>A1>A3。A2拌種處理較對照葉綠素相對含量分別增加了63.12%。由此可見，不同施氮水平下菌肥拌種處理的葉片葉綠素相對含量較高，可以有效地促進作物的光合作用。

2.3 不同施肥處理對青稞產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響

從表3可以看出，不同施肥處理下青稞產(chǎn)量及其產(chǎn)量構(gòu)成因素存在明顯差異。其中，主處理菌肥拌種對產(chǎn)量有極顯著影響，對產(chǎn)量構(gòu)成因子成穗數(shù)、千粒重有顯著影響。副處理施氮量對產(chǎn)量有顯著影響，對產(chǎn)量構(gòu)成因子成穗數(shù)有極顯著影響。二者的交互作用對產(chǎn)量影響不顯著，對成穗數(shù)有顯著影響。菌肥拌種處理對產(chǎn)量影響大小為A2>A3>A1，A2菌肥拌種情況下，施氮量影響大小為B3>B2>B4>B1。不同氮素水平菌肥拌種處理下，青稞籽粒產(chǎn)量達顯著差異，最終表現(xiàn)為A2B3處理下產(chǎn)量最高，較對照增產(chǎn)33.4%。

3 結(jié)論與討論

干物質(zhì)積累是作物光合作用產(chǎn)物的最終形態(tài)，其合理的分配可以提高作物產(chǎn)量。張睿等[17]通過不同施肥水平對小麥生物菌肥拌種后發(fā)現(xiàn)，化肥量不減或減少33%情況下，用生物菌肥拌種可以顯著提高各器官干物質(zhì)積累，資源利用率顯著提高;化肥量減半或不用化肥，生物菌肥拌種不利于植株及各營養(yǎng)器官干物質(zhì)積累。張敏等[18]研究表明，菌肥中的微生物分泌植物生長激素促進植株生長，尤其可以促進根系生長。該試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)，菌肥拌種地下根系干物質(zhì)（F=5.859，P=0.009<0.01）差異極顯著，其影響作用大小為A2>A3>A1（CK）。地上部根、莖、葉片的干物質(zhì)累積量，不同施氮量水平下，菌肥拌種影響效果以A2處理干物質(zhì)積累最高，單株總干物質(zhì)積累量較對照分別增加了30.15%、57.37%、28.10%、23.37%。由此可見，菌肥拌種可以促進根系的營養(yǎng)生長，增加根系干物質(zhì)積累。與對照相比，可以有效地提高植株總干物質(zhì)積累，這與前人的研究結(jié)果基本一致。

研究表明，生物菌肥在一定程度上起著輔助、替代化肥施用的作用，化肥與生物肥合理配施對提高農(nóng)業(yè)生產(chǎn)能力有顯著的效果。許永勝等[19]研究表明不同施氮量與菌肥拌種可顯著提高燕麥產(chǎn)量，菌肥30 kg/hm2拌種可替代22.5 kg/ hm2，綜合效果較好，其小穗數(shù)、千粒重比對照提高5.70% 、2.21% 。張瑞華等[20]研究表明，肥料配施后生物產(chǎn)量變化與配施的養(yǎng)分結(jié)構(gòu)和數(shù)量有關(guān)，在等量N、P、K養(yǎng)分占總養(yǎng)分量2/3以上，配施生態(tài)肥其生物產(chǎn)量比單施N、P、K要高，同時也比傳統(tǒng)施用氮、磷肥的生物量高。曹佳霖等[21]研究表明小麥施用生物菌肥作基肥，不同施氮水平能有效地提高肥料利用率，降低小麥純氮用量，可有效改善小麥的農(nóng)藝性狀，提高作物產(chǎn)量。

研究表明，采用微生物菌肥與化肥配施的方式對作物性狀、干物質(zhì)積累情況及產(chǎn)量具有一定影響，其影響大小及水平因地域條件不同而有所差異。該試驗結(jié)果表明，拌種處理較不拌種處理干物質(zhì)積累量、葉片葉綠素相對含量均有顯著提升;不同氮素水平下菌肥拌種對產(chǎn)量有極顯著影響，對產(chǎn)量構(gòu)成因子成穗數(shù)、千粒重有顯著影響。與對照相比，45 kg/hm2生態(tài)肥（A2）與施氮量63.0～76.5 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2和K2O 45 kg/hm2的養(yǎng)分配施效果最佳，增產(chǎn)效果明顯。

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