生物復混肥對強筋小麥生物學特性及產量的影響

宋 宇 劉 東 李金啟 王 怡 杜 凱 王衛杰

（1.河南農業大學經濟與管理學院，河南鄭州 450046；2.河南省太康縣農牧局，河南太康 461400；3.太康縣衛杰種植專業合作社，河南太康 461400）

1 生物復混肥發展和研究現狀

國家農業農村部提出2個零增長（化肥、農藥）的目標要求，所以，相關工作人員一方面要減施增效，另一方面，為了保證增產增收和國家的糧食安全、食品安全和生態安全，必須增施有機肥、微肥和生物菌肥，發展全營養、多功能、方便和實用的生物復混（合）肥，即有機無機生物生態復混（合）肥。

生物復混肥應用是由肥料應用的現狀、問題及發展趨勢所決定的。農業生產中化肥和農藥的大量施用帶來土壤退化、農作物品質下降、生態環境惡化等對我國食品及環境安全構成威脅的問題已經到了難以容忍的地步。周芳、金書秦[1]（2016）對化肥利用率的國際比較認為，我國小麥、水稻、玉米等主要農作物化肥利用率低于美國、日本等發達國家。因此，一場新的施肥革命和綠色發展在所難免。基于此，微生物肥料因其環境友好、資源節約、綠色安全等特點備受關注。據南水北調沿線農戶生態施肥行為調查所知，綠色施肥示范效應起到關鍵作用，河南省南陽市淅川縣率先在新型主體經營的2 933 hm2土地上做試驗，獲得成功；河南省周口市太康縣在高產創建千畝方多次召開現場觀摩會，反響熱烈[2]。2014年“第五屆全國肥料生產技術研討會”以來，我國微生物肥料年產量已突破1 000萬t，應用面積超過333萬hm2，其應用幾乎遍布所有農作物。

20世紀30年代我國用微生物肥料施用大豆增產10%以上。20世紀60年代由放線菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮藍綠藻肥在得到了推廣和應用。20世紀70-80年代開始了對叢枝菌根的部分真菌與植物根形成的共生體系的研究。20世紀90年代，研發出以“環狀芽孢桿菌”為有效菌的“生物鉀肥”和“土壤磷素活化劑”[3]。21世紀，復合型微生物肥料相繼問世，這類肥料通過固氮作用利用空氣中的氮，活化土壤中難溶的磷和鉀元素可被植物利用，利用養分互補改善土壤結構，具有“養分供應、生長調節、病蟲害防控”3重功效。有研究認為，土壤中只有5%左右的磷被植物吸收利用，作物可直接吸收利用的速效鉀不超過土壤中鉀總含量的2%。施用生物復混肥還能增加土壤有機質，形成有機無機復合體，改善土壤團粒結構，提高肥力，從而提高產量，改善品質。統計表明增產幅度在10%左右，其中航天生物肥料可達到20%以上。某些微生物肥料即使沒有明顯的增產作用，但仍能改善作物品質[4]。高海英等[5]（2013）認為生物肥可顯著促進小麥、糜子的生長和增產,并能提高氮肥利用率,減少養分淋失。另有研究表明，生物復混肥能提高蔬菜含糖量和維生素C含量，可使馬鈴薯的干物質重增加27.35%、淀粉含量提高13.1%、粗蛋白質含量提高33.64%。生物復混肥還能夠減輕病蟲藥害,對大田棉花枯萎病和茄子黃萎病均具有穩定的控制作用，病情指數分別降至38.2和23.5。盧紅等[6]（2007）用生物肥301做試驗，使小麥增產15.4%以上；劉燕（2017）等[7]試驗生物肥使水稻增產9.9%：金柏年[8]（2017）在蘋果上試驗，增產6.7%，并且，明顯促進果樹生長發育，改善果實品質，著色、含糖量等顯著提高；易正炳，盧蕓[9]（2015）試驗結果為番茄增產4.8%，棉花增產4.42%，玉米667 m2增收96元。康艷[10]（2017）對航天生物肥料在番茄上的施用效果研究表明，番茄增產16.9%，且生長健壯，葉片厚，商品性好。韓錦峰（2016）等[11]試驗表明，航天微生物菌劑對煙草赤星病、青枯病、氣候斑點病和TMV4種病害的防治效果分別為75.18%、54.03%、79.63%和75.09%。試驗表明，土壤中大量的有益菌對病菌有抑制、拮抗和殺傷作用，能夠克服連作障礙，達到提高產量，改善品質，防治病蟲，改良土壤等多重功效。

為了通過田間試驗，研究生物復混肥的肥效及連年施用效果，根據太康縣農牧局土肥水便函[2016]5號《關于開展生物肥等肥料田間試驗示范工作的通知》的要求，太康縣土壤肥料站在五里口鄉開展了生物肥肥效試驗，進一步探索應用范圍和用法用量，評價產品對作物生長發育、產量、節本增效的影響，為推廣應用和綠色發展提供科學依據。

2 材料與方法

2.1 試驗材料 供試作物為小麥,品種為新麥26，由河南九圣禾新科種業科技有限公司提供。供試肥料為航天生物復混肥（施用1 a）、航天生物復混肥（施用2 a）和配方生物復混肥2種。3種肥料價格一致，均為150元/（袋/667 m2）。其中，航天生物復混肥是由北京華夏本農農業科技發展有限公司提供的中航航天生物復混肥，化肥含量為40（N-P2O5-K2O=15-10-15）。另含有機質（甲殼素及氨基酸等）、鋅錳等微量元素和生物菌，生物菌中含有巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌、枯草芽孢桿菌和光合細菌等，有效菌數（孢子）達到0.2億個/g以上。同時，生物菌種通過神舟四號和神舟六號2次飛船搭載進行太空誘變反復選育而成。配方肥料由河南糧銀太康分公司從農資市場購進原料復配而成，其化肥含量為52（N-P2O5-K2O=25-10-17），價格與航天生物復混肥等同。

2.2 試驗設計 試驗于2016年10月-2017年6月在太康縣五里口鄉王寺安村太康縣高產創建千畝方中進行。供試土壤類型為潮土，質地為壤土，肥力均勻，地勢平坦，灌排方便，肥力水平中上等。整地施肥前采集耕層土壤化驗，土壤分析結果見表1。

試驗設3個處理，隨機區組排列，重復3次，小區面積300 m2。處理1(當年施用航天生物復混肥)：每667 m2底施航天生物復混肥40含量（15-10-15）50 kg +追施尿素10 kg；處理2(連續2 a施用航天生物復混肥)：每667 m2底施航天生物復混肥40含量（15-10-15）50 kg+追施尿素10 kg；處理3（與航天生物復混肥相同價格的配方復混肥：每667 m2底施52含量（25-10-17）50 kg +追施尿素10 kg。

2016年10月10日按照試驗方案要求劃分試驗小區，將不同底肥施于各處理小區，然后整地（翻耕、耙平），同日播種，每667 m2播量14 kg（播種時種子包衣），小麥起身期和揚花期分別噴施殺蟲劑和殺菌劑各1次，2016年11月26-28日化學除草1次，追肥于2017年4月1日（小麥起身期）進行。小麥生育期間無霜期134 d，大于等于10 ℃積溫667.5 ℃，總降雨22次，降雨量208.4 mm，共澆水2次，基本能滿足小麥需水要求。小麥生育關鍵期對各處理小區的生育性狀進行了觀察記載，小麥于2017年6月3日收獲。收獲時各小區單收、單計產。試驗除按方案要求的施用不同底肥外，其他農事管理措施相同。

3 結果與分析

3.1 不同處理對小麥生物學性狀的影響 不同處理對小麥生物學性狀有一定影響。從表2、表3可以看出：不同處理對小麥生物學性狀影響不大。

表1 試驗地土壤分析結果

表2 小麥生育期（月-日）

表3 小麥生物學性狀

3.2 不同處理對小麥成產因素的影響 小麥底施航天生物復混肥改善了成產3要素。從表4可以看出：處理2(連續2 a施用航天生物復混肥)、處理1(當年施用航天生物復混肥)與處理3(與航天生物復混肥同價格配方復混肥)比較，667 m2成穗數分別增加0.5萬、0.6萬，穗粒數均增加0.6粒，千粒重分別增加1.5 g、1.7 g。說明小麥底施航天生物復混肥能增加667 m2成穗數、穗粒數和千粒重。

表4 各處理對小麥成產因素的影響

3.3 不同處理對小麥產量的影響 小麥底施航天生物復混肥提高了產量。由表5可以看出：處理2（連續2 a施用航天生物復混肥）與處理1（當年施用航天生物復混肥）、處理3（與航天生物復混肥同價格配方復混肥）相比，平均667 m2增產小麥24.3 kg、30.5 kg，增產率為4.3%、5.4%。對各處理產量結果進行方差分析（見表6），處理間產量差異達到顯著水平。采用PLSD法進行多重比較（見表7），處理2與處理1、處理3之間產量差異均達顯著水平，處理3與處理1之間產量差異不顯著。

表5 產量結果統計表

表6 方差分析表

表7 多重比較

4 結論與討論

4.1 結論 小麥底施生物肥（當年施用與連續2 a施用），與相同價格的配方復混肥相比，增加了小麥的成穗數、穗粒數和千粒重，平均每667 m2增產小麥30.5 kg、24.3 kg，增產率為5.4%、4.3%，方差分析產量差異達到顯著水平。

4.2 討論 本次試驗僅對生物肥與相同價格的配方復混肥作了比較，而沒有與其他的同類型的生物復混肥作比較。同時，對于生物復混肥只施用了1 a或2 a，如果持續施用效果會如何還無從得知。另外，生物復混肥還具有改善品質、改良土壤和防治病蟲害的作用，具體效果如何，仍需要進一步的試驗驗證。尤其對于生物復混肥的作用機理更需要進行深入的探討。