王鵬 吳云艷
(遼東學院農學院,遼寧丹東118003)
全國現代農業發展規劃“十二五”規劃中提出“樹立綠色、低碳發展理念,不斷增強農業可持續發展能力”、“鼓勵使用生物農藥、高效低毒低殘留農藥和有機肥料”以及“加快發展無公害農產品、綠色食品、有機農產品和地理標志農產品”等。為滿足農業可持續發展的新形勢,采用生物菌肥替代部分化學肥料日益受到研究人員的關注[1]。生物菌肥是由有益微生物經過人為條件處理制造而成的生物肥料,是一類含有活體微生物的特定肥料,在農業生產中,能夠使農作物獲得特定的肥料效應[2]。與化學肥料相比,生物菌肥具有無毒害、肥效可持續性強等特點,是生產無公害和綠色食品不可缺少的肥料[3]。采用生物菌肥部分替代化學肥料日益受到重視,對實現我國水稻安全生產,發展生態農業,實現農業可持續性發展具有重要意義。
本文研究了不同氮肥處理下增施生物菌肥對丹東地區栽培稻產量性狀和品質的影響,旨在為發展綠色、無公害的農業產品提供一定的理論依據和實踐指導。
試驗于2017年在遼寧省丹東市五龍背鎮營勝三組進行,土壤基本理化性狀如下:pH值7.0,有機質39.5 g/kg,全氮 1.0 g/kg,土壤有效磷 22 mg/kg。供試水稻品種為丹粳17、丹粳21、中丹4號。生物菌肥采用保羅蒂姆漢公司生產的百歐蓋恩生物菌肥,有效活性菌數為200億/kg。
試驗設定生物菌肥、氮肥、品種3個因子,采用隨機處理,每個處理3次重復。其中,生物菌肥設0、30 kg/hm22個水平,分別記為W0、W1;氮肥設130 kg/hm2、150 kg/hm2(均指純N)2個水平,分別記為N1、N2。小區面積20 m2,16行小區。每個小區施用等量的P2O5(90 kg/hm2)、K2O(120 kg/hm2)。氮肥 50%(選用尿素)作為基肥,30%作為分蘗肥,20%作為幼穗分化肥;磷、鉀肥全部作基肥;生物菌肥分別在分蘗期和拔節期分2次等量施用。
水稻插秧規格為 30.0 cm×13.3 cm,每叢栽 2 苗。小區采用筑壩的形式,每個小區進行單獨灌水與排水。4月15日播種,采用營養土保溫旱育苗的方法,5月26日移栽。及時去除田間雜草,10月16日收獲。
成熟期,每個小區取5株測定產量性狀。收獲后按照NY 147-88米質測定方法測定稻米品質。
用Excel和DPS 8.01軟件進行數據整理和統計分析。
從表1可以看出,生物菌肥顯著提高了栽培稻的有效穗數、穗粒數。化肥施用量為130 kg/hm2時,增施生物菌肥的處理有效穗數、穗粒數的增加幅度分別為3.1%~7.2%、0.5%~2.4%,處理之間差異顯著;化肥施用量為150 kg/hm2時,增施生物菌肥的處理有效穗數和穗粒數分別顯著提高了 2.5%~10%、0.5%~2.3%。生物菌肥對千粒重的影響不顯著。有效穗數和穗粒數是水稻產量構成因子中的重要因素,對水稻的產量起著決定作用,生物菌肥顯著提高了栽培稻的有效穗數和穗粒數,這也是提高水稻產量的主要原因。

表1 不同處理下水稻產量性狀比較

表2 不同處理下稻米外觀品質比較

表3 不同處理下稻米碾磨品質比較(%)

表4 不同處理下稻米蒸煮和食用品質比較
從表2可見,相同氮肥處理下,不同品種增施生物菌肥的處理籽粒長寬比均比未施生物菌肥的處理大。堊白粒率和堊白度受生物菌肥的影響較大,在氮肥用量為130 kg/hm2時,增施生物菌肥的處理堊白粒率、堊白度降幅分別為 6.2%~35.1%、13.3%~29.7%,處理之間差異顯著;氮肥用量為150 kg/hm2時,施用生物菌肥的處理堊白粒率、堊白度降幅分別為15.8%~35.9%、26.3%~28.2%,處理之間差異達到顯著水平。
從表3可以看出,參試品種在碾米品質性狀方面基本表現為W1N1>W1N2>W0N1>W0N2。氮肥水平為N1時,施用生物菌肥的處理丹粳17、丹粳21、中丹4 號的糙米率比對照分別高 1.4%、2.7%、2.6%,精米率分別高 2.2%、1.4%、1.5%,整精米率分別高 1.8%、0.2%、0.7%。氮肥水平為N2時,施用生物菌肥的處理丹粳17、丹粳21、中丹4號的糙米率比對照分別高1.9%、2.6%、3.8%,精米率分別高 2.3%、1.4%、1.7%,整精米率分別高 1.4%、1.3%、2.5%。由此可以看出,施用生物菌肥能提高碾米品質。
從表4可見,相同氮肥水平下,增施生物菌肥的處理直鏈淀粉含量略有增加,但增加幅度較小,處理間差異不顯著;各品種的膠稠度和食味值基本表現為W1N1>W0N1>W1N2>W0N2,隨施氮量增加而降低,相同氮肥處理的膠稠度和食味值隨生物菌肥的施用而顯著提高,處理之間差異顯著。在氮肥用量為130 kg/hm2時,增施生物菌肥的處理丹粳17、丹粳21、中丹4號的膠稠度分別比未增施處理增加 5.2%、7.5%、2.3%,食味值提高 1.4%、2.6%、1.5%,處理之間差異顯著;氮肥用量為150 kg/hm2時,上述3個品種的膠稠度分別比對照增加 1.3%、5.3%、1.2%,食味值提高 0.3%、0.9%、1.2%。
從表5可見,隨著施氮量的增加,大米中氮含量呈上升趨勢,施用生物菌肥提高了稻米中氮含量和粗脂肪含量。脂肪含量的高低直接影響大米蒸煮后的表面色澤及口感,脂肪含量高的口感相對較好。稻米脂肪含量的提高不僅增加了人體對亞油酸、亞麻酸等必需脂肪酸的攝入量,同時還提高了稻米的外觀品質和蒸煮品質,使蒸煮后的飯粒外表光澤度提高,蒸煮后香味更為明顯。研究結果表明,生物菌肥對改善稻米營養品質具有一定作用。

表5 不同處理下稻米營養品質比較(%)
我國對于生物菌肥的研究起步較晚,相對于糖料作物、茶葉、蔬果、牧草等,生物菌肥對禾本科作物的增產效果研究相對較少,對糧食作物品質改良研究也較為缺乏[3-4]。本研究采用大田試驗的方法,按照無公害水稻生產的標準設定了不同氮肥梯度下增施生物菌肥對丹東地區栽培稻產量和品質的影響,結果表明,施用生物菌肥可以明顯提高丹東地區栽培稻的產量和品質,這與楊慶等[5-6]的研究結果一致。