CM生物固氮肥在水稻上應用效果初報

[摘 要] CM生物固氮肥是一種生物菌肥，可增加土壤氮素，提高土壤肥力。本文通過研究CM生物固氮肥對水稻秧苗質量、農藝性狀及產量等方面的影響，探討其在水稻生產上的應用。結果發現，CM生物固氮肥能提升秧苗素質，改善水稻生物學性狀，具有明顯的減氮增產增收效果。由此得出，CM生物固氮肥可在水稻生產中廣泛應用。

[關鍵詞] CM生物固氮肥;水稻;農藝性狀;產量

[中圖分類號] S511 [文獻標識碼] B [文章編號] 1674-7909（2019）35-86-3

氮是有機作物生產最重要的產量限制因素[1]，缺氮使光合作用等生命活動降低，造成作物減產和品質降低[2]，而生物固氮是一種非常有價值的氮肥替代物[3]。CM生物固氮肥是用泥炭土吸附固氮菌發酵液制成的固態微生物肥料，該生物肥料利用固氮微生物在植物的根系或根際土壤中生長繁殖，供給植物生長所需的氮、磷、鉀等營養成分，可減少化肥、農藥施用量，保護生態環境。

1 材料與方法

1.1 供試作物和供試肥料

供試作物為中稻，組合為廣兩優143。CM生物固氮肥為湖南民健生物科技有限公司生產。

1.2 試驗地點

試驗地選擇在湖南省瀏陽市北盛鎮燕舞洲村大屋組張元克的責任田內。試驗地坐標東經113°25′3.083″，北緯28°18′20.966″。供試土壤為黃泥田，土壤有機質含量28.2 g/kg，堿解氮含量198.0 mg/kg、有效磷含量23.6 mg/kg、速效鉀含量210.0 mg/kg，pH值6.1。

1.3 試驗設計和處理

1.3.1 育秧試驗設計。試驗設3個處理，采用軟盤育秧，每個處理秧苗能滿足大田用苗。處理1：CM生物固氮肥+常規施肥，即常規施肥+0.3 kg供試肥料混合均勻。處理2：常規施肥+有機肥，即10.0 kg常規營養土+0.3 kg有機肥混合均勻。處理3：常規施肥，即10.0 kg常規營養土+硫酸銨25 g、過磷酸鈣40 g、硫酸鉀8 g，純氮、磷、鉀的比例為1.0∶1.2∶0.8。

1.3.2 大田試驗設計。試驗設4個處理，3次重復，共12個小區，隨機區組排列，小區面積24 m2，試驗地四周設置2.5 m寬保護行，每小區單灌單排。處理1、2、3用育秧苗試驗中對應處理秧苗，處理4用育秧試驗處理3秧苗。

處理1：CM生物固氮肥+（常規施肥-10%氮肥用量），化肥按當地推薦方法667 m2施用40%（20-10-10）湘珠牌復合肥30.0 kg作為基肥，追肥減氮10%，667 m2用供試肥料1.0 kg、尿素12.2 kg和氯化鉀7.5 kg混勻后追施，化肥養分折純667 m2施氮11.6 kg、五氧化二磷3.0 kg、氧化鉀7.5 kg。處理2：有機肥+（常規施肥-10%氮肥用量），化肥按當地推薦方法667 m2施用40%（20-10-10）湘珠牌復合肥30.0 kg作為基肥，追肥減氮10%，667 m2用供試肥料基質1.0 kg、尿素12.2 kg和氯化鉀7.5 kg混勻后追施，化肥養分折純667 m2施氮11.6 kg、五氧化二磷3.0 kg、氧化鉀7.5 kg。處理3：常規施肥;化肥按當地推薦方法667 m2施用40%（20-10-10）湘珠牌復合肥30.0 kg作為基肥，46%尿素15.0 kg和氯化鉀7.5 kg作為追肥，化肥養分折純667 m2施氮12.9 kg、五氧化二磷3.0 kg、氧化鉀7.5 kg。處理4：空白對照（不施任何肥料）。

1.4 主要栽培管理措施

供試水稻于2018年5月23日播種，播種前采用軟盤育秧，處理1為10.0 kg常規營養土+0.3 kg CM生物固氮肥混合均勻;處理2為10.0 kg常規營養土+0.3 kg CM生物固氮肥基質混合均勻;處理3為常規營養土，分別對應每個處理秧苗用量育秧。6月15日供試田翻耕整田，6月17—18日做小區田埂并覆膜;6月19日按試驗方案施基肥，即處理1、處理2與處理3 667 m2施湘珠牌復合肥30.0 kg作為基肥，處理4不施肥;6月20日移栽，移栽密度23.3 cm×23.3 cm;6月27日追肥，處理1 667 m2追施46%尿素12.2 kg、氯化鉀7.5 kg和供試肥料1.0 kg;處理2 667 m2追施46%尿素12.2 kg、氯化鉀7.5 kg和供試肥料基質1.0 kg;處理3 667 m2追施46%尿素15.0 kg、氯化鉀7.5 kg;處理4不施肥。試驗田其他管理（如灌溉、中耕除草和防治病蟲等）與大田管理相同。供試水稻于9月28日收獲，收獲時分小區單收、單曬、單獨稱質量計算各小區產量。

2 結果與分析

2.1 不同處理對秧苗素質的影響

從移栽前（6月19日）秧苗素質考查發現，處理1與處理2秧苗的苗高、葉齡、莖基寬、白根數、百株地上部鮮質量和百株干質量無明顯差異，但均與處理3秧苗存在顯著差異。處理1與處理2苗高比常規施肥處理3分別高1.8、1.2 cm，處理1與處理2葉齡比常規施肥處理3分別大0.3、0.2葉，處理1與處理2莖基寬比常規施肥處理3分別寬0.7、0.4 mm/株，處理1與處理2白根數比常規施肥處理3多，處理1與處理2百株地上部鮮質量比常規施肥處理3分別重9.87、6.11 g，處理1與處理2百株干質量比常規施肥處理3分別重0.70、0.50 g（見表1）。方差分析顯示，處理1、處理2與處理3之間秧苗總體素質達顯著水平。

2.2 不同處理對中稻農藝性狀的影響

處理1秧苗綜合素質表現較好，植株前期營養生長較為旺盛，苗體健壯，能促進后期大田水稻生物量增加。處理1、處理2、處理3在齊穗期、成熟期、株高、千粒重方面無明顯變化，處理1有效穗、穗粒數分別較處理2、處理3增加9.0萬穗/667 m2、2粒/穗，13.5萬穗/667 m2、5粒/穗（見表2）。

2.3 不同處理對中稻產量的影響

處理1稻谷平均產量為8 559.0 kg/hm2，與常規施肥處理3比較，增產583.5 kg/hm2，增產7.3%;處理2稻谷平均產量為8 283.0 kg/hm2，較常規施肥處理3比較，增產307.5 kg/hm2，增產3.9%（見表3）。經F檢驗、最小顯著極差法（LSR-SSR）比較表明，處理間差異顯著，處理1、處理2、處理3分別較處理4之間的產量差異極顯著;處理1與處理2之間、處理2與處理3之間產量不差異，但處理1與處理3之間產量差異顯著（見表4和表5）。

2.4 不同處理對中稻經濟效益的影響

本試驗實際操作中，4個處理除肥料投入差異外，其他田間管理均保持了一致性。各處理的投入差異體現在肥料成本上，試驗中處理1、處理2相較處理3新增肥料投入即可視為新增投入。整理本試驗相關數據，結果表明，處理1與常規施肥處理3相比增產583.5 kg/hm2，稻谷按當地當時市場價格2.6元/kg計算，增加產值1 517.1元/hm2，減去多投入的肥料成本906.0元/hm2，純增收入611.1元/hm2，投入產出比為1.00∶1.71;處理2與常規施肥處理3相比增產307.5 kg/hm2，稻谷按當地當時市場價格2.6元/kg計算，增加產值799.5元/hm2，減去多投入的肥料成本906.0元/hm2，純增收入為負（見表6）。

3 討論

生物固氮肥的使用可產生多種生理活性物質和多種維生素等，其可以促進植物生長發育，提高總生物量，改進水稻品質[4]。CM生物固氮肥中含有固氮菌，施用于水

注：1.CM生物固氮肥成本為18元/kg，CM生物固氮肥基質成本為18元/kg，稻谷收購價2.6元/kg，復合肥2 600元/t，尿素2 000元/t，鉀肥3 000元/t;2.667 m2中稻需育秧軟盤35個（355個孔/盤），每盤需常規營養土1.5 kg，即667 m2需常規營養土52.5 kg，按10.0 kg常規營養土+0.3 kg供試肥料混合均勻，需供試肥料（CM生物固氮肥）1.6 kg，新增育秧成本28.8元。

稻后，能供給水稻生長所需的氮、磷、鉀等營養成分，其生長比常規施肥茂盛，葉片翠綠，抗性較強，植株前期生長較為旺盛，苗體健壯。在秧田期秧苗苗高、葉齡、莖基寬、白根數、百株地上部鮮質量和百株干質量都比常規施肥好，對提高秧苗素質有一定作用，同時可增加水稻667 m2穗數、穗粒數、千粒重，有利于水稻增穗增粒，提高了水稻產量。施用CM生物固氮肥較常規施肥增產583.5 kg/hm2，增長率7.3%，純增收入611.1元/hm2，投入產出比為1.00∶1.71，增產增收較為明顯。

綜上所述，CM生物固氮肥在水稻軟盤育秧上10.0 kg常規營養土+0.3 kg CM生物固氮肥處理和在大田追肥上667 m2施1.0 kg CM生物固氮肥，能提升秧苗素質，改善水稻生物學性狀，具有明顯的減氮增產增收效果。水稻是一年生禾本科稻屬作物，原產于熱帶亞熱帶地區，我們從CM生物固氮肥在水稻上的應用效果，可以推測CM生物固氮肥對禾本科作物也有增產效果。并且CM生物固氮肥的應用能改善土壤，保護生態環境。

參考文獻

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[3]Ryu C M. Principles of Plant-Microbe Interactions[M].Switzerland：Springer International Publishing，2015.

[4]鄭茗月，李海梅，趙金山，等.微生物肥料的研究現狀及發展趨勢[J].江西農業學報，2018（11）：56-60.