藻類活性細胞生物肥在水稻上的應(yīng)用

鐘國民，方克明，邱水勝，方愛蓮，張志宏，羅文漢

（1江西景德鎮(zhèn)市土肥站，江西景德鎮(zhèn) 333000；2江西浮梁縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局，江西景德鎮(zhèn) 333400）

0 引言

目前，中國化肥面源污染比較嚴重，因而控制農(nóng)戶的過量施肥，促進其化肥施用減量化是目前防治中國化肥面源污染的根本途徑，為此國家正在實施化肥零增長行動，以期減少化肥用量，而使用藻類活性細胞生物肥也是減少化肥用量的措施之一[1-3]。藻類活性細胞生物肥，含有原核生物藍藻和真核生物綠藻，藍藻具有固氮性，綠藻能提高作物光合作用，可以為作物提供豐富的有機氮源，而且通過活化被固化在土壤中的磷、鉀等中微量元素，為作物提供豐富的礦物質(zhì)營養(yǎng)，長期使用可減少化肥用量尤其是化學氮素用量的30%～50%，同時還增產(chǎn)10%～30%，做到“減肥還增產(chǎn)”。目前已有人在經(jīng)濟作物上開展了藻類活性細胞生物肥的應(yīng)用研究，研究表明藻類活性細胞生物肥對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)都有正影響[3]；但在水稻上的應(yīng)用研究尚無人開展。

為驗證藻類活性細胞生物肥在水稻上的應(yīng)用效果，筆者于2018年在浮梁縣壽安鎮(zhèn)月山村開展了藻類活性細胞生物應(yīng)用試驗，以分析藻類活性細胞生物的效果，以期為大面積推廣藻類活性細胞生物提供科學依據(jù)[4-5]。

1 材料與方法

1.1 試驗概況

試驗2018 年在浮梁縣壽安鎮(zhèn)月山村進行。供試田塊前茬為油菜，田塊土壤理化性狀為：堿解氮191.8 mg/kg，有效磷16.17 mg/kg，速效鉀82 mg/kg，pH 6.38，有機質(zhì)32.2 g/kg。

1.2 試驗材料

1.2.1 供試水稻品種為‘建優(yōu)381’，2018 年5 月20 日播種，6 月16 日移栽。栽插規(guī)格23.3 cm×23.3 cm，每蔸苗數(shù)2粒谷，于2018年9月30日收割。

1.2.2 供試肥料“地福來”藻類活性細胞生物，由北京地福來科技發(fā)展有限化司提供；有尿素、氯化鉀、45%復(fù)合肥來源于壽安鎮(zhèn)農(nóng)資公司，其中45%復(fù)合肥的氮磷鉀比例是15:15:15。

1.3 試驗方法

1.3.1 試驗設(shè)計試驗共設(shè)5個處理。處理1(CK)為空白對照，不施任何化肥；處理2 為農(nóng)戶施肥，每公頃用N、P2O5、K2O 分別為136.5、67.5、157.5 kg；處理3 每公頃用N、P2O5、K2O 分別為136.5、67.5、157.5 kg，另每公頃用“地福來”藻類活性細胞生物15瓶；處理4在處理2基礎(chǔ)上，減少肥料用量10%，即每公頃用N、P2O5、K2O分別為122.85、60.75、141.75 kg，另每公頃用“地福來”藻類活性細胞生物15瓶；處理5為在處理2基礎(chǔ)上，減少肥料用量20%，即每公頃用N、P2O5、K2O 分別為109.2、54、126 kg，另每公頃用“地福來”藻類活性細胞生物15瓶。“地福來”藻類活性細胞生物在水稻栽插前一天均勻噴施于小區(qū)[7-10]。

1.3.2 田間管理每處理設(shè)1 小區(qū)，小區(qū)面積33.35 m2，隨機區(qū)組排列，每個處理設(shè)3 次重復(fù)。小區(qū)間筑壩防肥水相混，重復(fù)間作進水溝。各處理間除施肥處理不同外，其他田間管理措施一致[11-15]。

1.3.3 考察指標及方法在試驗前對試驗田的土樣進行檢測分析，插秧后在各小區(qū)定點10蔸水稻，每隔10天調(diào)查分蘗情況，至穗數(shù)基本穩(wěn)定結(jié)束，并及時觀察記載各小區(qū)的水稻生長發(fā)育情況，收割前將定點調(diào)查蔸采回室內(nèi)考察水稻性狀[15-20]。收割時對各小區(qū)進行單打、單曬和單秤[6]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施肥處理對水稻分蘗的影響

由表1可知，因栽插時基本苗數(shù)不同，分蘗速度也不一樣。分蘗前期以處理2 的分蘗速度較快，其次是處理5；在7 月16 日后處理4 的分蘗速度最快，其次是處理3 和處理5；處理2 的最高苗數(shù)出現(xiàn)在8 月7 號左右，而其他處理的最高苗數(shù)都出現(xiàn)在7 月31 日左右。處理2的最高苗數(shù)比其他處理推遲了近1周。處理3、處理4和處理5后期分蘗速度較快，可能是藻類活性細胞經(jīng)過一段時間繁殖后，數(shù)量增多，固氮和光合作用能力變強，促進了水稻生長，分蘗速度加快。試驗結(jié)果表明，施用藻類活性細胞生物肥能促進水稻分蘗，尤其是增加有效分蘗。

2.2 不同施肥處理對水稻性狀的影響

由表2以看出，株高以處理2最高，分別比處理3、處理4和處理5長0.1、1、1.1 cm；穗長以處理5最長，其次是處理4；處理5穗長比處理2、處理3和處理5分別長0.5、0.7、0.7 cm；成穗率除處理1 外，以處理3 最高，為72.9%，其次是處理4，為72.1%；以處理2 的成穗率最低，分別比處理3、處理4和處理5下降了8.7%、7.9%和6%。有效穗數(shù)除處理1外相差不大，處理4和處理5為15根，而處理2和處理3為14根；每穗實粒數(shù)以處理4最多，平均達177粒，其次是處理5，平均每穗實粒數(shù)為172 粒，除處理1 外，以處理2 的平均每穗實粒數(shù)最少，為163粒，比處理3、處理4和處理5分別少了1、12、8 粒。除處理1 外，結(jié)實率以處理4 的最高，達88.9%，其次是處理5，為88.2%；以處理2 的結(jié)實率最低，比處理3、處理4和處理5分別下降了3.9%、8.1%和7.4%。千粒重以處理4最重，為26.5 g，以處理2最輕，為26 g，比處理3、處理4和處理5分別降低了0.2、0.5、0.2 g。試驗結(jié)果表明，施用藻類活性細胞生物肥，可以使穗長增長，有效穗增加，成穗率提高，實粒數(shù)增多，結(jié)實率提高，同時增重千粒重，在減少化肥用量10%～20%情況下，仍能達到上述效果。

表1 各處理水稻植株分蘗情況的比較根

表2 農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的比較表

2.3 不同施肥處理對水稻產(chǎn)量的影響

由表2 可知，理論產(chǎn)量以處理4 最高，每公頃達12945 kg，其次是處理5，每公頃理論產(chǎn)量達12510 kg；除處理1外，以處理2理論產(chǎn)量最低，每公頃為11070 kg；實際產(chǎn)量以處理4最高，每公頃達10095 kg，其次是處理3，每公頃為9705 kg；除處理1 外，以處理2 產(chǎn)量最低，每公頃9495 kg，比處理3、處理4 和處理5分別下降了210、600、105 kg，降低了2.21%、6.32%和1.1%。經(jīng)方差分析，各區(qū)組間土壤肥力差異不明顯，各處理間差異達極顯著水平。試驗結(jié)果表明，施用藻類活性細胞生物肥，能提高水稻產(chǎn)量，在減少化肥用量10%～20%情況下，仍可達到增產(chǎn)的效果。

2.4 不同處理對肥料利用率的影響

由圖1可知，各處理間氮、磷、鉀肥料利用率不同，以處理4 的肥料利用率最高，氮、磷、鉀的利用率分別達到了55.79%、51.84%、54.89%，以處理2的肥料利用率最低，氮、磷、鉀的利用率分別為42.08%、39.1%、41.4%；處理2 的氮肥利用利比處理3、處理4 和處理5分別降低了2.85%、13.71%和12.3%；磷肥利用率比處理3、處理4 和處理5 分別降低了2.64%、12.74%和11.42%；鉀肥利用率比處理3、處理4 和處理5 分別降低了2.8%、13.49%和11.9%。試驗結(jié)果表明，施用藻類活性細胞生物肥，可提高肥料利用率。

2.5 經(jīng)濟效益分析

由表3可知，以處理4每公頃產(chǎn)值最高，其次是處理3；處理3、處理4 和處理5 每公頃產(chǎn)值分別比處理2多567、1620、283.5 元；在除去其他成本，只計肥料成本、藻類生物肥成本和施藻類生物肥的人工費的情況下，收入以處理4 最高，每公頃收入比處理2 多1206元，增幅為5.07%；其次是處理5，每公頃收入比處理2多55.5 元，增幅為0.23%；處理3 的收入與處理2 基本相當，每公頃收入只比處理2少33元。試驗結(jié)果表明，施用藻類活性細胞生物肥，在肥料用量減少10%～20%情況下，仍能取得較好的經(jīng)濟效益。

3 結(jié)論與討論

（1）試驗結(jié)果表明，施用藻類活性細胞生物肥能促進水稻分蘗，提高成穗率，增加有效穗，提高結(jié)實率，增多實粒數(shù)，同時增重千粒重，提高水稻產(chǎn)量，并提高化肥利用率。

（2）本試驗中，處理4和處理5 在習慣施肥基礎(chǔ)上減少了化肥用量的10%～20%情況下，仍能促進水稻生長，提高水稻產(chǎn)量，增加經(jīng)濟效益，這與藻類活性細胞生物肥含有原核生物藍藻和真核生物綠藻有關(guān)。藍藻具有固氮作用，能將大氣中游離態(tài)的分子氮還原成可供植物利用的氮素化合物，同時固氮藍藻死亡后也會釋放出大量的氨態(tài)氮，能夠彌補施肥量減少的損失，滿足水稻生長對氮肥的需求；另外綠藻光合作用強大，攝取太陽能的力量非凡，能夠增加水稻光合產(chǎn)物，從而增加水稻產(chǎn)量。

表3 各處理經(jīng)濟效益的比較表

（3）本試驗中，處理3和處理4 都施用了藻類活性細胞生物肥，并且處理3 的施肥總量比處理4 多了10%，但產(chǎn)量卻比處理4降低了5.56%，這可能與處理3有一小區(qū)雜草較多有關(guān)，雜草影響了這一小區(qū)水稻生長，小區(qū)產(chǎn)量降低，影響了處理3 的產(chǎn)量，有待于進一步試驗驗證。

（4）本試驗只研究了藻類活性細胞生物肥對水稻的增產(chǎn)效果，但對其有較強的吸附鎘、鉛等重金屬離子的能力，降低土壤中重金屬離子的活性作用尚沒有開展研究。今后將進一步開展試驗，研究藻類活性細胞生物肥對稻谷鎘含量的影響，找到科學依據(jù)，以期為當前正在開展的農(nóng)用地重金屬污染防治工作提供新的治理方法。