基施微生物肥對(duì)水稻產(chǎn)量及土壤養(yǎng)分的影響

張國江 袁曉明* 蔡明清 王金華 袁 偉 楊 鑫

（1光明食品集團(tuán)上海崇明農(nóng)場有限公司，上海 202179；2上海光明前進(jìn)農(nóng)場有限公司，上海 202179）

化學(xué)肥料雖然對(duì)提高水稻產(chǎn)量有重要作用，但長時(shí)間、不合理、大量施用化學(xué)肥料，不僅會(huì)使土壤結(jié)構(gòu)變差，降低肥料利用效率，而且會(huì)引起環(huán)境污染[1]。微生物肥料是由一種或數(shù)種有益微生物、經(jīng)工業(yè)化培養(yǎng)發(fā)酵而成的生物肥料，在農(nóng)作物生產(chǎn)中具有特定的肥料效應(yīng)，可作為化學(xué)肥料的有益補(bǔ)充[2]。目前，對(duì)微生物肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用已有諸多研究，獲得的主要研究結(jié)論是微生物肥能部分替代化學(xué)肥料，能更好地發(fā)揮土壤潛在肥力，提高水稻產(chǎn)量和品質(zhì)，且在一定程度上具有改善土壤理化性狀、平衡土壤酸堿度、提高土壤有益生物菌等作用[1,3-6]。在此背景下，筆者擬對(duì)基施微生物肥在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用效果進(jìn)行試驗(yàn)研究，以期為減施化肥、提高水稻生產(chǎn)效益、改良土壤結(jié)構(gòu)等提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概括

試驗(yàn)于2020年在上海躍進(jìn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)有限公司所屬17隊(duì)、23隊(duì)田塊內(nèi)進(jìn)行，前茬作物為油菜。供試水稻品種為“武運(yùn)粳31”，機(jī)穴直播，17隊(duì)田塊的播種期為5月21日，23隊(duì)田塊的播種期為5月19日。供試的復(fù)合微生物肥（NT，枯草芽孢桿菌+米曲霉≥0.2億/g，NPK養(yǎng)分總含量為25%，有機(jī)質(zhì)含量≥20%）由上海諾同農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

23隊(duì)田塊內(nèi)設(shè)常規(guī)施肥(CK1)、復(fù)合微生物肥(NT1)2個(gè)處理，17隊(duì)田塊內(nèi)設(shè)常規(guī)施肥（CK2）、復(fù)合微生物肥(NT2) 2個(gè)處理，共4個(gè)處理。其中，CK1和CK2的基肥每667 m2施緩釋肥（N-P-K=26-12-12）30 kg，NT1處理和NT2處理的基肥每667 m2施復(fù)合微生物肥（N-P-K=12-5-8）50 kg，各處理具體肥料運(yùn)籌見表1。各處理分蘗肥均施尿素（46.2%），拔節(jié)肥均施三元復(fù)合肥（N-P-K=15-15-15），穗肥均施尿素（46.2%）。NT1處理較CK1減少純氮施用量16.2%，NT2處理較CK2減少純氮施用量14.1%。

表1 各處理肥料運(yùn)籌

1.3 測定項(xiàng)目與方法

每處理區(qū)選取2個(gè)點(diǎn)，每點(diǎn)調(diào)查面積1 m2，每周調(diào)查1次水稻莖蘗動(dòng)態(tài)。水稻成熟期測定每穗總粒數(shù)、每穗實(shí)粒數(shù)、千粒重等，計(jì)算理論產(chǎn)量，采用機(jī)收的方法測定實(shí)際產(chǎn)量（含水分和雜質(zhì)含量）。

在施肥前和水稻成熟后各進(jìn)行1次土樣采集，采用S形取樣法取混合土樣，風(fēng)干、磨碎后過2 mm孔徑篩待測。采用濃硫酸-重鉻酸鉀外加熱法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量，采用半微量開氏法測定土壤全氮含量，采用碳酸氫鈉提取法測定土壤速效磷含量，采用醋酸銨浸提法測定土壤速效鉀含量[1-2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 莖蘗動(dòng)態(tài)分析

由圖1可知，各處理的莖蘗動(dòng)態(tài)表現(xiàn)基本一致，其中，NT2處理的高峰苗數(shù)比其他3個(gè)處理低，收獲期NT1處理和NT2處理的有效穗數(shù)均比對(duì)應(yīng)的CK1和CK2低，但降幅并不明顯，每667 m2分別降低0.1萬、0.9萬穗。NT1處理和NT2處理的成穗率均較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2明顯增加，NT1處理的成穗率較CK1增加3.29%，NT2處理的成穗率較CK2增加11.47%。

圖1 不同處理的水稻莖蘗動(dòng)態(tài)分析

2.2 水稻產(chǎn)量構(gòu)成及實(shí)際產(chǎn)量分析

由表2可見，NT1處理和NT2處理的每穗實(shí)粒數(shù)均較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2有一定程度的增加，分別增加5.9粒和3.0粒，這可能是由于NT1處理和NT2處理的高峰苗數(shù)均比對(duì)應(yīng)的CK1和CK2低，成穗率高，無效的營養(yǎng)生長減少所致。NT1處理和NT2處理與對(duì)應(yīng)的CK1和CK2的結(jié)實(shí)率無明顯差異，但NT1處理的結(jié)實(shí)率比CK1高，NT2處理的結(jié)實(shí)率比CK2低。NT1處理和NT2處理與對(duì)應(yīng)的CK1和CK2的千粒重差異也不明顯。NT1處理和NT2處理的實(shí)際產(chǎn)量均高于對(duì)應(yīng)的CK1和CK2，分別增產(chǎn)3.94%和6.90%。

表2 不同處理的產(chǎn)量構(gòu)成及實(shí)際產(chǎn)量分析

2.3 水稻成本及效益分析

由表3可知，NT1處理和NT2處理的肥料成本均較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2有一定程度的增加（主要表現(xiàn)為基肥成本增加和追肥成本降低），分別每667 m2增加64.14元和65.98元；NT1處理和NT2處理的農(nóng)藥成本均較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2有所降低，平均每667 m2降低15.36元，其主要原因是NT1處理和NT2處理較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2減少了1次病蟲害防治；NT1處理和NT2處理的肥料和農(nóng)藥總成本較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2分別每667 m2增加48.78元和50.62元；由于水稻實(shí)際產(chǎn)量增加，NT1處理和NT2處理的水稻收益較對(duì)應(yīng)的CK1和CK2分別每667 m2增加66.42元和105.03元，最終水稻純收益分別每667 m2增加17.64元和54.41元。

表3 不同處理的肥料、農(nóng)藥成本與效益分析(單位：元)

2.4 土壤養(yǎng)分含量分析

由表4可知，水稻收獲后NT1處理和NT2處理的土壤全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量均較施肥前有一定程度的增加，其中土壤有效磷含量的增加較為明顯，分析其原因可能是由于這兩個(gè)處理施用了微生物肥料，土壤中的微生物活動(dòng)增強(qiáng)，土壤中的固態(tài)磷得到分解釋放，從而導(dǎo)致土壤有效磷含量升高。

表4 不同處理的土壤養(yǎng)分含量分析

3 結(jié)論與討論

長時(shí)間過量施用氮肥，不僅容易造成土壤板結(jié)等環(huán)境問題，而且會(huì)導(dǎo)致水稻經(jīng)濟(jì)效益不高[7-9]。而微生物肥因含有大量微生物，可通過微生物活動(dòng)來改善作物營養(yǎng)條件和生長環(huán)境，刺激作物生長發(fā)育，發(fā)揮土壤潛在肥力，從而提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量[10]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，基施復(fù)合微生物肥雖對(duì)水稻生育期間莖蘗數(shù)的影響不明顯，但能提高水稻成穗率、每穗實(shí)粒數(shù)或結(jié)實(shí)率等，從而提高水稻產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，基施微生物肥還能在一定程度上提高土壤全氮含量、有效磷含量、速效鉀含量。因此，在水稻生產(chǎn)上可采用基施微生物肥的方式替代傳統(tǒng)的基施化肥。