生物有機肥對鮮食玉米產量、土壤養分及微生物的影響

石 磊，張睿佳

（上海市浦東新區農業技術推廣中心，上海 201201）

0 引言

生物有機肥是指以動、植物殘體為基質，加入一種或多種有益微生物，經過發酵、腐熟、除臭、干燥后加工而成的一種新型、高效、安全的微生物-有機復合肥料[1-2]。生物有機肥綜合了有機肥和微生物肥料的優點，它既有有機肥肥效長久、營養全面、有機質豐富的特點，又含有有益微生物，在改善土壤理化性狀，調控土壤微生物群落結構，提高土壤更新或恢復能力，減少土傳病害等方面發揮了重要作用[3-6]。邱堯等[7]的研究結果表明，增施生物有機肥可以促進水稻生長，提高水稻的產量和土壤肥力；王成等[8]的研究結果表明，配施生物有機肥可以顯著提高韭菜的產量，改善其營養品質；施用生物有機肥可以促進黃瓜生長，提高產量和品質[9-10]；張鳳英等[11]的研究表明生物有機肥能顯著提高西瓜的產量，增加土壤中有機碳、全氮和全鉀含量。鮮食玉米就是指玉米還沒有完全成熟而直接收獲食用的玉米，主要有黑玉米、甜玉米、糯玉米、黑白玉米等等，其口感嫩、香、甜。隨著城鄉居民對食品營養要求的不斷提高以及對飲食結構的調整，玉米的營養價值和保健作用逐漸被人們認識，鮮食玉米及玉米制品倍受喜愛，浦東新區每年種植鮮食玉米400 多hm2。近年來，生物有機肥發展迅速，種類繁多，但在鮮食玉米上的應用效果研究卻鮮有報道。為此，本試驗選擇4 種常見的生物有機肥在鮮食玉米上進行田間試驗，研究其對玉米產量、土壤養分及微生物的影響，旨在為本地區的推廣使用提供技術依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗點位于上海市浦東新區惠南鎮永樂村，供試土壤為水稻土，試驗田塊平整，肥力均勻，土壤基本理化性狀：pH 6.41，有機質32.5 g/kg，堿解氮262 mg/kg，有效磷247 mg/kg，速效鉀284 mg/kg。供試作物為玉米，品種為‘中科糯甜99’，株行距30 cm×60 cm，2019年3月18日育苗，3月31日移栽，5月18日抽穗，5月25日授粉，6月15日成熟。供試生物有機肥：（1）‘上蠶力’生物有機肥，廣東植物龍生物技術有限公司，總養分：N＋P2O5＋K2O≥6%，有機質≥47%；（2）‘谷霖’微生物肥，上海聯業農業科技有限公司，有機質≥40%，有效活菌數≥0.2 億/g；（3）‘迪爾樂’微生物肥，上海綠樂生物科技有限公司，總養分：N＋P2O5＋K2O≥6%，有效活菌數≥0.2 億/g；（4）‘坤之緣’生物有機肥，上海溫興生物工程有限公司，總養分：N＋P2O5＋K2O≥6%，有機質≥40%，有效活菌數≥0.2億/g。

1.2 試驗設計

試驗設5個處理：（1）常規施肥(CK)，600 kg/hm2復合肥(15-15-15)做底肥，150 kg/hm2水溶肥(20-20-20)做拔節肥，150 kg/hm2水溶肥(20-20-20)做穗肥；（2）常規施肥+1生物有機肥(BIO1)7500 kg/hm2；（3）常規施肥+2生物有機肥(BIO2)7500 kg/hm2；（4）常規施肥+3生物有機肥(BIO3)7500 kg/hm2；（5）常規施肥減量+4 生物有機肥(BIO4)7500 kg/hm2。

每個處理3個重復，總共15個小區，每個小區36 m2，隨機區組排列，各試驗區其他管理方法保持一致。

1.3 測定項目與方法

1.3.1 土樣 試驗前后分別采集0～20 cm 土樣，鮮樣檢測細菌、真菌和放線菌數量，烘干后檢測pH、有機質、水解氮、有效磷、速效鉀含量。土壤pH采用電位法；土壤堿解氮采用堿解擴散法；土壤有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法；速效鉀采用乙酸銨提取-火焰光度法；有機質采用重鉻酸鉀硫酸溶液油浴法[12]；采用稀釋平板法測定土壤中細菌、真菌和放線菌的總數[13]，分別采用牛肉膏蛋白胨瓊脂培養基、馬丁氏培養基和改良的高氏一號培養基培養土壤中細菌、真菌和放線菌。

1.3.2 產量 玉米成熟期每處理選取十株調查株高和果穗性狀，進行產量統計。

1.4 數據分析

運用Excel 2007 和SPSS 19.0 軟件對試驗數據進行統計分析，使用最小顯著差異法進行多重比較(P＜0.05)。

2 結果與分析

2.1 土壤養分

施用不同生物有機肥處理之后土壤的養分狀況見表1，從中可以看出，施用生物有機肥都顯著降低了土壤的pH，其中以BIO3和下降最多，BIO4次之；施用生物有機肥都顯著提高了土壤的有機質含量，分別比對照提高了9.76%、8.87%、7.56%和5.39%；施用生物有機肥都提高了土壤的堿解氮含量，其中以BIO3效果最好，其次為BIO2，再次為BIO1；施用生物有機肥都提高了土壤的有效磷和速效鉀含量，其中以BIO1效果最好，分別比對照提高了19.23%和19.43%。

2.2 土壤微生物數量

從表2 中可以看出，施用不同生物有機肥都不同程度增加了土壤中微生物的數量。從細菌數量來看，BIO2 最多，為8.2×106cfu/g，其次為BIO1，達到7.6×106cfu/g，BIO3和BIO4也分別達到7.3×106cfu/g和6.6×106cfu/g；BIO1、BIO4、和BIO2 的放線菌數量分別為3.3×105cfu/g、3.0×105cfu/g 和2.9×105cfu/g,顯著高于對照的1.7×105cfu/g；真菌數量方面，BIO4＞BIO1＞BIO2＞BIO3＞CK，各處理之間沒有顯著差異。

表2 不同生物有機肥處理土壤微生物數量表

2.3 株高、果穗性狀及產量

施用不同生物有機肥都增加了玉米的株高，但處理之間差異不顯著。從玉米果穗性狀來看，施用生物有機肥都增加了玉米的穗長、穗粗和穗行數，處理之間差異也不顯著；施用生物有機肥都增加了玉米的行粒數和鮮百粒重，其中以BIO3 肥效最好，分別比對照增加8.95%和4.53%；施用生物有機肥都提高了玉米的單穗重，BIO1＞BIO2＞BIO3＞BIO4＞CK，BIO1和BIO2與CK 達到顯著水平；施用生物有機肥的處理的玉米產量均比對照高，其中以BIO1最高，達到14701.8 kg/hm2，BIO2次之，為14386.8 kg/hm2，分別比對照增產16.45%和13.96%（表3）。

表3 不同生物有機肥處理玉米果穗性狀及產量情況表

3 結論與討論

生物有機肥施入土壤后，提高了土壤有機質含量，同時促進有益微生物大量繁殖，在土壤微生物及土壤酶活性影響下能產生大量有機酸，土壤pH呈現下降趨勢，不斷釋放出土壤中的遲效態氮、磷、鉀，增加了養分，能有效改善土壤的理化性質[14-15]。與此相似，本試驗研究結果表明，施用生物有機肥顯著降低了土壤pH，顯著提高了有機質含量，增加了堿解氮、有效磷和速效鉀含量。生物有機肥本身含有益菌群，對土壤土著微生物有一定活化作用，且生物有機肥基料多為有機物，可豐富土壤中微生物可利用營養，增加菌群數。范潔群等[16]的研究表明微生物菌肥提高了土壤中細菌和真菌數量。袁英英等[17]的研究表明施用生物有機肥提高了土壤中細菌和放線菌數量。本試驗研究結果表明，施用生物有機肥增加了土壤中細菌、放線菌和真菌的數量。劉旭等[18-19]的研究表明生物有機肥能顯著提高玉米的產量，增加土壤中有機質、堿解氮、有效磷和速效鉀含量；杜麗娟等[20-21]的研究表明生物有機肥可以顯著增加玉米穗粒數和千粒重，從而大幅提高產量。本試驗研究結果表明，施用生物有機肥增加了玉米的株高、穗長、穗粗、穗行數、行粒數和單穗重，取得了8.54%～16.45%的增產，這些與前人的研究結果也基本一致。

綜上所述，施用生物有機肥顯著降低了土壤的pH，提高了土壤的有機質含量5.39%～9.76%，提高了土壤的堿解氮、有效磷和速效鉀含量，增加了土壤中微生物的數量。生物有機肥不但增加了土壤養分，培肥了地力，還促進了鮮食玉米生長，增產8.54%～16.45%，四種生物有機肥都有不錯的效果，綜合來看，‘上蠶力’和‘谷霖’兩種生物有機肥效果更好。目前，浦東新區正在大力推進綠色農產品認證，隨著畜禽退養，普通商品有機肥數量將會大幅減少，生物有機肥必將在綠色生產和農產品質量安全方面發揮越來越重要的作用。