微生物菌劑對水稻產量及土壤養分的影響

邱詩春 ，周 靜 ，徐 燕 ，馮山柴

（重慶三峽農業科學院，重慶 404155）

水稻是重慶市最重要的口糧作物，種植面積在983萬畝以上。近年來，重慶市對生態農業技術的發展、化學肥料的減量增效、農業生態的可持續性發展日益重視。微生物菌劑是一種含有大量有益活菌及多種天然活性物質的新型環保肥料，菌劑中的微生物能夠在土壤中繁殖，改善土壤養分狀況[1]，提高土壤酶活性[2-4]，增加微生物多樣性，增強作物抗逆能力，促進作物生長，增加作物產量，提高作物品質[5-7]，從而減少化肥的施用量，有利于農業生態的可持續性發展。目前，微生物菌劑已大量運用于水稻、玉米、馬鈴薯、番茄、黃瓜、棉花、蘋果等作物，且都取得了較好的效果[8-15]。因此，為了驗證北京耕天下的微生物菌劑（微藻營養液）對土壤養分和水稻產量方面的影響開展本試驗，試驗結果可豐富微生物菌劑在調節水稻生長方面的應用研究，同時為水稻的高產栽培、化肥減量提供理論依據[16-18]。

1 材料與方法

1.1 供試土壤

試驗地點選在重慶市萬州區分水鎮，該地區海拔500 m，地形為平行嶺谷區，土壤為棕紫泥土，試驗前土壤養分情況為pH6.4、有機質21.8 mg/kg、堿解氮144 mg/kg、有效磷8.9 mg/kg、速效鉀142.3 mg/kg。

1.2 供試材料

品種選擇當地主栽水稻品種II優1125。試驗所需肥料：復合肥（15-10-15）購自重慶市萬植巨豐生態肥業有限公司，尿素（46%）購自重慶建峰化工股份有限公司，過磷酸鈣（12%）購自湖北遠大富馳醫藥化工股份有限公司，硫酸鉀（50%）購自青海中信國安科技發展有限公司，微生物菌劑購自北京耕天下生物科技有限公司。

1.3 試驗設計

試驗設2個處理。處理1（T1）：常規施肥，施純N 150 kg/hm2、P2O5105 kg/hm2、K2O 120 kg/hm2，其中30 kg/hm2純N、全部磷肥和84 kg/hm2鉀肥作為底肥施入，105 kg/hm2純N作為分蘗肥施入，15 kg/hm2純N和36 kg/hm2鉀肥作為穗肥施入。處理2（T2）：在常規施肥的基礎上增施微生物菌劑。微生物菌劑分別在移栽前2天和拔節孕穗期施入，施用量均為1 mL/m2，其他施肥量和田間管理同處理1。每個處理重復3次。試驗采用小區隨機排列，小區面積為20 m2，小區之間筑埂間隔，埂寬20 cm，埂高30 cm。

1.4 樣品采集及指標測定

1.4.1 土壤樣品采集及指標測定

在水稻基肥施用前和收獲后采用棋盤式采樣法采集耕作層（0～20 cm）土壤樣品，經風干、磨細、過篩后測定其理化性質。采用電位法測定pH值、重鉻酸鉀法測定有機質含量、擴散法測定堿解氮含量、鉬銻抗比色法測定有效磷含量、火焰光度法測定速效鉀含量。

1.4.2 植株樣品采集及指標測定

收獲時，測定各小區產量、稻草重；隨機選取20株測定株高、有效穗數、分蘗數、穗長、葉面積（葉面積=長度×寬度×0.75[16]）；采集每小區具有代表性植株樣品5穴用以測定秸稈和籽粒中氮磷鉀含量、每穗粒數及千粒重，采用半微量凱氏法測定全氮含量、鉬銻抗比色法測定全磷含量、火焰光度法測定全鉀含量。

1.5 數據處理

采用Excel 2017進行數據計算，DPSV15.10中LSD法對土壤養分情況、農藝性狀、作物產量及產量構成因子進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 土壤化學性狀

由表1可知，T2處理有機質、堿解氮、有效磷含量顯著高于T1處理，其中T1、T2處理有機質含量分別為26.4 g/kg、31.6 g/kg，T2處理比T1處理高5.2 g/kg；堿解氮分別為103.0 mg/kg、120.3 mg/kg，T2處理比T1處理高17.3 mg/kg；有效磷分別為8.9 mg/kg、9.9 mg/kg，T2處理比T1處理高1.0 mg/kg。pH與速效鉀含量兩處理間差異不顯著。

表1 試驗各處理土壤養分情況

與試驗前土壤養分含量相比，T2處理有機質提升了9.8 g/kg，有效磷提升了1.0 mg/kg。說明微生物菌劑能夠改善土壤性狀，提高土壤養分含量。

2.2 水稻農藝性狀

由表2可知，水稻成熟時，T1、T2處理葉面積分別為26.00 cm2、29.37 cm2，T2處理比T1處理高12.96%，差異達極顯著水平（P＜0.01）；每株分蘗數分別為4.15個、5.00個，T2處理顯著高于T1處理；株高和穗長兩處理間差異較小。說明微生物菌劑具有促進水稻分蘗的作用。

表2 水稻成熟期農藝性狀

2.3 水稻產量及產量構成因子

由表3可知，T2處理產量、有效穗、千粒重均顯著高于T1處理。T1、T2處理產量分別為7.17 t/hm2、8.40 t/hm2，T2處理比T1處理高17.15%；有效穗分別為150.58×104hm2、172.53×104hm2，T2處理比T1處理高14.58%；T1、T2處理千粒重分別為24.67 g、26.70 g，T2處理比T1處理高8.22%。每穗粒數和結實率兩處理間差異不顯著。說明微生物菌劑能夠改善水稻的生長狀況，促進分化有效穗，提高產量。

表3 水稻產量及產量構成因子

3 結論與討論

1）本試驗結果表明，增施微生物菌劑能明顯改善土壤理化性質，有效緩解土壤肥力下降問題，提高土壤養分含量。與常規施肥相比，增施微生物菌劑土壤有機質含量提高了5.2 g/kg，堿解氮提高了17.3 mg/kg，有效磷提高了1.0 mg/kg；與試驗前土壤相比，有機質提升了9.8 g/kg，有效磷提升了1.0 mg/kg。

2）增施微生物菌劑能顯著提高水稻產量及產量構成因子。水稻成熟時，增施微生物菌劑水稻產量比常規施肥顯著提高了17.15%，有效穗、千粒重分別顯著提高14.58%、8.22%。同時葉面積增加了12.96%，差異達極顯著水平，每株分蘗數也顯著提高了20.00%。該試驗結果可為北京耕天下微藻營養液微生物菌劑在水稻生產上的應用提供依據，今后筆者還將結合調整化肥施用量對該微生物菌劑進行試驗。