鹽堿土壤施用不同生物有機(jī)肥對(duì)大麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

陳小倩，曹偉召，李國(guó)梁，施圣高，諸海燾

(1.上海上實(shí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，上海202183；2.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海201403)

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鹽堿土壤施用不同生物有機(jī)肥對(duì)大麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響

陳小倩1，曹偉召1，李國(guó)梁1，施圣高1，諸海燾2*

(1.上海上實(shí)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開(kāi)發(fā)有限公司，上海202183；2.上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院生態(tài)環(huán)境保護(hù)研究所，上海201403)

在大田條件下，以大麥花22為試材，研究不同有機(jī)肥品種對(duì)大麥生長(zhǎng)、莖蘗動(dòng)態(tài)、成熟性狀及產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：與當(dāng)?shù)亓?xí)慣施肥(不施有機(jī)肥，常規(guī)施氮)相比，3種配施生物有機(jī)肥(聯(lián)業(yè)生物肥、通微腐殖酸肥、溫興蚯蚓肥)處理，大麥分蘗數(shù)、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量等均明顯提高，而每穗粒數(shù)、穗長(zhǎng)、株高等有所降低。腐植酸肥與常規(guī)施氮組合處理下的大麥產(chǎn)量最高，比僅常規(guī)施氮處理的增產(chǎn)8.54%。減氮10%并配施生物有機(jī)肥(腐殖酸肥或蚯蚓肥)處理的分別比常規(guī)施氮處理的增產(chǎn)0.22%和1.43%。本結(jié)果說(shuō)明生物有機(jī)肥的施用有利于促進(jìn)氮肥的減量化使用。

生物有機(jī)肥；鹽堿地；大麥；莖蘗動(dòng)態(tài)

生物有機(jī)肥是一類(lèi)含有活微生物的特定制品[1]，應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，通過(guò)其中所含微生物的生命活動(dòng)，增加植物養(yǎng)分的供應(yīng)量或促進(jìn)植物生長(zhǎng)，提高產(chǎn)量，改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。它雖不能起到化肥的直接大量供給氮、磷、鉀等營(yíng)養(yǎng)元素的作用，但其與化肥配施能更好地促進(jìn)作物生長(zhǎng)及產(chǎn)量品質(zhì)的提升[2]。

沿海灘涂土壤屬于濱海鹽土，由于圍墾時(shí)間較短，土壤層次發(fā)育不全，耕作層尚未形成，土壤呈現(xiàn)pH值、全鹽量和速效鉀含量高，而有機(jī)質(zhì)、氮和磷含量低的特點(diǎn)[3]，土壤條件成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要原因。傳統(tǒng)的鹽堿土改良主要采用引淡淋鹽、化學(xué)改良、生物輪作等措施[4]，存在諸如成本高、有害元素多、見(jiàn)效慢等問(wèn)題。生物有機(jī)肥通過(guò)有益微生物的活動(dòng)產(chǎn)生大量的有機(jī)酸，促進(jìn)土壤中緩效態(tài)氮、磷、鉀的釋放，能有效改善土壤的理化性質(zhì)，提高土壤肥力，這些因素都會(huì)對(duì)鹽堿土壤生產(chǎn)力和改良鹽堿土起到一定的積極作用[5]。本研究以上海沿海灘涂鹽堿土為供試土壤，選擇3種不同功能的商品生物有機(jī)肥與大麥為研究對(duì)象，定期考察大麥苗情莖蘗動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量構(gòu)成及土壤質(zhì)量，探究生物有機(jī)肥對(duì)鹽堿土壤改良及大麥生長(zhǎng)、產(chǎn)量的影響，以期為鹽堿地改良利用提供科學(xué)依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試土壤：試驗(yàn)位于上海崇明東灘上實(shí)園區(qū)6號(hào)區(qū)，試驗(yàn)田前茬作物為水稻，土壤類(lèi)型為濱海鹽土，土壤肥力較低，土壤有機(jī)質(zhì)9.85 g/kg，堿解氮34.7 mg/kg，有效磷9.85 mg/kg，速效鉀135.40 mg/kg，pH值8.85，全鹽2.59 g/kg。

供試大麥品種：花22(嘉興市農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供)。播種日期：2014年11月6日，播種量127.5 kg/hm2。

供試生物有機(jī)肥：上海聯(lián)業(yè)農(nóng)業(yè)公司生產(chǎn)的生物有機(jī)肥[其含有機(jī)質(zhì)394.2 g/kg，總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)為63.5 g/kg，pH值7.85]，上海通微生物公司生產(chǎn)的腐植酸有機(jī)肥[其含有機(jī)質(zhì)452.7 g/kg，總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)為691.0 g/kg，pH值6.94]，上海溫興生物公司生產(chǎn)的蚯蚓有機(jī)肥[其含有機(jī)質(zhì)415.2 g/kg，總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)為68.4 g/kg，pH值7.34]。

1.2試驗(yàn)方案與設(shè)計(jì)

生物有機(jī)肥組合處理設(shè)計(jì)見(jiàn)表1，T1為不施肥(空白)，T2為無(wú)有機(jī)肥的常規(guī)施氮(當(dāng)?shù)亓?xí)慣)。T3―T8處理按如下設(shè)計(jì)：以生物有機(jī)肥品種為主因素，3個(gè)生物有機(jī)肥品種分別為聯(lián)業(yè)生物肥(T3，T6)、通微腐殖酸肥(T4，T7)、溫興蚯蚓肥(T5，T8)；氮用量為副因素，設(shè)2水平(常規(guī)施氮和減量施氮)，計(jì)6個(gè)處理，分別對(duì)應(yīng)T3―T8，其中T3―T5均為生物有機(jī)肥配施常規(guī)氮量，而T6―T8均為生物有機(jī)肥配施常規(guī)減氮10%(表1)。每處理3次重復(fù)，每小區(qū)33 m2，試驗(yàn)四周設(shè)置保護(hù)行。

生物有機(jī)肥用量為3 000 kg/hm2，常規(guī)施肥試驗(yàn)總肥量折算為純N 270 kg/hm2，P2O5120 kg/hm2，K2O 150 kg/hm2。氮肥分4次施用：基肥50%，蘗肥(苗期)20%，拔節(jié)肥10%，穗肥20%；磷肥100%作基肥；鉀肥分為基肥50%與追肥50%施用。減量施肥肥料配比和基、追肥比例同常規(guī)施肥。

表1　生物有機(jī)肥組合田間處理試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.3試驗(yàn)田間記載及樣品采集

1.3.1詳細(xì)記載田間檔案。記錄試驗(yàn)田的土質(zhì)、肥力、前茬、各項(xiàng)栽培管理措施、施肥情況以及特殊氣候變化對(duì)作物的影響等。

1.3.2田間調(diào)查和考種測(cè)產(chǎn)。按節(jié)氣調(diào)查主莖葉齡和莖蘗動(dòng)態(tài)。葉齡指主莖上已出生的葉片數(shù)，每處理選10株定點(diǎn)調(diào)查。大麥成熟時(shí)，每處理選30株調(diào)查考種：株高、莖粗、基部第1和第2節(jié)間長(zhǎng)度、總穗數(shù)、有效穗、總粒數(shù)、實(shí)粒數(shù)、千粒質(zhì)量。干物質(zhì)質(zhì)量分葉、莖、穗，并計(jì)算谷草比。最后每小區(qū)實(shí)收計(jì)產(chǎn)。

1.4統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010和SPSS17.0軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，采用LSD法進(jìn)行差異顯著性比較。

2　結(jié)果與分析

2.1不同生物有機(jī)肥組合處理對(duì)大麥莖糵動(dòng)態(tài)的影響

表2顯示了大麥分蘗動(dòng)態(tài)變化和葉齡變化情況。結(jié)果表明：大麥總莖數(shù)隨著栽培時(shí)間的延長(zhǎng)，呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在拔節(jié)期大麥總莖蘗達(dá)到最高，隨后開(kāi)始下降。不同生物有機(jī)肥處理莖蘗動(dòng)態(tài)和葉齡變化存在差異，拔節(jié)期T3、T5、T6、T7處理的總莖蘗數(shù)比常規(guī)施氮增加87.8萬(wàn)～169.0萬(wàn)/hm2，其中，T6的總莖蘗數(shù)最高，達(dá)到1 194.4萬(wàn)/hm2。T4和T8的總莖糵數(shù)略低于T2處理。成熟期各有機(jī)肥處理的總莖蘗數(shù)均高于T2處理，增加幅度在14.1萬(wàn)～110.6萬(wàn)/hm2之間，這在一定程度上反映了生物有機(jī)肥的增產(chǎn)效應(yīng)。從葉齡進(jìn)程來(lái)看，施用生物有機(jī)肥會(huì)延緩大麥出葉速度，3種生物有機(jī)肥組合間比較，T5、T8的出葉速度較快，T3、T6的出葉速度較慢。

表2　不同生物有機(jī)肥組合田間處理下大麥莖蘗動(dòng)態(tài)和葉齡變化

2.2不同生物有機(jī)肥組合處理對(duì)大麥成熟期主要性狀的影響

表3顯示了不同生物有機(jī)肥處理對(duì)大麥成熟期長(zhǎng)勢(shì)的影響。從表3可見(jiàn)，T4處理大麥的株高、莖粗、莖部第2節(jié)間長(zhǎng)均表現(xiàn)為最高，分別比T2處理的提高0.38、0.03、0.45 cm，但差異均未達(dá)顯著水平；除T4外其余生物有機(jī)肥料組合處理下大麥株高均低于T2；同一生物有機(jī)肥主因素下，常規(guī)施氮較減量施氮處理的大麥株高有所增加，聯(lián)業(yè)生物肥T3比T6株高增加1.45 cm，腐植酸肥T4比T7株高增加1.15 cm，蚯蚓肥T5比T8株高增加6.26 cm。通過(guò)對(duì)大麥成熟期莖粗的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，T4、T6、T7成熟期大麥莖粗比T2增加0.01～0.03 cm不等，其中T4、T6處理增加效果顯著。3種生物有機(jī)肥復(fù)合處理均可提高大麥莖部第1節(jié)間長(zhǎng)度，增加幅度在0.13～0.79 cm；第2節(jié)間長(zhǎng)度，聯(lián)業(yè)生物肥處理組合T3、T6表現(xiàn)為降低趨勢(shì)，其余2種生物有機(jī)肥組合處理的表現(xiàn)為增加趨勢(shì)。T8處理的大麥穗長(zhǎng)顯著低于T2(P<0.05)。

表3　不同生物有機(jī)肥組合田間處理對(duì)大麥成熟期農(nóng)藝性狀的影響

注：表中數(shù)據(jù)后不同小寫(xiě)字母表示0.05水平差異顯著。下同。

2.3不同生物有機(jī)肥組合處理對(duì)大麥產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

表4顯示了不同生物有機(jī)肥組合處理下，大麥的產(chǎn)量構(gòu)成及產(chǎn)量表現(xiàn)。本試驗(yàn)中生物有機(jī)肥組合對(duì)提高大麥有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量有一定促進(jìn)作用，如T3、T6和T5、T8處理的有效穗數(shù)均高于T2，但差異不顯著。對(duì)于千粒質(zhì)量，3種生物有機(jī)肥處理均表現(xiàn)為增加，其中T3、T6、T7、T8增加效果顯著(P<0.05)。而每穗總粒數(shù)和實(shí)粒數(shù)則表現(xiàn)為降低趨勢(shì)，這也與前面所述的生物有機(jī)肥料處理會(huì)降低穗長(zhǎng)這一結(jié)論相吻合。3種生物有機(jī)肥復(fù)合處理間比較，T3有效穗數(shù)最高，T7最低。每穗總粒數(shù)和每穗實(shí)粒數(shù)T7最高，T8最低。T3的千粒質(zhì)量最高，T5的千粒質(zhì)量最低。大麥的理論產(chǎn)量T3處理最高，產(chǎn)量達(dá)到7 428.9 kg/hm2，其次為T(mén)7，T8處理大麥理論產(chǎn)量最低。

表4　不同生物有機(jī)肥組合田間處理下大麥產(chǎn)量構(gòu)成因素

2.4不同生物有機(jī)肥復(fù)合處理對(duì)大麥實(shí)收產(chǎn)量的影響

谷草比為禾谷類(lèi)作物谷粒與其莖稈質(zhì)量的比值，是作物經(jīng)濟(jì)性狀指標(biāo)之一，谷草比值大，表示植株光合產(chǎn)物轉(zhuǎn)化效率高。本試驗(yàn)中減氮處理的谷草比均高于常規(guī)施氮，可能是因?yàn)楦呤┓柿坎焕诖篼溨仓旯夂袭a(chǎn)物的轉(zhuǎn)化。從大麥實(shí)收產(chǎn)量看，常規(guī)施氮基礎(chǔ)上增施生物有機(jī)肥料均表現(xiàn)一定程度的增產(chǎn)趨勢(shì)，其中T4產(chǎn)量最高，產(chǎn)量比T2提高8.54%，T3其次。在氮肥減量10%施肥水平上增施有機(jī)肥料，T7和T8大麥產(chǎn)量分別比T2增加0.22%和1.43%。

表5　不同生物有機(jī)肥組合田間處理下大麥實(shí)收產(chǎn)量

3　討論與結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，大麥總莖蘗數(shù)在拔節(jié)期達(dá)到最高，隨后開(kāi)始下降。各生物有機(jī)肥復(fù)合處理的總莖蘗數(shù)均高于T2常規(guī)施肥處理，增加幅度在14.1萬(wàn)～110.6萬(wàn)/hm2之間，這在一定程度上反映了生物有機(jī)肥的增產(chǎn)效應(yīng)。

生物有機(jī)肥復(fù)合處理可提高成熟期大麥莖粗，而降低株高，降低幅度為0.27～6.53 cm；魏峰等[6]研究結(jié)果與本結(jié)果一致：微生物肥料均能降低小麥株高，提高抗倒抗旱能力。大麥成熟期保持合理的植株高度和莖粗，特別是在沿海灘涂多風(fēng)地區(qū)可降低后期倒伏的風(fēng)險(xiǎn)，利于收獲和高產(chǎn)。

從產(chǎn)量構(gòu)成因子分析，大麥?zhǔn)┯蒙镉袡C(jī)肥主要在于促進(jìn)灌漿成熟，提高千粒質(zhì)量，其中T3、T6、T7、T8處理千粒質(zhì)量增加效果顯著(P<0.05)；其次是促進(jìn)分蘗成穗，提高有效分蘗和有效穗數(shù)，但增加效果不顯著；而對(duì)穗粒結(jié)構(gòu)影響較小，其中穗長(zhǎng)和每穗實(shí)粒數(shù)均比T2有不同程度降低。

本試驗(yàn)中T4腐植酸有機(jī)肥料處理產(chǎn)量最高，大麥產(chǎn)量比T2增加8.54%。盧秉林等[7]研究認(rèn)為：在同樣有效的產(chǎn)量構(gòu)成情況下，供試的生物有機(jī)肥有減少化肥施用量的效果，這不僅具有經(jīng)濟(jì)意義，對(duì)環(huán)境保護(hù)也大有益處。本試驗(yàn)在不同生物有機(jī)肥和化肥配施條件下，減量施氮處理T6和T7大麥產(chǎn)量分別比對(duì)照增加0.22%和1.43%，體現(xiàn)了生物有機(jī)肥料的減氮增產(chǎn)效果。而生物有機(jī)肥對(duì)鹽堿土壤改良、增加微生物種群和數(shù)量、改善土壤理化性狀等效果，還有待進(jìn)一步深入研究。

[1]葛誠(chéng).微生物肥料生產(chǎn)應(yīng)用基礎(chǔ)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科技出版社,2000.

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Effects of Different Bio-organic Fertilizers on the Growth and Yield of Barley in Saline-alkali Soil

CHEN Xiao-qian,CAO Wei-zhao,LI Guo-liang,SHI Sheng-gao,ZHU Hai-tao

(1.Shanghai SIIC Modern Agriculture Development Co.,Ltd., Shanghai 202183,China; 2.Institute of Eco-environment and Plant Protection, Shanghai Academy of Agricultural Science, Shanghai 201403,China)

A field experiment was conducted to assess the effects of three microbial organic fertilizers on the growth and yield of the barley variety 'Flower 22.As a result,compared with the conventional fertilizer application method adopted by local farmers (regularly applying N-fertilizers,but without applying organic fertilizers),application of each of the three tested microbial organic fertilizers increased tiller number,the number of productive panicles,and 1000-grain weight of barley;but decreased barley spike number,ear length,and plant height.Relative to regular application of N-fertilizers alone,combining them with humic acid fertilizer increased barley yield by 8.54%. In two treatments,N-fertilizers (applied at a rate 10% lower than the recommended rate) were combined with humic acid fertilizer or wormcast organic fertilizer,leading to increases in barley yield by 0.22% and 1.43%,respectively. Hence,it is feasible to reduce application rate of chemical fertilizers by combining them with microbial organic fertilizers.

Microbial organic fertilizer;Saline-alkali soil;Barley;Stem and tiller dynamics

2016-05-30

上海市農(nóng)委科技攻關(guān)重點(diǎn)課題(滬農(nóng)科攻字2013第5-9號(hào))；上海市農(nóng)委科技興農(nóng)推廣課題(滬農(nóng)科推字2014第4-1號(hào))。

陳小倩(1988—)，女，技術(shù)員，主要從事稻麥生產(chǎn)管理。

E-mail:1263619515@qq.com。

諸海燾(1980—)，男，副研究員，主要從事鹽堿土壤改良和養(yǎng)分高效利用研究。E-mail: htzhu123@163.com。

S144；S147；S512.3

A

1673-6486-20160198

陳小倩,曹偉召,李國(guó)梁,施圣高,諸海燾.鹽堿土壤施用不同生物有機(jī)肥對(duì)大麥生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響[J/OL].大麥與谷類(lèi)科學(xué),2016，33(3)：48-51[2016-09-07].http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20160907.1014.005.html