化肥減量配施微生物菌肥對水稻經(jīng)濟效益和土壤養(yǎng)分的影響

張 濤，王夢星，何瑞清，郜勝濤，黃榮松，何 莎

（1.文山州土壤肥料工作站，云南 文山 663000，2.文山州農(nóng)業(yè)綜合行政執(zhí)法支隊，云南 文山 663000）

肥料是影響農(nóng)作物生長發(fā)育的關(guān)鍵因素之一，其施用是否合理，關(guān)系到作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。在農(nóng)作物生產(chǎn)中，重施化肥，輕施有機肥，忽略施用微生物菌肥的現(xiàn)象比較普遍，它不僅造成生產(chǎn)成本增加，還導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)破壞、板結(jié)、有機質(zhì)含量下降，引起土壤養(yǎng)分不平衡，不僅影響農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)[1-2]，甚至帶來一系列較為嚴(yán)重的生態(tài)環(huán)境問題。目前，環(huán)保無污染的微生物菌肥越來越受到人們歡迎，它可有效利用大氣中的氮素或土壤中的養(yǎng)分資源，不僅降低生產(chǎn)成本，提高作物產(chǎn)量、改善作物品質(zhì)，減少環(huán)境污染，并在一定程度上改善土壤的理化性狀等[3-5]。在中國農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)、可持續(xù)發(fā)展道路上，微生物菌肥是不可或缺的一員。

廣南縣海拔1000～1500 m，年均降雨量1418 mm，年均氣溫17.3℃，屬中亞熱帶高原季風(fēng)氣候，主要種植水稻。本試驗以水稻為研究對象，研究化肥（氮肥）減量配施微生物菌肥對水稻經(jīng)濟效益、土壤養(yǎng)分的影響，以期減少化肥使用量，探索合理的施肥結(jié)構(gòu)，為合理施肥提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

2019年3—11 月在文山州廣南縣者兔鄉(xiāng)者兔村委會西維村進(jìn)行試驗，東經(jīng)104.83334°，北緯24.1396°，海拔1426.00 m，年平均氣溫17.60℃，年降水量1056 mm。潴育型紅壤性水稻土，前作大春水稻后的冬閑田。土壤有機質(zhì)24.2 g·kg-1，速效氮83.0 mg·kg-1，速效磷12.8 mg·kg-1，速效鉀73.0 mg·kg-1，pH值5.7。

1.2 供試材料

水稻品種為荃優(yōu)絲苗（優(yōu)質(zhì)稻）

供試肥料：云南云天化農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)的水稻配方肥（N-P2O5-K2O=20-8-10），云南春華秋實農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的微生物菌肥（有效活菌數(shù)≥2.0億·g-1），云南開遠(yuǎn)解化化工公司生產(chǎn)尿素。

1.3 試驗設(shè)計

在單一差異的原則下，按照《肥料效應(yīng)鑒定田間試驗技術(shù)規(guī)程》（NY/T2497—2002）要求，試驗設(shè)推薦配方[處理1（CK）]、推薦配方+微生物菌肥（處理2）、推薦配方減氮10%+微生物菌肥（處理3）、推薦配方減氮20%+微生物菌肥（處理4）4個處理（表1），3次重復(fù)，共12個小區(qū)，小區(qū)面積30 m2=7.5 m×4.0 m，隨機區(qū)組排列。

表1 田間試驗設(shè)計

1.4 試驗方法

1.4.1 施肥方法

配方肥和微生物菌肥作底肥施用，尿素作為追肥用。

1.4.2 田間操作

整田：2019年3月27日選定試驗地塊，取土化驗常規(guī)5項。5月25日用抽水機抽水灌溉，5月26日用小型旋耕機旋耕碎伐。5月28日劃小區(qū)，用PVC扣板隔埂，龍骨條加固，薄膜處理4個角落，使處理小區(qū)間隔離，避免小區(qū)間水肥互串，達(dá)到單灌單排，再用木耙整田耙平。試驗小區(qū)四周種植同一品種的水稻2 m寬做保護行。

施肥：5月29日上午施底肥，每小區(qū)施水稻配方肥1.8 kg，處理1不施用微生物菌肥，處理2、處理3、處理4分別施用微生物菌肥1.8 kg。6月14日施追肥，每小區(qū)處理1、處理2分別追施尿素391 g，處理3追施尿素274 g，處理4追施尿素156 g。

移栽與密度：5月29日移栽，株行距23.3 cm×17.0 cm，每小區(qū)面積30 m2，種植水稻792叢，每叢定植基本苗1苗，折合26.4萬叢·hm-2。

田間管理：7月10日施殺蟲劑（阿維菌素或吡蟲啉等）防治水稻卷葉螟等害蟲危害，7月20—22日清理試驗田雜草。7月25日安裝誘捕器防治三化螟。

取樣收獲：9月29日取植株及其籽粒樣品，準(zhǔn)備室內(nèi)考種等。9月30日收割按小區(qū)分別脫粒稱重、記產(chǎn)，同時按處理取籽粒樣品，置室內(nèi)測試雜質(zhì)和水分等。9月30日按處理以多點取樣法，各處理取試驗結(jié)束后土壤混合樣1個以備測試分析。

1.5 測定項目及方法

水稻成熟后，各小區(qū)進(jìn)行實時采收，測定水稻鮮重，按15%系數(shù)除去水分，折算水稻產(chǎn)量。測定土壤有機質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀含量及土壤pH值。測定方法參考土壤農(nóng)化分析[6]。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)處理采用軟件Excel 2003和SPSS 19.0統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 化肥減量配施微生物菌肥對水稻農(nóng)藝性狀的影響

由表2看出，處理1（CK）、處理2、處理3、處理4的 株 高 分 別 是98.2 cm、98.4 cm、95.6 cm、92.1 cm，其中處理2的最高，處理4的最低，處理3較處理1（CK）株高略有降低，處理4較處理1（CK）株高降低6.21%。穗長處理2、處理3、處理4較處理1（CK）分別降低4.22%、0%和3.80%，說明化肥減N配施微生物菌肥對水稻穗長影響不大。有效穗處理2最高，為267.5萬穗·hm-2，處理4最低，為225.3萬穗·hm-2；與處理1（CK）相比，處理2的有效穗提高了5.56%，處理3、處理4分別降低了9.72%、12.31%，說明化肥減N配施微生物菌肥反而降低了水稻有效穗數(shù)。空秕率處理3最低，為25.88%，說明化肥減量配施微生物菌肥在一定程度上提高了結(jié)實率；而處理4空秕率最高，達(dá)30.24%，這可能是由于化肥減量過多，水稻對肥料的需求得不到供應(yīng)導(dǎo)致的。理論產(chǎn)量、生物產(chǎn)量均是處理2最高，分別為7386 kg·hm-2、10014 kg·hm-2。

表2 不同處理的水稻農(nóng)藝性狀

2.2 化肥減量配施微生物菌肥對水稻實收產(chǎn)量的影響

由表3可以看出，處理2的產(chǎn)量最高，為6164.6 kg·hm-2，比處理1（CK）增加2.36%；處理3產(chǎn)量為6048.9 kg·hm-2，比處理1（CK）略微增加；處理4產(chǎn)量比處理1（CK）稍有下降。

表3 不同處理的水稻實收產(chǎn)量

由表4可以看出，處理間F=0.81＜F0.05=4.76，處理間產(chǎn)量差異不顯著，即化肥（氮肥）減量配施微生物菌肥對水稻產(chǎn)量的影響不大。

表4 水稻實收產(chǎn)量的方差分析

2.3 化肥減量配施微生物菌肥對水稻經(jīng)濟效益的影響

由表5看出，處理2的產(chǎn)值最高，為27124.05元·hm-2，比處理1（CK）增值626.4元·hm-2；處理3產(chǎn)值為26615.1元·hm-2，較處理1（CK）增117.3元·hm-2，而處理4較處理1（CK）呈負(fù)增收；凈收益、凈產(chǎn)投比均為處理1（CK）最高，分別為24228元·hm-2、1∶11.67，處理4最低，分別為22387.8元·hm-2、1∶6.74。

表5 不同處理的水稻經(jīng)濟效益

2.4 化肥減量配施微生物菌肥對土壤養(yǎng)分的影響

由表6可以看出，種植水稻施用配方肥及微生物菌肥后，土壤有機質(zhì)、速效氮含量均有提高，處理1、處理2、處理3、處理4分別較原始土壤有機質(zhì)提升3.31%、10.33%、8.68%、7.44%，速效氮含量分別提高27.71%、27.71%、9.63%、9.63%；而速效磷、速效鉀含量則呈降低趨勢，處理1、處理2、處理3、處理4速效磷含量分別降低15.63%、12.50%、12.50%、13.28%，速效鉀含量則分別降低1.37%、0%、12.33%、8.22%。與處理1（CK）相比較，處理2、處理3、處理4土壤有機

表6 不同處理的土壤養(yǎng)分含量

質(zhì)含量提升了6.80%、5.20%、6.92%，說明化肥減N配施微生物菌肥可以提高土壤有機質(zhì)含量；與處理1（CK）相比，處理2速效氮含量無變化，處理3、處理4速效氮含量均降低了；處理2、處理3、處理4均提高了土壤速效磷含量，提升幅度在0.3～0.4 mg·kg-1；而速效鉀含量的變化則隨著減N量的變化呈不規(guī)則變化，處理3、處理4均降低了土壤速效鉀含量。

3 結(jié)論

（1）從農(nóng)藝性狀來看，化肥減N配施微生物菌肥能降低水稻株高，但對穗長、穗粒數(shù)、千粒重等的影響不大，推薦配方配施微生物菌肥能提高有效穗數(shù)，但推薦配方減N施微生物菌肥均降低了有效穗數(shù)。

（2）從產(chǎn)量上來看，化肥減N配施微生物菌肥對水稻產(chǎn)量的影響不明顯，可以保證水稻產(chǎn)量。

（3）從經(jīng)濟效益上看，經(jīng)濟效益與產(chǎn)量呈正比，化肥減N配施微生物菌肥對水稻經(jīng)濟效益的影響與產(chǎn)量一致。

（4）從土壤養(yǎng)分及生態(tài)效益上看，化肥減N配施微生物菌肥提高了土壤有機質(zhì)、速效磷含量，降低了土壤速效氮、速效鉀含量。化肥配施微生物菌肥或化肥減N配施微生物菌肥均提升了土壤pH值，中和了土壤酸性。

綜上所述，可以在水稻種植過程中合理地減少化肥的使用量，既可以達(dá)到保產(chǎn)保值的效果，還可以提升土壤質(zhì)量。