新型微生物菌肥對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成的影響

張瑩瑩 李新暢 檀建新 胡穎 丁貴江 季明月 張玲 李海燕 張婷

摘要與有機(jī)肥、牛糞和羊糞3種肥料作比較，設(shè)置施肥量4.50、7.50、11.25、12.00、15.00 t/hm2，以不施肥為對(duì)照，共21個(gè)處理，探討新型微生物菌肥在冀北地區(qū)水稻種植的適用性及應(yīng)用效果。結(jié)果表明，水稻產(chǎn)量表現(xiàn)為微生物菌肥>有機(jī)肥>羊糞>牛糞，施用11.25 t/hm2微生物菌肥的水稻結(jié)實(shí)率達(dá)98.68%，產(chǎn)量為7 740.15 kg/hm2，對(duì)水稻生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量構(gòu)成有提升作用。綜合分析，施用11.25 t/hm2微生物菌肥為基底肥，能夠促進(jìn)水稻生長(zhǎng)、增加產(chǎn)量，適宜在北方水稻高產(chǎn)栽培中推廣應(yīng)用。

關(guān)鍵詞水稻；微生物菌肥；產(chǎn)量構(gòu)成

中圖分類號(hào)S 511文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A

文章編號(hào)0517-6611（2023）24-0144-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2023.24.031

Effect of New Microbial Fertilizer on Rice Yield Composition

ZHANG Yingying1，LI Xinchang1，TAN Jianxin2 et al

（1.Chengde Academy of Agricultural and Forestry Sciences， Chengde，Hebei 067000;2.College of Food Science and Technology， Hebei Agricultural University， Baoding，Hebei 071001）

AbstractThe applicability and application effect of new microbial fertilizer on rice planting in Northern Hebei were explored，compared with three kinds of fertilizers， namely organic fertilizer， cow manure and sheep manure.The fertilization amount was 4.50、7.50、11.25、12.00、15.00 t/hm2.With no fertilization as the control， a total of 21 treatments were used to study.The results showed that the rice yield was in the order of microbial fertilizer>organic fertilizer>sheep dung>cow dung.The seed setting rate was 98.68%， the yield was 7 740.15 kg/hm2 with 11.25 t/hm2 microbial fertilizer.According to comprehensive analysis，11.25 t/hm2 microbial fertilizer as basal fertilizer could promote rice growth， increase yield，which was suitable for popularization and application in highyield cultivation of rice in the northern.

Key wordsRice;Microbial fertilizer;Yield composition

水稻作為我國(guó)的主要糧食作物，總產(chǎn)量約為2.08億t，占我國(guó)總糧食產(chǎn)量的37.2%［1-2］。冀北地區(qū)屬于北方半濕潤(rùn)單季稻作區(qū)，受氣候限制水稻一年一季，為追求產(chǎn)量施用大量化肥，不利于農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。長(zhǎng)期施用過量化肥不僅會(huì)浪費(fèi)肥料，導(dǎo)致土壤有機(jī)質(zhì)含量下降和土壤酸化，使植物體內(nèi)吸收大量的重金屬元素，導(dǎo)致作物產(chǎn)量和品質(zhì)下降，并通過食物鏈最終在人體內(nèi)富集［3］。隨著綠色種植的發(fā)展，綠色糧食的理念不斷被人們接受，微生物菌肥作為一種新型的生物肥被農(nóng)業(yè)工作者用來代替?zhèn)鹘y(tǒng)肥料和化學(xué)肥料滿足人們對(duì)于綠色糧食的需求。因其環(huán)境友好、功能全面等特點(diǎn)是當(dāng)前使用較多的生物肥料［4］。微生物菌肥中含有80多種活性微生物，將對(duì)作物有益微生物菌群（EM 菌）混合到有機(jī)肥料中，作為基肥施用到土壤中［5-7］。通過實(shí)現(xiàn)一次性施肥就能滿足作物整個(gè)生長(zhǎng)期的養(yǎng)分需求，有利于培育健壯植株，在提高肥料利用率的同時(shí)，大幅度減少勞動(dòng)成本投入［8］。微生物菌肥還可以有效緩解農(nóng)作物因連作和工業(yè)化肥濫用產(chǎn)生的問題，起到良性調(diào)節(jié)作用，產(chǎn)生正向效果［9-10］。目前新型肥料的應(yīng)用研究雖然較寬泛，結(jié)論不盡相同，尚無針對(duì)冀北地區(qū)主栽優(yōu)勢(shì)品種進(jìn)行應(yīng)用探索。尤其在冀北地區(qū)進(jìn)行微生物菌肥替代其他肥料施用對(duì)水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)作用的研究較少。筆者以水稻作為研究對(duì)象，在水稻種植中以微生物菌肥、有機(jī)肥、牛糞和羊糞作為基底肥，通過田間小區(qū)試驗(yàn)，明確微生物菌肥對(duì)當(dāng)?shù)厮井a(chǎn)量的影響，為水稻的高效優(yōu)質(zhì)栽培提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2022年在河北省隆化縣張三營(yíng)鎮(zhèn)南園子村示范基地試驗(yàn)田（116.62°E、24．06°N）進(jìn)行。示范區(qū)地處灤河、潮河交匯處，水資源豐富；無霜期 62～180 d ，年日照時(shí)數(shù)2 500～3 100 h，年降雨量400～800 mm；土壤質(zhì)地為褐色砂土，土壤pH 6.9，全氮1.05 g/kg，全磷0.50 g/kg，全鉀36.4 g/kg，前茬作物為水稻。

1.2試驗(yàn)材料

供試水稻品種為五優(yōu)稻一號(hào)，全生育期140 d，為黑龍江省五常市種子公司、黑龍江農(nóng)業(yè)科學(xué)院第二水稻所選育。施用肥料種類為羊糞（Y）、牛糞（N）、兆沃田生物有機(jī)肥（承德沃田生物有機(jī)肥有限公司）（Z）、新型微生物菌肥（W）。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，將肥料作為底肥進(jìn)行撒施，微生物菌肥、有機(jī)肥、牛糞、羊糞設(shè)置不同肥料梯度，試驗(yàn)梯度見表1，共21個(gè)處理，以不施肥作為對(duì)照，每個(gè)處理3次重復(fù)，小區(qū)面積為30 m2，插秧規(guī)格30.0 cm×14.00 cm（23.82萬穴/hm2）。其他農(nóng)藝措施與田間管理均按當(dāng)?shù)匾筮M(jìn)行。試驗(yàn)期間，各小區(qū)田間管理采取統(tǒng)一措施。

試驗(yàn)于2022年4月15日播種，5月25日將肥料作為底肥進(jìn)行撒施，5月26日移栽，于10月15日收獲。

1.4測(cè)定項(xiàng)目與方法

在水稻成熟期，對(duì)角線五點(diǎn)取樣，每點(diǎn)取1 m2選取各處理小區(qū)水稻植株，實(shí)收測(cè)產(chǎn)。測(cè)定項(xiàng)目包括株高、莖粗、葉片數(shù)、分蘗數(shù)、有效穗數(shù)、每穗粒數(shù)、千粒重、籽粒產(chǎn)量。

1.5數(shù)據(jù)處理

利用 Microsoft Excel 2010 軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和作圖，采用SSPS 25.0 軟件數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行差異顯著性分析（ Duncans新復(fù)極差法，P<0.05），獨(dú)立樣本t檢驗(yàn)，相關(guān)性分析檢驗(yàn)。

2結(jié)果與分析

2.1不同肥料和用量對(duì)水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響

不同肥料和施肥量處理對(duì)水稻穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實(shí)率及千粒重有顯著影響（表2）。肥料種類對(duì)水稻穗數(shù)有一定的影響（F=48.45，P=0.001），穗數(shù)表現(xiàn)為有機(jī)肥>微生物菌肥>羊糞>牛糞；施肥量對(duì)穗數(shù)影響顯著（F=25.96，P=0.001），15.00 t/hm2有機(jī)肥處理穗數(shù)最多為511.7穗/m2，顯著高于其他處理。肥料種類對(duì)水稻穗粒數(shù)有一定的影響（F=15.19，P=0.000 1），穗粒數(shù)表現(xiàn)為微生物菌肥>羊糞>牛糞>有機(jī)肥；施肥量對(duì)水稻穗粒數(shù)影響顯著（F=7.87，P=0.000 1），施肥處理顯著高于未施肥處理。11.25 t/hm2 微生物菌肥處理穗粒數(shù)最多為125.56粒/穗。肥料種類對(duì)水稻結(jié)實(shí)率有一定的影響（F=4.61，P=0.005），結(jié)實(shí)率表現(xiàn)為微生物菌肥>牛糞>有機(jī)肥>羊糞；施肥量對(duì)結(jié)實(shí)率影響顯著（F=104.86，P=0.000 1）。11.25 t/hm2微生物菌肥處理結(jié)實(shí)率最高為98.68%。肥料種類對(duì)水稻千粒重?zé)o顯著影響（F=1.04，P=0.38），千粒重表現(xiàn)為牛糞>羊糞>微生物菌肥>有機(jī)肥；施肥量對(duì)千粒重影響顯著（F=3.30，P=0.01），11.25 t/hm2微生物菌肥處理千粒重最重為26.40 g。

2.2不同肥料和用量對(duì)水稻產(chǎn)量的影響

不同肥料和施肥量處理對(duì)水稻實(shí)際產(chǎn)量有顯著影響（表3）。肥料種類對(duì)水稻實(shí)際產(chǎn)量有一定的影響（F=9.72，P=0.000 1），實(shí)際產(chǎn)量表現(xiàn)為微生物菌肥>有機(jī)肥>羊糞>牛糞，11.25 t/hm2微生物菌肥處理實(shí)際產(chǎn)量最高為7 740.15 kg/hm2，與15.00 t/hm2微生物菌肥處理產(chǎn)量無顯著差異，但顯著高于其他處理。

2.3水稻農(nóng)藝性狀和肥料種類及施肥量的相關(guān)性分析

為了考察不同農(nóng)藝性狀與肥料種類及施肥量的關(guān)系，對(duì)測(cè)定的11個(gè)農(nóng)藝性狀進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)

果見表4。農(nóng)藝性狀與肥料種類之間，葉片數(shù)、有效分蘗率和穗粒數(shù)與肥料種類呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），與分蘗數(shù)、穗數(shù)呈極顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.01）；農(nóng)藝性狀與施肥量之間，株高、莖粗、葉片數(shù)、分蘗數(shù)、穗數(shù)、穗粒數(shù)和結(jié)實(shí)率呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01）。

3結(jié)論

水稻優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)對(duì)于國(guó)家糧食安全和農(nóng)業(yè)綠色及地方經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展具有重要意義。肥料種類在一定程度上影響作物的農(nóng)藝性狀，最終會(huì)影響水稻產(chǎn)量。該研究結(jié)果表明，實(shí)際產(chǎn)量表現(xiàn)為微生物菌肥>有機(jī)肥>羊糞>牛糞，施用新型微生物菌肥對(duì)水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量有促進(jìn)作用。施用11.25 t/hm2微生物菌肥效果最佳，水稻產(chǎn)量為7 740.15 kg/hm2，高于未施肥128.63%，高于11.25 t/hm2有機(jī)肥8.70%。微生物菌肥可在綠色食品生產(chǎn)中起到保護(hù)作用，促進(jìn)作物生長(zhǎng)發(fā)育和提高作物品質(zhì)，對(duì)生態(tài)環(huán)境無不良影響［11-12］。目前眾多學(xué)者所研究的生物菌肥在水稻生產(chǎn)上均有積極作用，微生物菌肥主要通過對(duì)水稻營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的礦化、共生菌根、固氮作用、病原微生物的活動(dòng)與病害、代謝產(chǎn)物的抑制和促進(jìn)作用等方面對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，從而實(shí)現(xiàn)水稻增產(chǎn)增益效果［13］。綜合分析，施11.25 t/hm2微生物菌肥為基底肥，適宜在北方稻作區(qū)水稻高產(chǎn)栽培中推廣應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

［1］張濟(jì)世，劉春增，呂玉虎，等.紫云英與化肥配施對(duì)水稻生長(zhǎng)及磷素利用的影響［J］.河南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，51（11）：82-90.

［2］ 中華人民共和國(guó)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局.中國(guó)統(tǒng)計(jì)年鑒2021［M］.北京：中國(guó)統(tǒng)計(jì)出版社，2021.

［3］ 李婷，吳海波.施用化肥對(duì)農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境的影響及對(duì)策［J］.智慧農(nóng)業(yè)導(dǎo)刊，2022，2（19）：46-48.

［4］ 吳昊，楊萬仁，王銳.復(fù)合微生物菌劑對(duì)土壤養(yǎng)分及水稻產(chǎn)量的影響［J］.安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2022，28（3）：35-36，48.

［5］ 武杞蔓，張金梅，李玥瑩，等.有益微生物菌肥對(duì)農(nóng)作物的作用機(jī)制研究進(jìn)展［J］.生物技術(shù)通報(bào)，2021，37（5）：221-230.

［6］ 王東升，王蓓，李偉明，等.氨基酸水溶肥料和 EM 微生物菌劑對(duì)設(shè)施白菜生長(zhǎng)和品質(zhì)的影響［J］.土壤通報(bào)，2020，51（3）：661-667.

［7］ 盧華雨，張星星，文新亞，等.施用不同種類肥料對(duì)谷子產(chǎn)量與品質(zhì)的影響［J］.山西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（8）：1119-1123.

［8］ 田利英，李勝利，汪強(qiáng)，等.緩釋鉀肥對(duì)黃瓜幼苗生長(zhǎng)的影響［J］.北方園藝，2018（16）：65-70.

［9］ 番華彩，魏薇，曾莉，等.香蕉枯萎病和健康植株根際土壤細(xì)菌群落結(jié)構(gòu)差異對(duì)比分析［J］.西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2021，34（9）：1885-1891.

［10］ 劉云峰，楊寧，溫丹，等.微生物菌肥在園藝作物上的應(yīng)用研究［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2022，50（7）：11-15.

［11］ 袁雅文.有益微生物作用機(jī)理及微生物菌肥的應(yīng)用前景［J］.雜交水稻，2022，37（4）：7-14.

［12］ ZHANG Z，LIU X F，WANG P，et al.The heat deficit index depicts the responses of rice yield to climate change in the northeastern three provinces of China［J］.Regional environmental change，2014，14（1）：27-38.

［13］ 張振鈞.微生物菌肥對(duì)低溫下水稻生長(zhǎng)發(fā)育的影響［D］.牡丹江：牡丹江師范學(xué)院，2021.