郭夏宇,艾治勇
(湖南雜交水稻研究中心,湖南 長(zhǎng)沙410125)
化肥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中作物持續(xù)穩(wěn)定增產(chǎn)的重要因素,研究表明化肥在農(nóng)作物產(chǎn)量增加過程中所起的作用占到40%左右[1]。但隨著現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,化肥的過量施用以及施用比例不協(xié)調(diào)等均導(dǎo)致了嚴(yán)重的土壤問題,例如:農(nóng)田土壤通透性變差,肥料利用率下降,局部地區(qū)的地下水、地表水和土壤受到不同程度的污染等[2-3]。因此,通過配施微生物菌劑肥來減少化肥施用量,改善土壤生態(tài)環(huán)境及肥力,降低化肥對(duì)環(huán)境的污染程度,越來越受到人們的關(guān)注[4]。微生物菌劑肥,是指含有特定微生物活體、能應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的制品[5],與常規(guī)化學(xué)肥料、有機(jī)肥料等相比,不同之處在于:它是通過微生物的生命活動(dòng)使農(nóng)作物得到特定的肥料效應(yīng),從而使其生長(zhǎng)旺盛、產(chǎn)量增加[6]。
我國(guó)的微生物菌劑肥研制是從20 世紀(jì)50年代開始的[7],但是相較于其他作物品種,如:蔬果、茶葉、牧草等,微生物菌劑肥在超級(jí)雜交水稻上的應(yīng)用研究較少。為了提高超級(jí)雜交水稻的產(chǎn)量,設(shè)計(jì)了微生物菌劑肥的肥效試驗(yàn),以研究微生物菌劑肥對(duì)超級(jí)雜交水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響。
1.1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)及供試品種(組合) 試驗(yàn)在湖南省長(zhǎng)沙市湖南雜交水稻研究中心本部試驗(yàn)基地進(jìn)行,以超級(jí)雜交水稻組合兩優(yōu)959 為供試品種,種子由湖南雜交水稻研究中心提供。
1.1.2 供試肥料 肥料為普通復(fù)合肥(總養(yǎng)分≥48%,氮磷鉀各占16%)和沃益多微生物菌劑肥(挪威Agrinos AS 全球推廣的高效微生物菌肥系列產(chǎn)品)。
1.2.1 田間設(shè)計(jì) 田間試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理:(1)CK(常規(guī)施肥);(2)常規(guī)施肥+450 g/667m2沃益多微生物菌劑肥梯度;(3)常規(guī)施肥+300 g/667m2沃益多微生物菌劑肥;(4)常規(guī)施肥+150 g/667m2沃益多微生物菌劑肥梯度。常規(guī)施肥:施純氮210 kg/hm2,基肥、蘗肥、穗肥、粒肥各占總施肥量的40%、20%、30%、10%;磷肥以300 kg/hm2過磷酸鈣為標(biāo)準(zhǔn),全部作基肥;鉀肥以150 kg/hm2氯化鉀為標(biāo)準(zhǔn),蘗肥和穗肥各占50%。沃益多微生物菌劑肥按照各處理用量隨基肥、蘗肥、穗肥、粒肥進(jìn)行噴施,共4 次。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)之間做埂覆膜,單獨(dú)排灌,每個(gè)處理3 次重復(fù),小區(qū)面積為48 m2。
1.2.2 田間管理 水稻于2014年5月17日播種,采用塑料軟盤半旱式育秧,每孔播2 粒谷,播足60 盤/667m2,而后按20 cm×30 cm 的行株距進(jìn)行移栽;10月10日收獲。按高產(chǎn)栽培進(jìn)行田間管理。
1.2.2 觀測(cè)指標(biāo)及方法 每個(gè)處理分別定點(diǎn)10 蔸植株進(jìn)行苗情與葉齡觀察;每個(gè)小區(qū)的各取成熟期水稻5 蔸,考察其經(jīng)濟(jì)性狀;測(cè)定各小區(qū)產(chǎn)量。采用M icrosoft Excel 2003 和DPS 6.05 軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由圖1 可知,使用了微生物菌劑肥的各處理分蘗比對(duì)照均明顯增多,7月19日各處理水稻分蘗達(dá)到高峰,處理3 單株平均分蘗達(dá)到26.7個(gè),比對(duì)照多2.4個(gè)。施用微生物菌劑肥的處理2、處理3、處理4 的分蘗成穗率分別為58.9%、60.3%和56.1%,相比對(duì)照處理55.1%的分蘗成穗率均有所提高,最終的成穗數(shù)分別為15.1、16.1 和14.2 穗,也均高于對(duì)照處理??傮w來看,以處理3 的分蘗效果最好,該處理的水稻表現(xiàn)為群體禾苗增長(zhǎng)迅速,高峰苗多且后期群體成穗率高。
圖1 不同施肥處理對(duì)兩優(yōu)959 植株分蘗的影響
由表1 可知,施用微生物菌劑肥的處理有效穗數(shù)顯著多于對(duì)照處理;其中,以處理3 和處理2 的有效穗較多,分別比對(duì)照處理多11.05%和8.57%,且差異達(dá)顯著水平;處理4 的有效穗比對(duì)照處理多2.83%,差異也達(dá)顯著水平。而每穗總粒數(shù)以處理4 的最多,達(dá)231.5 粒,比對(duì)照處理多13.7 粒,且差異顯著;處理2 和處理3 與對(duì)照的差異不顯著。處理2~處理4 的實(shí)粒數(shù)均超過了190 粒/穗,顯著高于對(duì)照處理,但處理2~處理4 之間的差異不顯著。結(jié)實(shí)率以處理2 的最高,為88.2%,顯著高于對(duì)照處理,與處理3 和處理4 的差異也顯著。與對(duì)照相比,處理2~處理4 的千粒重均顯著增重,分別比對(duì)照重0.4、0.3、0.4 g。綜上所述,微生物菌劑肥對(duì)超級(jí)雜交水稻的產(chǎn)量構(gòu)成因素有著積極的影響,特別是對(duì)增加有效穗數(shù),擴(kuò)大總庫(kù)容量有顯著的作用。
表1 各處理對(duì)產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響
試驗(yàn)于10月10日收割測(cè)產(chǎn),各小區(qū)單收單脫,曬干揚(yáng)凈后過秤,產(chǎn)量結(jié)果及各處理顯著性分析見表2。從表2 中可以看出,各處理產(chǎn)量從高到低排列依次為處理3>處理2>處理4>處理1(CK);其中,處理3 比對(duì)照增產(chǎn)10.3%,差異極顯著;處理2 比對(duì)照增產(chǎn)6.2%,差異顯著;處理4 比對(duì)照增產(chǎn)1.5%,但差異未達(dá)顯著水平。
表2 不同處理間產(chǎn)量比較
在試驗(yàn)條件下,微生物菌劑肥表現(xiàn)出對(duì)超級(jí)雜交水稻有增產(chǎn)效果,各處理的產(chǎn)量均高于對(duì)照。分析發(fā)現(xiàn),其增產(chǎn)最主要的原因是微生物對(duì)作物的生長(zhǎng)有促生作用。許多研究證明,當(dāng)施用某種微生物肥料以后,土壤中有益微生物大幅度增多。它們不僅增加了土壤中的有效養(yǎng)分含量,而且還促進(jìn)了各種維生素的合成;同時(shí),各種微生物還可產(chǎn)生植物激素類物質(zhì),刺激和調(diào)節(jié)作物生長(zhǎng),使植物生長(zhǎng)健壯,所處環(huán)境的營(yíng)養(yǎng)狀況也得到改善[8-9]。這些效果在超級(jí)雜交水稻生長(zhǎng)中體現(xiàn)為有效穗和穗粒數(shù)的增多以及千粒重的增加,而這些指標(biāo)都是水稻高產(chǎn)的基礎(chǔ)。
試驗(yàn)設(shè)置了3個(gè)施肥量梯度,分別為150、300 和450 g/667m2,其中以300 g/667m2的效果最好,產(chǎn)量極顯著高于對(duì)照;而450 g/667m2的處理,施肥量雖然最高,但由于試驗(yàn)田為湖南雜家水稻中心栽培示范田,田間土壤肥力較高,再加上常規(guī)施肥,導(dǎo)致水稻生長(zhǎng)發(fā)育所需N、P、K 等營(yíng)養(yǎng)元素過于充足;同時(shí),微生物菌劑肥本身可以利用微生物菌種向水稻的根部轉(zhuǎn)換水稻生長(zhǎng)需要的營(yíng)養(yǎng)元素,所以在營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)充足的情況下植物營(yíng)養(yǎng)富集,反而不利于水稻的高產(chǎn)。因此,較高微生物菌肥施用水平在營(yíng)養(yǎng)元素飽和的狀況下未能發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)。而150 g/667m2的處理,增產(chǎn)幅度最小,這是因?yàn)樾┝康奈⑸锞鷦┓室膊荒苓_(dá)到最佳使用效果。
試驗(yàn)初步研究了微生物菌劑肥對(duì)超級(jí)雜交水稻生長(zhǎng)和產(chǎn)量的影響,結(jié)果表明微生物菌劑肥在超級(jí)雜交水稻種植過程中有較高的推廣應(yīng)用價(jià)值。后續(xù)可針對(duì)微生物菌劑肥在雜交水稻生長(zhǎng)發(fā)育過程中的最佳施用量、最適施用時(shí)期以及最有效的施用方法等開展研究。
[1]李慶逵,于天仁,朱兆良.中圓農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展中的肥料問題[M].江西:江西科學(xué)技術(shù)出版社,1998.
[2]呂殿青,周延安,孫本華.氮肥施用對(duì)環(huán)境污染影響的研究[J].植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào),1998,4(1):8-15.
[3]Nemeth T,F(xiàn)ollett R F,Wierenga P J.Nitrogen in Huangafian soils nitrogen management relation to groundwater protection[J].Journal of ContaminantHydrodogy,1995,20(34):185-208.
[4]孫昌禹,賈永國(guó),王淑芬.氮肥施用對(duì)生態(tài)系統(tǒng)的影響及措施的研究[J].河北農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,13(3):60-63.
[5]葛 誠(chéng),吳 薇.我國(guó)微生物肥料的生產(chǎn)、應(yīng)用及問題[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào),1994,10(3):24-28.
[6]張雪峰,胡 濱.微生物肥料對(duì)土壤生態(tài)環(huán)境修復(fù)效應(yīng)的影響[J].綠色科技,2011,(2):98-100.
[7]鄶士鵬.我國(guó)微生物肥料的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2005,(11):15-17.
[8]郭永利.微生物肥料的研究進(jìn)展及應(yīng)用現(xiàn)狀[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué),2012,12(4):134-136.
[9]劉玉平,高彩虹,王士強(qiáng),等.微生物肥料的作用及其在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代化農(nóng)業(yè),2010,(9):8-10.