復合微生物菌肥對水稻苗床土壤養(yǎng)分及pH值的影響

張立峰+丁偉

摘要：針對水稻旱育秧田長期依賴化學壯秧劑造成的生態(tài)污染和人類健康問題，采用田間試驗方法，把幾種功能微生物菌與礦質(zhì)營養(yǎng)復配成復合微生物菌肥并應用于水稻育秧，研究水稻育苗床土壤養(yǎng)分含量及土壤pH值的變化。結(jié)果表明：與化學壯秧劑及僅施用化肥、有機質(zhì)相比，復合微生物菌肥施用后水稻水稻育苗苗床速效鉀、堿解氮、速效磷和有機質(zhì)含量顯著增加，保持苗床土壤pH 值為4.5～5.5，為水稻幼苗的生長提供良好養(yǎng)分需求及酸性生長環(huán)境。

關鍵詞：水稻；復合微生物菌肥；苗床；土壤養(yǎng)分；pH值；土壤酶活性；土壤有益微生物

中圖分類號： S511.06；S144文獻標志碼： A

文章編號：1002-1302（2017）11-0067-03[HS）][HT9.SS]

目前，隨著黑龍江種植水稻旱育秧田面積的擴大，化學壯秧劑使用依賴性日益增強，造成土地板結(jié)、河流和地下水污染等生態(tài)問題[1-2]，保障食品安全及避免環(huán)境污染促使生物防治手段研發(fā)成為我國農(nóng)業(yè)科研與應用的熱點[3]。多功能復合微生物菌肥是采用現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù)，將特定微生物菌種以有機質(zhì)為載體與植物所需礦質(zhì)營養(yǎng)進行復配得到的高效生物肥料，克服污染生態(tài)環(huán)境，具有高效、無毒、抗病害等優(yōu)點[4-5]。本研究探討了復合微生物菌肥對水稻苗床土壤養(yǎng)分含量及酸性的影響，為水稻復合微生物菌肥培育壯苗及其在生產(chǎn)中的應用提供基礎數(shù)據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗材料與試驗設計

供試水稻品種為東農(nóng)425，生育期137 d，適合積溫 2 800 ℃ 以上區(qū)域種植。復合微生物菌肥由NEB復合菌、有機質(zhì)與化學肥料復合而成，NEB復合生物菌由蠟質(zhì)芽孢菌（Bacillus cereus）、枯草芽孢桿菌（B. subtilis）、放線菌（Actinomycete）、產(chǎn)酸菌組成。NEB復合菌菌體數(shù)為 100萬CFU/mL，各菌種均由東北農(nóng)業(yè)大學農(nóng)藥學科提供，化學壯秧劑在市場上購買黑龍江省五常揚陽敵磺鈉壯秧劑，試驗于2013—2015年在東北農(nóng)業(yè)大學校內(nèi)溫室棚進行，該基地地理坐標為126°22′～126°50′E、45°34′～45°46′N，年降水量500～550 mm，積溫2 700 ℃以上。4月10—18日播種，田間試驗設5個處理（表1），水稻苗床小區(qū)面積為5 m2，3次重復。田間試驗采用機插盤育秧，秧盤規(guī)格為30 cm×60 cm，按設計用量與過篩旱田土混合均勻，每盤裝3.00 kg并澆透底水，每盤均勻播種催芽種子125.00 g。

在剛出苗7 d對處理1進行NEB復合菌葉面噴施，濃度為100萬CFU/mL。在水稻破土出苗后7、14、21、28 d，取土壤風干過篩，測定速效鉀、堿解氮、速效磷和有機質(zhì)含量；土壤pH值于施藥后1、7、14、21 d取土樣測定。

1.2測定指標及方法

速效鉀含量的測定采用火焰光度計法[6]，堿解氮含量的測定采用堿解擴散法[7]，速效磷含量的測定采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法[8]，有機質(zhì)含量的測定采用電沙浴法[9]。

土壤pH值的測定：準確稱取10.00 g根系土，置于50 mL燒杯內(nèi)，加入30 mL去離子水攪拌土樣使其充分散開，密封瓶口放置0.5 h。用pH值S-3型pH值儀測定土壤懸液pH值，待電極電位穩(wěn)定，計數(shù)。

1.3數(shù)據(jù)處理方法

采用Excel軟件進行原始數(shù)據(jù)處理，應用DPS v 10.15軟件對數(shù)據(jù)平均值進行0.05水平差異顯著分析。

2結(jié)果與分析

[HTK]2.1復合微生物菌肥對苗床土壤速效鉀含量的影響[HT]

在出苗后7 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機質(zhì)、化肥處理，分別高31.7%、32.2%，與化學壯秧劑無顯著差異。在出苗后14 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機質(zhì)、化肥處理，分別高193%、24.9%，與化學壯秧劑無顯著差異。在出苗后21 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高6.6%、7.8%、12.0%。在出苗后28 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高9.9%、6.4%、12.0%（圖1）。綜上，復合微生物菌藥肥能提高速效鉀含量，效果較化學壯秧劑好。

[HTK]2.2復合微生物菌肥對苗床土壤堿解氮含量的影響[HT]

在出苗后7 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高104.9%、30.2%、111.2%。在出苗后14 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高83.9%、31.1%、81.8%。在出苗后21 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高44.4%、15.6%、22.3%。在出苗后 28 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機質(zhì)、化肥處理，分別高41.6%、41.1%，與化學壯秧劑處理無顯著差異。出苗后7～28 d，各處理土壤堿解氮含量呈大幅度下降趨勢，于7 d堿解氮含量是最高峰；復合微生物菌肥+NEB和復合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量無顯著差異（圖2）。綜上，復合微生物菌藥肥能夠大大提高堿解氮含量，效果優(yōu)于化學壯秧劑。

在出苗后7 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高50.9%、7.1%、58.3%。在出苗后14 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高56.77%、36.67%、64.4%。在出苗后21 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高25.5%、28.4%、25.1%。在出苗后 28 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高20.5%、19.5%、223%。從出苗后7 d，復合微生物菌肥+NEB和復合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量無顯著差異（圖3）。綜上，復合微生物菌藥肥能提高速效磷含量，效果較化學壯秧劑好。

在出苗后7 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤有機質(zhì)含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高30.4%、20.6%、47.3%。在出苗后14 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤有機質(zhì)含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高50.0%、18.2%、50.9%。在出苗后21 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤有機質(zhì)含量顯著高于有機質(zhì)、化學壯秧劑、化肥處理，分別高56.5%、19.0%、54.8%。在出苗后28 d，復合微生物菌肥處理的苗床土壤有機質(zhì)含量顯著高于有機質(zhì)、化肥處理，分別高66.3%、26.5%、68.2%。在出苗后 14 d，復合微生物菌肥+NEB較復合微生物菌肥處理的苗床土壤有機質(zhì)含量高，其他時期均無顯著差異（圖4）。綜上，復合微生物菌藥肥提高有機質(zhì)含量效果優(yōu)于化學壯秧劑。

2.5復合微生物菌肥對苗床土壤pH值的影響

在施藥后7 d，復合微生物菌肥和化學壯秧劑處理pH值

沒有顯著差異，但顯著高于其他處理。施藥后14 d，復合微生物菌肥處理土壤酸性始終高于化學壯秧劑處理、有機質(zhì)、化肥處理。施藥后21 d，復合微生物菌肥處理的土壤pH值呈現(xiàn)先升后降趨勢，而化學壯秧劑處理土壤pH值呈現(xiàn)上升趨勢。復合微生物菌肥和化學壯秧劑均可使苗床土壤pH值降低，能夠很好地調(diào)節(jié)土壤pH值，而復合微生物菌肥+NEB微生物菌處理與復合微生物菌肥處理對土壤pH值影響不顯著（表2）。

3討論與結(jié)論

土壤中有益微生物數(shù)量增加能加速土壤有機質(zhì)的分解和速效養(yǎng)分的供應能力[10]。相關報導證實微生物能分泌有機酸和酶類[11-13]，使難溶的無機鹽降解為植物能夠吸收的游離有效磷、有效鉀[14-16]。在本試驗中，復合微生物菌肥施用后土壤養(yǎng)分含量總高于化學壯秧劑。在水稻出苗后7 d，由于底物充足，土壤酶活性最強，苗床土壤速效鉀、堿解氮、速效磷和有機質(zhì)含量也最高。在出苗后14 d，土壤養(yǎng)分含量下降緩慢，再次施用NEB微生物菌劑也起到了增加養(yǎng)分的效果，但并沒有播種前土壤施用復合微生物菌肥效果好，播種前施用對土壤養(yǎng)分的增加起決定性作用，水稻幼苗適合在pH值為45～5.5的酸性土壤上生長[17]。本研究對土壤pH值的試驗發(fā)現(xiàn)，復合微生物菌肥和化學壯秧劑均能降低pH值，施用復合微生物菌肥由產(chǎn)酸菌的生產(chǎn)繁殖與代謝產(chǎn)物的影響，pH值先增后降，但施用化學壯秧劑的pH值一直在增加，復合微生物菌肥調(diào)酸效果較化學壯秧劑更持久。相關研究表明，NEB復合微生物肥能夠增加水稻秧苗葉綠素含量、地上及根系干物質(zhì)含量和調(diào)節(jié)土壤適宜酸度，從而增強早春水稻對不良環(huán)境抵御能力[18]。綜上，復合微生物菌肥均能不同程度地提高水稻旱育秧苗床土壤速效鉀、堿解氮、速效磷和有機質(zhì)含量，從而保證水稻生長發(fā)育過程中良好的養(yǎng)分需求，并使苗床土壤pH 值始終保持在4.5～5.5之間，進而為水稻幼苗生長提供適宜生長的酸性環(huán)境，對培育水稻壯苗起重要作用，效果優(yōu)于化學壯秧劑。

參考文獻：

[1]王萬霞，楊秀峰. 高緯高寒稻作區(qū)水稻發(fā)展現(xiàn)狀與對策[J]. 北京農(nóng)業(yè)，2010（15）：21-23.

[2]于清濤，肖佳雷. 黑龍江省水稻生產(chǎn)現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢[J]. 中國種業(yè)，2011（7）：12-14.

[3]邱德文. 生物農(nóng)藥研究進展與未來展望[J]. 植物保護，2013，39（5）：81-89.

[4]曹杰，沙元剛，王懷新，等. 復合微生物菌肥生產(chǎn)技術(shù)研究[J]. 化肥工業(yè)，2013，40（5）：13-15.

[5]葉榮華，涂國全. 多功能微生物復合菌肥在晚稻上的應用研究[J]. 江西農(nóng)業(yè)學報，2010，22（11）：109-111.

[6]孫蘭香. 乙酸銨浸提——火焰光度計法測定土壤速效鉀[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2008（17）：199-199.

[7]曹杰，沙元剛. 堿解擴散法測定土壤水解性氮影響因素分析[J]. 寧夏農(nóng)林科技，2011，52（9）：61-71.[HJ1.7mm]

[8]鮑士旦. 土壤農(nóng)化分析[M]. 北京農(nóng)業(yè)出版社，1999.

[9]邵敏. 不同消解方法測定土壤有機質(zhì)含量[J]. 遼寧農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學院學報，2009，11（1）：36-38.[ZK）]

[10]楊玉新，王純立，謝志剛，等. 微生物肥對土壤微生物種群數(shù)量的影響[J]. 新疆農(nóng)業(yè)科學，2008，45（增刊1）：169-171.

[11]謝利，王燕芳，馬超，等. 棉花-孜然間作模式對土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2015，43（10）：103-105.

[12]劉靜，徐崢靜茹，彭培好，等. 旅游踩踏對雞冠山森林公園土壤微生物數(shù)量及酶活性的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2016，44（2）：398-402.

[13]蔡倩，孫占祥，鄭家明，等. 遼西半干旱區(qū)果糧間作對土壤微生物和酶的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2015，43（9）：361-364.

[14]de Brito A M，Gagne S，Antoun H. Effect of compost on rhizosphere microflora of the tomato and on the incidence of plant growth-promoting rhizobacteria[J]. Applied and Environmental Microbiology，1995，61（1）：194-199.

[15]Ikram K S. Nap，role of plant growth-promoting rhizobacteria in influencing the early growth of pueraria phaseoloides-strain and soil factor[J]. Journal of Natural Rubber Resea，1994，9（1）：48-55.

[16]Forman D，Sitas F，Newell D G，et al. Geographic association of Helicobacter pylori antibody prevalence and gastric cancer mortality in rural China[J]. International Journal of Cancer，1990，46（4）：608-611.

[17]全松華，汪永國，羅紹球，等. 苗床土壤pH值對水稻秧苗素質(zhì)的影響[J]. 雜交水稻，2004，19（4）：45-46.

[18]王懷彪，丁偉. 生物藥肥復配制劑對水稻秧苗素質(zhì)的影響[J]. 吉林農(nóng)業(yè)科學，2014，39（5）：69-71.[ZK）][HT][HJ][FL）]