CM生物固氮肥在水稻上應(yīng)用效果初報(bào)

[摘 要] CM生物固氮肥是一種生物菌肥，可增加土壤氮素，提高土壤肥力。本文通過研究CM生物固氮肥對水稻秧苗質(zhì)量、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量等方面的影響，探討其在水稻生產(chǎn)上的應(yīng)用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CM生物固氮肥能提升秧苗素質(zhì)，改善水稻生物學(xué)性狀，具有明顯的減氮增產(chǎn)增收效果。由此得出，CM生物固氮肥可在水稻生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

[關(guān)鍵詞] CM生物固氮肥;水稻;農(nóng)藝性狀;產(chǎn)量

[中圖分類號] S511 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] B [文章編號] 1674-7909（2019）35-86-3

氮是有機(jī)作物生產(chǎn)最重要的產(chǎn)量限制因素[1]，缺氮使光合作用等生命活動降低，造成作物減產(chǎn)和品質(zhì)降低[2]，而生物固氮是一種非常有價(jià)值的氮肥替代物[3]。CM生物固氮肥是用泥炭土吸附固氮菌發(fā)酵液制成的固態(tài)微生物肥料，該生物肥料利用固氮微生物在植物的根系或根際土壤中生長繁殖，供給植物生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，可減少化肥、農(nóng)藥施用量，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

1 材料與方法

1.1 供試作物和供試肥料

供試作物為中稻，組合為廣兩優(yōu)143。CM生物固氮肥為湖南民健生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)

試驗(yàn)地選擇在湖南省瀏陽市北盛鎮(zhèn)燕舞洲村大屋組張?jiān)说呢?zé)任田內(nèi)。試驗(yàn)地坐標(biāo)東經(jīng)113°25′3.083″，北緯28°18′20.966″。供試土壤為黃泥田，土壤有機(jī)質(zhì)含量28.2 g/kg，堿解氮含量198.0 mg/kg、有效磷含量23.6 mg/kg、速效鉀含量210.0 mg/kg，pH值6.1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)和處理

1.3.1 育秧試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)3個(gè)處理，采用軟盤育秧，每個(gè)處理秧苗能滿足大田用苗。處理1：CM生物固氮肥+常規(guī)施肥，即常規(guī)施肥+0.3 kg供試肥料混合均勻。處理2：常規(guī)施肥+有機(jī)肥，即10.0 kg常規(guī)營養(yǎng)土+0.3 kg有機(jī)肥混合均勻。處理3：常規(guī)施肥，即10.0 kg常規(guī)營養(yǎng)土+硫酸銨25 g、過磷酸鈣40 g、硫酸鉀8 g，純氮、磷、鉀的比例為1.0∶1.2∶0.8。

1.3.2 大田試驗(yàn)設(shè)計(jì)。試驗(yàn)設(shè)4個(gè)處理，3次重復(fù)，共12個(gè)小區(qū)，隨機(jī)區(qū)組排列，小區(qū)面積24 m2，試驗(yàn)地四周設(shè)置2.5 m寬保護(hù)行，每小區(qū)單灌單排。處理1、2、3用育秧苗試驗(yàn)中對應(yīng)處理秧苗，處理4用育秧試驗(yàn)處理3秧苗。

處理1：CM生物固氮肥+（常規(guī)施肥-10%氮肥用量），化肥按當(dāng)?shù)赝扑]方法667 m2施用40%（20-10-10）湘珠牌復(fù)合肥30.0 kg作為基肥，追肥減氮10%，667 m2用供試肥料1.0 kg、尿素12.2 kg和氯化鉀7.5 kg混勻后追施，化肥養(yǎng)分折純667 m2施氮11.6 kg、五氧化二磷3.0 kg、氧化鉀7.5 kg。處理2：有機(jī)肥+（常規(guī)施肥-10%氮肥用量），化肥按當(dāng)?shù)赝扑]方法667 m2施用40%（20-10-10）湘珠牌復(fù)合肥30.0 kg作為基肥，追肥減氮10%，667 m2用供試肥料基質(zhì)1.0 kg、尿素12.2 kg和氯化鉀7.5 kg混勻后追施，化肥養(yǎng)分折純667 m2施氮11.6 kg、五氧化二磷3.0 kg、氧化鉀7.5 kg。處理3：常規(guī)施肥;化肥按當(dāng)?shù)赝扑]方法667 m2施用40%（20-10-10）湘珠牌復(fù)合肥30.0 kg作為基肥，46%尿素15.0 kg和氯化鉀7.5 kg作為追肥，化肥養(yǎng)分折純667 m2施氮12.9 kg、五氧化二磷3.0 kg、氧化鉀7.5 kg。處理4：空白對照（不施任何肥料）。

1.4 主要栽培管理措施

供試水稻于2018年5月23日播種，播種前采用軟盤育秧，處理1為10.0 kg常規(guī)營養(yǎng)土+0.3 kg CM生物固氮肥混合均勻;處理2為10.0 kg常規(guī)營養(yǎng)土+0.3 kg CM生物固氮肥基質(zhì)混合均勻;處理3為常規(guī)營養(yǎng)土，分別對應(yīng)每個(gè)處理秧苗用量育秧。6月15日供試田翻耕整田，6月17—18日做小區(qū)田埂并覆膜;6月19日按試驗(yàn)方案施基肥，即處理1、處理2與處理3 667 m2施湘珠牌復(fù)合肥30.0 kg作為基肥，處理4不施肥;6月20日移栽，移栽密度23.3 cm×23.3 cm;6月27日追肥，處理1 667 m2追施46%尿素12.2 kg、氯化鉀7.5 kg和供試肥料1.0 kg;處理2 667 m2追施46%尿素12.2 kg、氯化鉀7.5 kg和供試肥料基質(zhì)1.0 kg;處理3 667 m2追施46%尿素15.0 kg、氯化鉀7.5 kg;處理4不施肥。試驗(yàn)田其他管理（如灌溉、中耕除草和防治病蟲等）與大田管理相同。供試水稻于9月28日收獲，收獲時(shí)分小區(qū)單收、單曬、單獨(dú)稱質(zhì)量計(jì)算各小區(qū)產(chǎn)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對秧苗素質(zhì)的影響

從移栽前（6月19日）秧苗素質(zhì)考查發(fā)現(xiàn)，處理1與處理2秧苗的苗高、葉齡、莖基寬、白根數(shù)、百株地上部鮮質(zhì)量和百株干質(zhì)量無明顯差異，但均與處理3秧苗存在顯著差異。處理1與處理2苗高比常規(guī)施肥處理3分別高1.8、1.2 cm，處理1與處理2葉齡比常規(guī)施肥處理3分別大0.3、0.2葉，處理1與處理2莖基寬比常規(guī)施肥處理3分別寬0.7、0.4 mm/株，處理1與處理2白根數(shù)比常規(guī)施肥處理3多，處理1與處理2百株地上部鮮質(zhì)量比常規(guī)施肥處理3分別重9.87、6.11 g，處理1與處理2百株干質(zhì)量比常規(guī)施肥處理3分別重0.70、0.50 g（見表1）。方差分析顯示，處理1、處理2與處理3之間秧苗總體素質(zhì)達(dá)顯著水平。

2.2 不同處理對中稻農(nóng)藝性狀的影響

處理1秧苗綜合素質(zhì)表現(xiàn)較好，植株前期營養(yǎng)生長較為旺盛，苗體健壯，能促進(jìn)后期大田水稻生物量增加。處理1、處理2、處理3在齊穗期、成熟期、株高、千粒重方面無明顯變化，處理1有效穗、穗粒數(shù)分別較處理2、處理3增加9.0萬穗/667 m2、2粒/穗，13.5萬穗/667 m2、5粒/穗（見表2）。

2.3 不同處理對中稻產(chǎn)量的影響

處理1稻谷平均產(chǎn)量為8 559.0 kg/hm2，與常規(guī)施肥處理3比較，增產(chǎn)583.5 kg/hm2，增產(chǎn)7.3%;處理2稻谷平均產(chǎn)量為8 283.0 kg/hm2，較常規(guī)施肥處理3比較，增產(chǎn)307.5 kg/hm2，增產(chǎn)3.9%（見表3）。經(jīng)F檢驗(yàn)、最小顯著極差法（LSR-SSR）比較表明，處理間差異顯著，處理1、處理2、處理3分別較處理4之間的產(chǎn)量差異極顯著;處理1與處理2之間、處理2與處理3之間產(chǎn)量不差異，但處理1與處理3之間產(chǎn)量差異顯著（見表4和表5）。

2.4 不同處理對中稻經(jīng)濟(jì)效益的影響

本試驗(yàn)實(shí)際操作中，4個(gè)處理除肥料投入差異外，其他田間管理均保持了一致性。各處理的投入差異體現(xiàn)在肥料成本上，試驗(yàn)中處理1、處理2相較處理3新增肥料投入即可視為新增投入。整理本試驗(yàn)相關(guān)數(shù)據(jù)，結(jié)果表明，處理1與常規(guī)施肥處理3相比增產(chǎn)583.5 kg/hm2，稻谷按當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)市場價(jià)格2.6元/kg計(jì)算，增加產(chǎn)值1 517.1元/hm2，減去多投入的肥料成本906.0元/hm2，純增收入611.1元/hm2，投入產(chǎn)出比為1.00∶1.71;處理2與常規(guī)施肥處理3相比增產(chǎn)307.5 kg/hm2，稻谷按當(dāng)?shù)禺?dāng)時(shí)市場價(jià)格2.6元/kg計(jì)算，增加產(chǎn)值799.5元/hm2，減去多投入的肥料成本906.0元/hm2，純增收入為負(fù)（見表6）。

3 討論

生物固氮肥的使用可產(chǎn)生多種生理活性物質(zhì)和多種維生素等，其可以促進(jìn)植物生長發(fā)育，提高總生物量，改進(jìn)水稻品質(zhì)[4]。CM生物固氮肥中含有固氮菌，施用于水

注：1.CM生物固氮肥成本為18元/kg，CM生物固氮肥基質(zhì)成本為18元/kg，稻谷收購價(jià)2.6元/kg，復(fù)合肥2 600元/t，尿素2 000元/t，鉀肥3 000元/t;2.667 m2中稻需育秧軟盤35個(gè)（355個(gè)孔/盤），每盤需常規(guī)營養(yǎng)土1.5 kg，即667 m2需常規(guī)營養(yǎng)土52.5 kg，按10.0 kg常規(guī)營養(yǎng)土+0.3 kg供試肥料混合均勻，需供試肥料（CM生物固氮肥）1.6 kg，新增育秧成本28.8元。

稻后，能供給水稻生長所需的氮、磷、鉀等營養(yǎng)成分，其生長比常規(guī)施肥茂盛，葉片翠綠，抗性較強(qiáng)，植株前期生長較為旺盛，苗體健壯。在秧田期秧苗苗高、葉齡、莖基寬、白根數(shù)、百株地上部鮮質(zhì)量和百株干質(zhì)量都比常規(guī)施肥好，對提高秧苗素質(zhì)有一定作用，同時(shí)可增加水稻667 m2穗數(shù)、穗粒數(shù)、千粒重，有利于水稻增穗增粒，提高了水稻產(chǎn)量。施用CM生物固氮肥較常規(guī)施肥增產(chǎn)583.5 kg/hm2，增長率7.3%，純增收入611.1元/hm2，投入產(chǎn)出比為1.00∶1.71，增產(chǎn)增收較為明顯。

綜上所述，CM生物固氮肥在水稻軟盤育秧上10.0 kg常規(guī)營養(yǎng)土+0.3 kg CM生物固氮肥處理和在大田追肥上667 m2施1.0 kg CM生物固氮肥，能提升秧苗素質(zhì)，改善水稻生物學(xué)性狀，具有明顯的減氮增產(chǎn)增收效果。水稻是一年生禾本科稻屬作物，原產(chǎn)于熱帶亞熱帶地區(qū)，我們從CM生物固氮肥在水稻上的應(yīng)用效果，可以推測CM生物固氮肥對禾本科作物也有增產(chǎn)效果。并且CM生物固氮肥的應(yīng)用能改善土壤，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

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