減肥配施微生物菌劑對五優稻四號抗倒性和產量的影響

肖明綱 楊賢莉 孫兵

摘要 采用田間小區對比試驗方法，研究減肥配施微生物菌劑對常規優質稻品種五優稻四號抗倒性和產量的影響。試驗設置4個處理：A為對照，常規施肥;B減施化肥20%配施微生物菌劑;C減施化肥30%配施微生物菌劑;D減施化肥40%配施微生物菌劑。結果表明，與常規施肥相比，化肥減量配施微生物菌劑處理均能降低五優稻四號株高，提高其抗倒伏能力。就產量而言，相比常規施肥處理，減肥30%配施復合微生物菌劑產量最高，為5 574.75 kg/hm2，略高于對照，減肥40%配施微生物菌劑產量為5 388.75 kg/hm2，略低于對照，但處理間產量差異均不顯著。可見，施用復合微生物菌劑可以在一定程度上抵消化肥減少對水稻產量的影響，該研究結果對化肥減施合理配比微生物菌劑保障作物產量有一定的指導意義。

關鍵詞 減肥;微生物菌劑;水稻產量;五優稻四號

中圖分類號 S144 ?文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2020）21-0156-03

Abstract The field plot contrast test was used to study the effect of fertilizer reduction combined with microbial agents on the lodging resistance and yield of Wuyoudao 4. The test had three treatments： 20% reduction of fertilizer combined with microbial agents， 30% reduction of fertilizer combined with microbial agents， 40% reduction of fertilizer combined with microbial agents and conventional fertilizer（control）.The results showed that three treatments of fertilizer reduction combined with microbial agents could decrease the plant height of Wuyoudao 4 and improve its lodging resistance， compared with conventional fertilization. In terms of yield， the yield of 30% reduction of fertilizer combined with microbial agents was the highest， which was 5 574.75 kg/hm2 and slightly higher than that of the control. The yield of 40% reduction of fertilizer combined with microbial agents was 5 388.75 kg/hm2，slightly lower than that of the control. The difference of the yield between the treatments was not significant. It can be seen that the application of compound microbial agents can offset the impact of chemical fertilizer reduction on rice yield to some extent.The results of this study have certain guiding significance for the reduction of fertilizer reasonably combined with microbial agents to guarantee crop yield.

Key words Fertilizer reduction;Microbial agent;Rice yield;Wuyoudao No.4

基金項目 “十三五”國家重點研發計劃子課題“黑龍江省粳稻豐產增效栽培模式構建及示范”（ 2017YFD0300506-04）。

作者簡介 肖明綱（ 1974—） ，男，河南虞城人，助理研究員，博士，從事作物栽培與生理研究。*通信作者，研究員，從事作物栽培與生理研究。

收稿日期 2020-03-11;修回日期 2020-04-04

2019年我國水稻播種面積約為0.30億hm2，約占我國糧食作物總面積的30.3%，其產量占全國谷物總產量的34%，因此水稻的高產穩產對于保證我國的糧食安全和社會穩定意義重大[1]。我國糧食產量的連年增長，化學肥料特別是氮肥的持續投入起到了至關重要的作用[2]。我國是世界氮肥消費大國，氮肥用量占全球氮肥用量的30%，水稻生產用氮肥占世界水稻氮肥總消費量的37%[3]，而水稻氮肥利用率則只有28.3%[2]。過量施用氮肥不僅使氮肥利用率降低，而且導致農業面源污染和農產品產地環境風險[4]，給農業的可持續發展帶來了嚴重挑戰[5]。一定范圍內水稻產量隨氮肥施用量增加而增加[6]，但化肥用量持續增加，不僅不能使農作物產量持續提高，而且還造成了資源浪費，從而增加了農業生產成本。化學肥料在農業生產上的大量應用使土壤板結、土壤微生物區系發生變化、土壤質量嚴重退化，環境受到嚴重污染[7]。因此，合理施肥、保證水稻高產穩產是當前急需研究的課題。

農用微生物菌劑是有效菌經過工業化生產擴繁后加工制成的活菌制劑，具有直接或間接改良土壤、恢復地力、維持根際微生物區系平衡、降解有毒有害物質、改善農產品品質及農業生態環境等作用[8]。微生物菌劑與化肥配施在水稻上的應用越來越多，也取得了不錯的效果。張雅楠等[9]研究表明，與常規施肥相比，氮肥減量配施2種復合菌劑處理均能提高土壤有效養分含量。李麗等[10]則認為，減氮配施微生物菌劑可以改善土壤酶活性，促進水稻根系生長。施用農業微生物菌劑不僅可以促進水稻生長發育，而且還可以顯著提高水稻產量[8，11-12]。葉靈芝等[13]研究表明，微生物菌劑不僅可以顯著提高水稻產量，還可以減少當季化肥施用量的30%。不僅如此，復合微生物菌劑還能增加土壤氮含量，提高磷、鉀的利用率，改善農作物品質[14-16]。美根源有益菌復合微生物菌劑是一款能夠與化肥共同工作且提升傳統化肥效率;在土壤中產生代謝物，增強植物營養吸收，促進根系生長;與作物緊密結合，抑制外來有害病原菌入侵的一款新產品。筆者在化肥減施的基礎上，探討復合微生物菌劑美根源對水稻長勢、抗性和產量的影響，以期為北方寒地粳稻減肥增效提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地點 黑龍江省農業科學院民主試驗示范基地。

1.2 試驗材料 水稻品種：稻花香2號;常規肥料：尿素 、二胺、硫酸鉀、微肥;供試菌劑：美國百奇微（Pathway）公司提供的美根源有益菌復合微生物菌劑。

1.3 試驗方法

水稻返青和分蘗時期，75 kg/hm2微生物菌劑，按1∶15對水，隨肥水進入大田，結合返青肥和分蘗肥一起隨灌水同時施入。

共設4個處理：A常規施肥對照;B減肥20%;C減肥30%;D減肥40%，每個處理面積0.13 hm2（一個池子），單排單灌。采用機械插秧，插秧規格株行距為30 cm×13 cm。A處理為對照組按黑龍江省當地百姓本田常規用肥方式進行，B、C、D處理在施加底肥、返青肥和分蘗肥時期施加化肥用量呈梯度減少，分別為常規化肥減少20%、常規化肥減少30%和常規化肥減少40% 3個處理（表1）。在5月31日（返青期）和7月1日（分蘗期）分別對B、C、D處理田塊進行灌水，同時每處理拌入美根源有益菌復合微生物菌劑10 kg。其他管理同生產田。

1.4 測定指標與方法 在收獲前，排除邊際效應，各個處理按梅花點取樣法取5個點，每個點分別連續取5穴，用于室內考種;并取1 m2收獲，自然風干，脫粒測產。考種時測定株高、分蘗、穗長、有效穗數、穗粒數、結實率、千粒重等產量相關的數據信息。

1.5 數據分析 使用 Microsoft Excel 2007錄入數據并作圖，用SPSS 19.0軟件進行數據統計分析。

2 結果與分析

2.1 不同處理對水稻生物學性狀的影響

由表2可知，通過施加美根源有益菌微生復合物菌劑，隨著施加化肥量的減少株高逐漸降低，減肥30%時差異顯著，減肥40%差異極顯著。穗長隨化肥量的減少而增加，減肥40%時稻穗最長，但處理間無顯著差異。分蘗數呈降低趨勢，減肥30%時有效分蘗數最低，達差異顯著水平。與常規施肥相比，倒伏率隨化肥施用量的減少而降低，減肥30%時倒伏率最低。從田間調查結果看，減肥30%和40%配施美根源水稻葉片深綠肥厚、稻穗整齊、外觀漂亮，說明減肥配施微生物菌劑能促進水稻生長發育。

2.2 不同處理對水稻產量的影響

從表3可以看出，通過施加美根源有益菌微生復合物菌劑，隨著施加化肥量的減少有效分蘗數均呈降低趨勢，減肥30%時有效分蘗數最低，達差異顯著水平。穗實粒數隨化肥量的減少逐漸增加，減肥30%達到最高水平，同時結實率、千粒重、每穴重量在減肥30%時均達到最高，且千粒重在減肥30%時達極顯著水平。理論產量在減肥30%時最高，而實際測產在不同處理間均未達顯著差異。

3 結論與討論

五優稻四號即稻花香2號，也就是五常稻花香，米質優良，深受國內外廣大消費者的喜愛。五優稻四號易倒伏，嚴重影響產量和米質，基于此，該研究設置氮磷鉀同時減少20%、30%和40%這3個梯度，并配施美根源復合微生物菌劑，減肥增施微生物菌劑對五優稻四號長勢、倒伏和產量的影響。結果表明，在減肥30%和美根源共同作用下，五優稻四號長勢最好，抗倒伏能力最強、產量最高、米質最好。

一般而言，穗粒數、穗數和產量與施氮量呈正相關，結實率和千粒重與施氮量呈負相關[17]，有效穗數隨施氮量的減少而減少[18]。在減肥20%處理中，結實率、千粒重和每穴重量均下降，以致造成實際測產最低，導致減產;減肥處理有效分蘗數與對照相比整體呈降低趨勢，但D處理較C處理有效分蘗數又有小幅回升;減肥處理穗實粒數與對照相比整體呈增加趨勢，但D處理較C處理穗實粒數又有小幅下降，該結果可能與同時減少氮磷鉀施入量及配施生物菌劑互作有關[9-10，19-20]。由于2019年低溫多雨異常氣候，導致參試品種五優稻四號貪青晚熟，導致實測產量與理論產量差異較大。處理B相較對照產量下降，處理C略有增產，處理D略有減產，但處理間產量差異不顯著，可能與試驗地肥力高有關。

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