木霉菌劑對玉米產量與土壤養分的影響

顧建芹 顧曉雯 （上海市奉賢區農業技術推廣中心，上海 201499）

黃 蕾 （上海市奉賢區西渡街道社區發展綜合服務中心，上海 201401）

隨著化肥施用量的不斷增加，其化學物質在土壤中大量殘留，破壞了土層的有機組成，引起了土壤耕地質量下降[1]；同時過量的氮肥淋失進入水體，會引起水體富營養化，對環境安全產生不利影響[2]，嚴重制約了綠色農業和可持續農業的發展。因此，如何改善土壤生態環境、提高耕地綜合肥力、減少化肥投入量、提高氮磷鉀肥料利用效率是當前農業生產上亟待解決的問題。通過添加菌肥來增加土壤微生物的種群和數量，已成為改善土壤質量的常用措施[3]。由于木霉菌在作物根際中占據絕對優勢，其中哈茨木霉是我國農作物根際土壤中分布最多、最廣的優勢種群[4]。木霉菌作為一種新型多功能生防菌，已在農業生產領域被廣泛應用。例如，木霉菌劑與有機肥配施，不僅可改善土壤結構，增加土壤養分和有機質含量，還可提高肥料利用率，減少肥料施用量，更可提高作物產量。在此背景下，筆者進行了木霉菌劑與有機肥配施、減施化肥對玉米農藝性狀、產量及土壤養分含量的影響研究，以期明確在玉米生產上施用木霉菌劑的可行性，從而為后續優化玉米施肥措施、提高土壤肥力和進行生物防治實踐提供理論依據和前期基礎。現將相關試驗結果報道如下。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

試驗于2019年6月—8月在上海市奉賢區西渡街道南渡村進行。試驗田土壤類型為溝干泥，土壤肥力中等。供試玉米品種為“京科糯2000”，每667 m2種植2 500株。供試木霉菌劑為哈茨木霉菌劑（由上海大井生物工程有限公司提供）。供試肥料為45%復合肥（N-P-K=15-15-15）、尿素（含N 46%）、商品有機肥。

1.2 試驗設計

試驗采用單因素隨機區組設計，共設4個處理，分別為：CK，常規施肥區；T1，菌肥施用區；T2，減氮菌肥施用區；T3，減氮優化施肥區。其中，T2和T3均較CK減少純氮用量11%，每處理重復3次，具體肥料運籌見表1。本試驗各處理除施肥不同外，間苗、定苗、除草、施藥等措施均按照大田常規管理統一進行。

表1 各處理肥料運籌情況

2 結果與分析

2.1 不同處理對玉米農藝性狀的影響

由表2可知，除T2處理的玉米莖粗顯著低于其他處理外，各處理間其他農藝性狀指標均無顯著差異，但T2處理的各項農藝性狀指標均低于其他處理，T1、T3處理的各項農藝性狀表現較好。與CK相比，T1、T3處理的株高、莖粗、穗長、穗粗、單穗重均有不同程度的增長，且T3處理的穗長、穗粗、單穗重均高于T1處理，說明配施哈茨木霉菌劑對玉米植株的生長發育有一定的提升作用，有利于植株對肥料的吸收，使玉米形成茁壯莖稈和較大果穗，其中以哈茨木霉菌劑配施商品有機肥并減施純氮11%的處理更能較好地促進玉米植株的生長發育。

表2 各處理的玉米農藝性狀比較

2.2 不同處理對玉米鮮穗產量的影響

由表3可知，玉米鮮穗產量排序為T3處理＞T1處理＞CK＞T2處理，各處理間產量差異不顯著。其中，哈茨木霉菌劑配施商品有機肥并減施純氮11%的T3處理的鮮穗產量最高，每667 m2為1 051.7 kg，比CK增產3.62%；T2處理雖施入哈茨木霉菌劑，但因未施用商品有機肥，影響了果穗生長，最終較CK略有減產（減產1.97%）。以上結果說明，哈茨木霉菌劑與商品有機肥配施可促進玉米的光合作用，加速干物質積累，促進果穗生長，促使籽粒飽滿，對玉米鮮穗產量的增加效果較好。

表3 各處理的玉米鮮穗產量比較

2.3 不同處理對土壤養分含量的影響

由表4可知，T1、T2、T3處理的土壤養分含量均較高，有機質含量、堿解氮含量、速效鉀含量和陽離子交換量均高于CK。其中，T3處理的有機質含量、速效鉀含量、陽離子交換量均為最高，分別比CK高3.4 g/kg、101 mg/kg、0.7 cmol/kg。以上結果說明，哈茨木霉菌劑與商品有機肥配施，能增加土壤速效養分含量和有機質含量，改善土壤質量，熟化土壤，提高土壤微生物功能多樣性及酶活性，從而提高土壤肥力[5-6]。

表4 各處理的土壤養分含量比較

3 結論與討論

試驗結果表明，在玉米上單純施用木霉菌劑且減施化肥，對玉米的生長發育和產量形成略顯不利，玉米的農藝性狀和經濟性狀均有所下降，而哈茨木霉菌劑配施商品有機肥并減施純氮11%，可提高玉米的穗長、穗粗和單穗重等經濟性狀，且每667 m2鮮穗產量較常規施肥處理增加3.6%。

玉米是一種長周期作物，需肥量較大，生產上往往會施入較多化肥，過量施用化肥不僅會引起資源浪費和諸多環境問題，還會不利于玉米產量的增加和良好品質的形成。木霉菌劑作為一種新型微生物菌肥，對改善土壤質量有著積極作用，且其配合施用商品有機肥，更能加快土壤中微生物菌群的繁殖和生長，提高土壤中木霉菌的生物量，起到培肥地力、改善作物根系土壤環境的作用。在本試驗中施用哈茨木霉菌劑后，土壤有機質含量、堿解氮含量、速效鉀含量和陽離子交換量均高于常規施肥處理，其中以哈茨木霉菌劑配施有機肥并減施純氮11%的土壤養分含量最高。

木霉菌劑施入土壤后，可與土壤中一些微生物或其他元素發生反應，使植物得到需要的養分，進而改善土壤理化性狀，并使土壤中的氮、磷、鉀得以解釋和穩固[7]。但木霉菌劑施入土壤后，對土壤細菌群落的影響是短期的，不會長期對土壤細菌群落穩定構成威脅[8]，故本文中的哈茨木霉菌劑是否會對土壤生物群落產生長期影響需繼續研究探討。