水稻愛思Si/TE復合微生物肥料的研究與應用

唐毓杰， 王暉， 劉海濤， 瞿德民

(1.湖南原生生物科技股份有限公司，湖南 長沙 410001； 2.瀏陽市農業農村局 土壤肥料工作站，湖南 瀏陽 410300)

多年來，農業生產中化學肥料用量不斷增加，有機肥料用量越來越少，而農作物對化學肥料的利用率僅僅在30%左右，約70%的化學肥料沉積固定在土壤中或隨雨水流失于江河中而不被農作物吸收和利用，造成土壤板結、環境污染、江河和地下水富營養化日趨嚴重，土壤有機質含量降低，肥力下降，土壤中有益微生物的生存空間變小、數量減少，農作物抗病、抗寒、抗旱能力減弱，病蟲害發生越來越嚴重，導致農作物品質下降、產量降低[1-2]。復合微生物肥料在農作物上的推廣應用，可提高化學肥料的有效利用率[3]。近年來，復合微生物肥料迅速崛起，使我國肥料行業進入一個嶄新時代。復合微生物肥料在農業生產中應用表明，在提高化學肥料利用率、疏松土壤、減少江河水污染、培肥地力、減少病蟲害的發生、增強作物抗逆性等方面都有良好的效果[4-5]。為此，充分利用畜禽養殖廢棄物資源化處理技術，進一步提高產品質量和科技含量，研發出愛思Si/TE(活性螯合硅/微量元素)復合微生物肥料，在水稻上進行應用試驗，并取得良好的應用效果。

1 材料與方法

1.1 愛思Si/TE復合微生物肥料的制備

1.1.1 原材料及制備

將豬糞、油菜籽枯餅、花生秸稈(粉)、發酵菌劑按質量比70∶10∶15∶5充分混勻。調節物料含水量達55%。輸送帶送入AIZ自動化-智能生物酵解系統，在中控臺按鍵W55、T64.5、O2和U、Odor 等，其他按原設定不變，然后按Enter鍵確定。開機連續酵解7 d后，出料陳化腐熟，風干，待腐熟物料含水量少于30%時，進行檢測待用。

1.1.2 產品生產

將上述充分腐熟待用的物料粉碎過80目(0.177 mm)篩，按圖1工藝流程生產愛思Si/TE復合微生物肥料(粉劑)。

圖1 樣品生產的工藝流程

1.1.3 產品質量

農業農村部微生物肥料和食用菌菌種質量監督檢驗測試中心檢測表明，愛思Si/TE復合微生物肥料含有效活菌數6.0×108g-1，有機質(以烘干基計)41.6%，pH 6.8，糞大腸菌群數0 g-1，蛔蟲卵死亡率100%。限量指標含量：Pb 1.3 mg·kg-1，As 0.8 mg·kg-1，Hg 0.02 mg·kg-1，Cr 0.6 mg·kg-1，Cd 0.01 mg·kg-1。產品質量符合NY/T 798—2015《復合微生物肥料》標準。

1.2 愛思Si/TE復合微生物肥料的應用

1.2.1 供試材料

田間試驗在瀏陽市永安鎮坪頭村河邊組于均羅戶的責任田中進行，地理坐標113.299 75°E、28.237 36°N。土壤為潮砂泥土，試驗前取土樣化驗，有機質含量36.8 g·kg-1，堿解氮192 mg·kg-1，有效磷10.8 mg·kg-1，速效鉀165 mg·kg-1，pH 6.1。試驗田前茬為水稻。

供試水稻品種為株兩優189。供試愛思Si/TE復合微生物肥料由湖南原生生物科技股份有限公司研發。

1.2.2 處理設計

田間試驗設4個處理：處理①，常規施肥減氮10%+愛思Si/TE復合微生物肥料，即結合翻耕整地施愛思Si/TE復合微生物肥料225 kg·hm-2、40%(N 20%，P2O510%，K2O 10%)吾山牌配方肥375 kg·hm-2，追肥施尿素118.5 kg·hm-2和氯化鉀75 kg·hm-2；處理②，常規施肥減氮10%+滅活后愛思Si/TE復合微生物肥料基質(對照1)，即結合翻耕整地用滅活后供試愛思Si/TE復合微生物肥料225 kg·hm-2、40%吾山牌配方肥375 kg·hm-2，追肥施尿素118.5 kg·hm-2和氯化鉀75 kg·hm-2；處理③，常規施肥(對照2)，即化肥按當地推薦方法施用40%吾山牌配方肥375 kg·hm-2作基肥，施用尿素150 kg·hm-2和氯化鉀75 kg·hm-2作追肥；處理④，不施肥空白對照(對照3)。處理③折施N 144.5 kg·hm-2，P2O537.5 kg·hm-2，K2O 82.5 kg·hm-2；處理①和處理②折施N 129.5 kg·hm-2，P2O537.5 kg·hm-2，K2O 82.5 kg·hm-2，較常規施肥減氮量10%左右。

小區面積30 m2，隨機區組排列，重復3次，四周設置2.5 m寬保護行。供試早稻2019年3月21日播種，4月16日整田，4月17—18日小區作埂覆膜，4月19日按試驗方案施用基肥，試驗田小區其他管理(如灌溉、中耕除草和防治病蟲等)與大田管理相同。

1.2.3 調查項目

7月22日調查有效穗、取樣作室內考種，7月23日收獲。各小區單收、單曬、單獨稱重計產。試驗前、后取土樣分析土壤養分含量。

2 結果與分析

2.1 對土壤理化性狀的影響

試驗前、后對土壤進行檢測，結果(表1)表明，試驗后處理①土壤pH、有機質、水解氮、有效磷、速效鉀含量分別為6.0、38.2 g·kg-1、194 mg·kg-1、13.2 mg·kg-1和172 mg·kg-1，較試驗前土壤pH下降0.1個單位，有機質、水解氮、有效磷、速效鉀含量分別提高1.4 g·kg-1、2 mg·kg-1、2.4 mg·kg-1和7 mg·kg-1；較試驗后處理③(常規施肥)土壤pH提高0.1個單位，有機質、有效磷、速效鉀含量分別提高0.6 g·kg-1、1.3 mg·kg-1和7 mg·kg-1。

表1 不同施肥處理對土壤養分含量的影響

2.2 對水稻生長的影響

田間試驗的觀測記載(表2)發現，供試水稻處理①、處理②、處理③的分蘗期、始穗期、成熟期一致，均較處理④早3 d返青、早4 d分蘗、遲3 d始穗、遲4 d成熟。施肥處理后期生長穩健不早衰，有利于水稻產量的形成。

表2 不同施肥處理對水稻生育期的影響

2.3 對水稻經濟性狀的影響

表3看出，處理①株高89.9 cm、有效穗289.5萬·hm-2、每穗實粒數103.6粒、理論產量7 649 kg·hm-2，分別較處理②高0.1 cm、增6.0萬·hm-2、多1.8粒、增產290 kg·hm-2，較處理③高0.7 cm、增9.0萬·hm-2、多4.8粒、增產582 kg·hm-2，較處理④高4.7 cm、增69.0萬·hm-2、多15.4粒、增產2 573 kg·hm-2。

表3 不同施肥處理對水稻經濟性狀和理論產量的影響

2.4 對水稻產量的影響

水稻施用愛思Si/TE復合微生物肥料的處理①產量為7 203 kg·hm-2，較處理②、處理③、處理④分別增產366、466、2 301 kg·hm-2，增產率分別為5.4%、6.9%和46.9%(表4)。經F檢驗，處理①與處理②、處理③、處理④的產量差異極顯著；處理②、處理③間差異不顯著，但均較處理④增產極顯著。

2.5 對水稻生產效益的影響

按市場稻谷價格2.7元·kg-1計，產值處理①最高，為19 448元·hm-2，較處理②、處理③、處理④分別增加產值988、1 258和6 213元·hm-2(表4)。

本試驗方案實際操作中，除肥料投入差異外，其他田間管理均保持一致，各處理投入差異體現在用肥成本上。從表4可知，處理①、處理②、處理③肥料投入分別為1 685、1 572、1 500元·hm-2，處理①較處理③增加投入185元·hm-2，純收入增加1 073元·hm-2，處理②較處理③增加投入72元·hm-2，純收入增加198元·hm-2。

表4 不同施肥處理對水稻產量、效益及稻米有效鎘含量的影響

2.6 對稻米鎘含量的影響

表4表明，用供試的復合微生物肥料與當地常規施肥相結合，能明顯降低稻米中的Cd含量，處理①比處理④稻米的Cd含量降低64.2%，比處理③降低43.3%。

3 小結

施用愛思Si/TE復合微生物肥料有利稻田土壤有機質和有效養分含量的提升。試驗結束，水稻施用愛思Si/TE復合微生物肥料225 kg·hm-2處理的土壤有機質含量比試驗前基礎值提高1.4 g·kg-1，比常規施肥對照提高0.6 g·kg-1；水解氮比試驗前基礎值提高2 mg·kg-1，與常規施肥對照相同；土壤有效磷含量比試驗前基礎值提高2.4 mg·kg-1，比常規施肥提高1.3 mg·kg-1；土壤速效鉀含量比基礎值和常規施肥提高7 mg·kg-1。

施用愛思Si/TE復合微生物肥料有利于改善水稻經濟性狀。水稻施用愛思Si/TE復合微生物肥料處理比常規施肥對照有效穗增加9.0萬·hm-2，每穗實粒數增加4.8粒，結實率提高0.5百分點。

施用愛思Si/TE復合微生物肥料水稻增產效果極顯著。水稻施用愛思Si/TE復合微生物肥料處理產量為7 203 kg·hm-2，較常規施肥增產6.9%。經F檢驗，水稻施用愛思Si/TE復合微生物肥料處理比常規施肥增產極顯著。施用滅活后愛思Si/TE復合微生物肥料基質與常規施肥產量差異不顯著，但均極顯著高于空白對照。

施用愛思Si/TE復合微生物肥料水稻增收效果明顯。試驗結果生產效益統計，水稻施用愛思Si/TE復合微生物肥料處理較常規施肥增加肥料成本185元·hm-2，增加純收入1 073元·hm-2；施用滅活后愛思Si/TE復合微生物肥料基質較常規施肥增加肥料成本72元·hm-2，增加純收入198元·hm-2。

施用愛思Si/TE復合微生物肥料能降低稻米中的鎘含量。愛思Si/TE復合微生物肥料含多種微生物，利于活化、疏松土壤，提供良好微生態環境，改土培肥，鈍化、固化若干重金屬，有效降低重金屬的生物移動性，極大地削減植物體內重金屬Cd的含量。同時，土壤中有益微生物數量的增加，對土傳真菌性病害及根結線蟲也有一定的抑制作用，從而減少化學農藥使用量，提高農作物的品質、產量以及抗重茬的能力[6-10]。