微生物菌劑對鹽堿地小麥生長、氮素吸收利用和產量的影響

摘 要：針對江蘇省連云港市贛榆區存在的鹽堿地耕層土壤肥力低、作物生長發育緩慢、對養分利用受阻等問題，于2022年10月—2023年6月在贛榆區柘汪鎮小麥地開展大田試驗，共設3個處理，分析不同處理對鹽堿地小麥生長、氮素吸收利用和產量的影響。試驗結果表明，微生物菌劑能顯著促進小麥地上部干物質的積累、對氮素的吸收利用和產量的提高，且在當地常規施肥配施微生物菌劑處理下，吸氮量、氮肥農學效率、氮肥回收利用率和氮肥偏生產力均為最大值，分別為289.38 kg/hm2、23.58 kg/kg、34.15%和65.16 kg/kg，而小麥收獲期穗數、穗粒數、千粒重和產量分別為402.49×104穗/hm2、32.27穗/粒、35.59 g和431.68 kg/hm2。由此可知，在贛榆區鹽堿地小麥種植過程中添加微生物菌劑，能有效促進小麥生長發育和產量提高，可在當地生產中進行推廣應用。

關鍵詞：小麥；鹽堿地；微生物菌劑；氮素吸收利用；產量

中國分類號：S515 文獻標志碼：B 文章編號：1674-7909（2024）12-74-3

DOI：10.19345/j.cnki.1674-7909.2024.12.016

0 引言

小麥（Triticum aestivum L.）是禾本科小麥屬一年生或越年生草本植物，小麥的穎果可以食用，是目前最重要的糧食作物之一。我國農業整體形勢雖然較好，糧食供給能力得到有效保障，但隨著人民消費水平的不斷提高、耕地質量退化下降、可開墾并穩定利用的后備耕地資源較少等問題凸顯，導致我國糧食安全問題仍處于緊平衡狀態。因此，通過合理的技術手段來提高作物產量依舊是當下研究熱點［1-2］。

鹽堿地是耕層土壤中鹽類含量超標的土壤種類，因鹽堿地土壤中的鹽分超標、耕層土壤肥力低、耕層養分不能完全被作物吸收利用，導致作物生長發育進程和對養分的利用受阻，從而影響作物產量［3-4］。據聯合國教科文組織和糧農組織不完全統計的數據，全世界鹽堿地的面積約為9.5438億hm2，而我國鹽堿地面積為9 913萬 hm2。因此，加快對鹽堿地資源的開發利用，挖掘鹽堿地的潛力，對保障和國家糧食安全起到至關重要的作用［2，5］。基于此，為明確微生物菌劑對鹽堿地小麥生長、氮素吸收利用和產量的影響，筆者于2022年10月—2023年6月，在江蘇省連云港市贛榆區柘汪鎮小麥地開展大田試驗，共設3個處理，研究不同處理對鹽堿地小麥生長、對氮素的吸收利用和產量的影響，以期為微生物菌劑在贛榆區的推廣應用提供理論依據和數據支撐，從而保障區域糧食安全。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

于江蘇省連云港市贛榆區柘汪鎮小麥地（東經 119°23′43″，北緯35°07′21″）開展試驗。該地位于贛榆區東北部，海拔為8 m左右，屬北溫帶東亞季風區大陸性氣候區，四季分明，干濕明顯。試驗點位0～40 cm耕層土壤理化性狀見表1。

1.2 供試材料

供試小麥品種為煙農1212，是山東省煙臺市農業科學研究院以煙5072與石94-5300雜交選育而成的小麥品種；供試微生物菌劑為復合微生物菌劑，購自山東獅克現代農業投資有限公司，有效活菌數≥5.0億/g，有機質質量分數≥20.0%，主要菌種為巨大芽孢桿菌、地衣芽孢桿菌和綠色木霉菌；供試肥料為氮肥（尿素，含N量≥46%）、磷肥（磷酸二銨，含P2O5量≥46%），鉀肥（硫酸鉀，含K2O量≥52%），均購自云南云天化股份有限公司。

1.3 試驗設計

試驗采用單因素隨機區組設計，共設3個處理，分別為不施肥（處理1）、當地常規施肥（處理2）、當地常規施肥配施微生物菌劑（處理3），具體施肥信息見表2。每個處理均重復3次，共計9個小區，每個小區面積均為6 m×3 m=18 m2，為減少作物生長過程中的邊際效應對試驗結果的影響，各個處理小區之間設有3行保護行。

1.4 田間種植管理

采用等行距種植小麥，每667 m2播種量為15 kg，于2022年10月21日播種，2023年6月15日收獲，試驗中所提到的當地常規施肥為尿素（326.09 kg/hm2）、磷酸二銨（489.13 kg/hm2）和硫酸鉀（173.08 kg/hm2），均采用一次性基肥的施肥方式。為排除其他因素對試驗結果準確性的干擾，各處理除施肥量和微生物菌劑添加不同外，其他田間管理措施均相同。

1.5 測定項目及方法

1.5.1 小麥生長季地上部干物質量的測定

分別在小麥越冬期（2022年11月23日）、返青期（2023年3月19日）、孕穗期（2023年4月8日）和成熟期（2023年6月3日）進行破壞性取樣，每個處理均隨機選取5株長勢一致的小麥植株，取選定小麥植株的地上部，帶回實驗室用烘箱烘干（在105 ℃下殺青30 min，接著在55 ℃下烘干至恒重），然后用電子天平進行稱重，并計算小麥單株地上部干物質量。

1.5.2 氮素吸收利用指標的測定

在小麥成熟收獲期，將小麥植株烘干粉碎過篩后，用凱氏定氮儀來測定小麥植株含氮量，并計算小麥吸氮量、氮肥農學效率、氮肥回收利用率和氮肥偏生產力，見式（1）到式（4）。

小麥吸氮量（kg/hm2）=地上部生物量×植株含氮量" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " "（1）

氮肥農學效率（kg/kg）=（施氮處理下產量-不施氮處理下產量）/施氮量" " " " " " " " " " " " " " " " " " " " " （2）

氮肥回收利用率（%）=（施氮處理下吸氮量-不施氮處理下吸氮量）/施氮量" " " " " " " " " " " " " " " " " （3）

氮肥偏生產力（kg/kg）=產量/施氮量" " " " " " （4）

1.5.3 小麥產量及其構成因素的測定

在小麥收獲期，每個處理均隨機選取3個1 m×1 m=1 m2的小樣方，統計樣方內有效穗數、穗粒數、千粒重等。其中，用直接稱量法測量千粒重，每個處理均重復3次，最后對產量進行測定。

1.6 試驗數據統計與分析

用Excel 2017對試驗數據進行前期整理，用IBM SPSS 23.0對數據進行方差分析，并用LSD法來對處理間進行多重比較（Plt;0.05）。

2 結果與分析

2.1 不同處理對鹽堿地小麥生長季地上部干物質量的影響

由表3可知，不同處理下，越冬期小麥地上部干物質積累量無顯著性差異，而后差異性逐漸出現，整體表現為處理3gt;處理2gt;處理1，且生長季小麥地上部干物質積累量為0.62～7.37 g/株，即處理3能提高小麥生長季地上部植株干物質積累能力。

2.2 微生物菌劑對鹽堿地小麥氮素吸收利用的影響

由表4可知，不同處理下，小麥植株吸氮量的表現為處理3gt;處理2gt;處理1，且處理3下的小麥對氮素的吸收量（289.38 kg/hm2）較處理1和處理2分別增加102.00%和13.63%。處理3下的氮肥農學效率、氮肥回收利用率和氮肥偏生產力分別為23.58 kg/kg、34.15%和65.16 kg/kg，較處理2分別增長22.43%、6.52%和9.20%，這說明施加微生物菌劑能顯著促進小麥植株對養分的吸收與利用。

2.3 微生物菌劑對鹽堿地小麥產量的影響

由表5可知，不同處理下，小麥收獲期穗數、穗粒數、千粒重和產量均存在差異性顯著，且均在處理3下取得最大值，分別為402.49×104穗/hm2、32.27穗/粒、35.59 g和431.68 kg/hm2。

3 討論與結論

作物生長季干物質積累量可用來表征作物生長狀況，且與作物產量呈正相關。因此，在作物生長過程中可通過合理的技術手段來提高生長季作物干物質積累量，從而提高作物產量［6-8］。曹巍等［9］通過研究不同配施肥措施對濱海鹽堿地大豆生產的影響，發現配施微生物菌劑能顯著提高大豆生長季干物質量，這與本研究的結果相似。筆者通過試驗發現，在常規施肥的基礎上，配施微生物菌劑能提高小麥生長季地上部干物質積累量，且在不施肥、當地常規施肥和當地常規施肥配施微生物菌劑的處理下，越冬期小麥地上部干物質積累量無顯著差異，而后差異性逐漸顯現。這是因為越冬期的小麥對養分需求量較少，土壤中殘留的營養元素能滿足小麥生長需求，但隨著小麥生育進程的推進，小麥對養分的需求量逐漸增加，導致各處理間的差異性逐漸增大［8-9］。同時，配施微生物菌劑能顯著促進小麥植株對養分的吸收利用和產量的形成。

綜上所述，在江蘇省連云港市贛榆區鹽堿地小麥種植生產中施用微生物菌劑，能有效促進小麥生長發育和產量提升，可在當地生產中進行推廣應用。

參考文獻：

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