藻类活性细胞生物肥在水稻上的应用

2020-12-02钟国民方克明邱水胜方爱莲张志宏罗文汉

农学学报 2020年11期

钟国民，方克明，邱水胜，方爱莲，张志宏，罗文汉

（1江西景德镇市土肥站，江西景德镇 333000；2江西浮梁县农业农村局，江西景德镇 333400）

0 引言

目前，中国化肥面源污染比较严重，因而控制农户的过量施肥，促进其化肥施用减量化是目前防治中国化肥面源污染的根本途径，为此国家正在实施化肥零增长行动，以期减少化肥用量，而使用藻类活性细胞生物肥也是减少化肥用量的措施之一[1-3]。藻类活性细胞生物肥，含有原核生物蓝藻和真核生物绿藻，蓝藻具有固氮性，绿藻能提高作物光合作用，可以为作物提供丰富的有机氮源，而且通过活化被固化在土壤中的磷、钾等中微量元素，为作物提供丰富的矿物质营养，长期使用可减少化肥用量尤其是化学氮素用量的30%～50%，同时还增产10%～30%，做到“减肥还增产”。目前已有人在经济作物上开展了藻类活性细胞生物肥的应用研究，研究表明藻类活性细胞生物肥对作物的产量和品质都有正影响[3]；但在水稻上的应用研究尚无人开展。

为验证藻类活性细胞生物肥在水稻上的应用效果，笔者于2018年在浮梁县寿安镇月山村开展了藻类活性细胞生物应用试验，以分析藻类活性细胞生物的效果，以期为大面积推广藻类活性细胞生物提供科学依据[4-5]。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验2018 年在浮梁县寿安镇月山村进行。供试田块前茬为油菜，田块土壤理化性状为：碱解氮191.8 mg/kg，有效磷16.17 mg/kg，速效钾82 mg/kg，pH 6.38，有机质32.2 g/kg。

1.2 试验材料

1.2.1 供试水稻品种为‘建优381’，2018 年5 月20 日播种，6 月16 日移栽。栽插规格23.3 cm×23.3 cm，每蔸苗数2粒谷，于2018年9月30日收割。

1.2.2 供试肥料“地福来”藻类活性细胞生物，由北京地福来科技发展有限化司提供；有尿素、氯化钾、45%复合肥来源于寿安镇农资公司，其中45%复合肥的氮磷钾比例是15:15:15。

1.3 试验方法

1.3.1 试验设计试验共设5个处理。处理1(CK)为空白对照，不施任何化肥；处理2 为农户施肥，每公顷用N、P2O5、K2O 分别为136.5、67.5、157.5 kg；处理3 每公顷用N、P2O5、K2O 分别为136.5、67.5、157.5 kg，另每公顷用“地福来”藻类活性细胞生物15瓶；处理4在处理2基础上，减少肥料用量10%，即每公顷用N、P2O5、K2O分别为122.85、60.75、141.75 kg，另每公顷用“地福来”藻类活性细胞生物15瓶；处理5为在处理2基础上，减少肥料用量20%，即每公顷用N、P2O5、K2O 分别为109.2、54、126 kg，另每公顷用“地福来”藻类活性细胞生物15瓶。“地福来”藻类活性细胞生物在水稻栽插前一天均匀喷施于小区[7-10]。

1.3.2 田间管理每处理设1 小区，小区面积33.35 m2，随机区组排列，每个处理设3 次重复。小区间筑坝防肥水相混，重复间作进水沟。各处理间除施肥处理不同外，其他田间管理措施一致[11-15]。

1.3.3 考察指标及方法在试验前对试验田的土样进行检测分析，插秧后在各小区定点10蔸水稻，每隔10天调查分蘖情况，至穗数基本稳定结束，并及时观察记载各小区的水稻生长发育情况，收割前将定点调查蔸采回室内考察水稻性状[15-20]。收割时对各小区进行单打、单晒和单秤[6]。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对水稻分蘖的影响

由表1可知，因栽插时基本苗数不同，分蘖速度也不一样。分蘖前期以处理2 的分蘖速度较快，其次是处理5；在7 月16 日后处理4 的分蘖速度最快，其次是处理3 和处理5；处理2 的最高苗数出现在8 月7 号左右，而其他处理的最高苗数都出现在7 月31 日左右。处理2的最高苗数比其他处理推迟了近1周。处理3、处理4和处理5后期分蘖速度较快，可能是藻类活性细胞经过一段时间繁殖后，数量增多，固氮和光合作用能力变强，促进了水稻生长，分蘖速度加快。试验结果表明，施用藻类活性细胞生物肥能促进水稻分蘖，尤其是增加有效分蘖。

2.2 不同施肥处理对水稻性状的影响

由表2以看出，株高以处理2最高，分别比处理3、处理4和处理5长0.1、1、1.1 cm；穗长以处理5最长，其次是处理4；处理5穗长比处理2、处理3和处理5分别长0.5、0.7、0.7 cm；成穗率除处理1 外，以处理3 最高，为72.9%，其次是处理4，为72.1%；以处理2 的成穗率最低，分别比处理3、处理4和处理5下降了8.7%、7.9%和6%。有效穗数除处理1外相差不大，处理4和处理5为15根，而处理2和处理3为14根；每穗实粒数以处理4最多，平均达177粒，其次是处理5，平均每穗实粒数为172 粒，除处理1 外，以处理2 的平均每穗实粒数最少，为163粒，比处理3、处理4和处理5分别少了1、12、8 粒。除处理1 外，结实率以处理4 的最高，达88.9%，其次是处理5，为88.2%；以处理2 的结实率最低，比处理3、处理4和处理5分别下降了3.9%、8.1%和7.4%。千粒重以处理4最重，为26.5 g，以处理2最轻，为26 g，比处理3、处理4和处理5分别降低了0.2、0.5、0.2 g。试验结果表明，施用藻类活性细胞生物肥，可以使穗长增长，有效穗增加，成穗率提高，实粒数增多，结实率提高，同时增重千粒重，在减少化肥用量10%～20%情况下，仍能达到上述效果。

表1 各处理水稻植株分蘖情况的比较根

表2 农艺性状及产量的比较表

2.3 不同施肥处理对水稻产量的影响

由表2 可知，理论产量以处理4 最高，每公顷达12945 kg，其次是处理5，每公顷理论产量达12510 kg；除处理1外，以处理2理论产量最低，每公顷为11070 kg；实际产量以处理4最高，每公顷达10095 kg，其次是处理3，每公顷为9705 kg；除处理1 外，以处理2 产量最低，每公顷9495 kg，比处理3、处理4 和处理5分别下降了210、600、105 kg，降低了2.21%、6.32%和1.1%。经方差分析，各区组间土壤肥力差异不明显，各处理间差异达极显著水平。试验结果表明，施用藻类活性细胞生物肥，能提高水稻产量，在减少化肥用量10%～20%情况下，仍可达到增产的效果。

2.4 不同处理对肥料利用率的影响

由图1可知，各处理间氮、磷、钾肥料利用率不同，以处理4 的肥料利用率最高，氮、磷、钾的利用率分别达到了55.79%、51.84%、54.89%，以处理2的肥料利用率最低，氮、磷、钾的利用率分别为42.08%、39.1%、41.4%；处理2 的氮肥利用利比处理3、处理4 和处理5分别降低了2.85%、13.71%和12.3%；磷肥利用率比处理3、处理4 和处理5 分别降低了2.64%、12.74%和11.42%；钾肥利用率比处理3、处理4 和处理5 分别降低了2.8%、13.49%和11.9%。试验结果表明，施用藻类活性细胞生物肥，可提高肥料利用率。

2.5 经济效益分析

由表3可知，以处理4每公顷产值最高，其次是处理3；处理3、处理4 和处理5 每公顷产值分别比处理2多567、1620、283.5 元；在除去其他成本，只计肥料成本、藻类生物肥成本和施藻类生物肥的人工费的情况下，收入以处理4 最高，每公顷收入比处理2 多1206元，增幅为5.07%；其次是处理5，每公顷收入比处理2多55.5 元，增幅为0.23%；处理3 的收入与处理2 基本相当，每公顷收入只比处理2少33元。试验结果表明，施用藻类活性细胞生物肥，在肥料用量减少10%～20%情况下，仍能取得较好的经济效益。

3 结论与讨论

（1）试验结果表明，施用藻类活性细胞生物肥能促进水稻分蘖，提高成穗率，增加有效穗，提高结实率，增多实粒数，同时增重千粒重，提高水稻产量，并提高化肥利用率。

（2）本试验中，处理4和处理5 在习惯施肥基础上减少了化肥用量的10%～20%情况下，仍能促进水稻生长，提高水稻产量，增加经济效益，这与藻类活性细胞生物肥含有原核生物蓝藻和真核生物绿藻有关。蓝藻具有固氮作用，能将大气中游离态的分子氮还原成可供植物利用的氮素化合物，同时固氮蓝藻死亡后也会释放出大量的氨态氮，能够弥补施肥量减少的损失，满足水稻生长对氮肥的需求；另外绿藻光合作用强大，摄取太阳能的力量非凡，能够增加水稻光合产物，从而增加水稻产量。