藻类活性细胞生物肥在水稻上的应用

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。

表3 各处理经济效益的比较表

（3）本试验中，处理3和处理4 都施用了藻类活性细胞生物肥，并且处理3 的施肥总量比处理4 多了10%，但产量却比处理4降低了5.56%，这可能与处理3有一小区杂草较多有关，杂草影响了这一小区水稻生长，小区产量降低，影响了处理3 的产量，有待于进一步试验验证。

（4）本试验只研究了藻类活性细胞生物肥对水稻的增产效果，但对其有较强的吸附镉、铅等重金属离子的能力，降低土壤中重金属离子的活性作用尚没有开展研究。今后将进一步开展试验，研究藻类活性细胞生物肥对稻谷镉含量的影响，找到科学依据，以期为当前正在开展的农用地重金属污染防治工作提供新的治理方法。