春青稞生物菌肥拌种应用效果研究

边巴卓玛 宋国英

摘要 为明确生物菌`肥与化肥混施的适宜施肥用量，以“藏青2000”为材料，设置3个主因子、4个副因子，共计12个处理，分析不同施肥处理对青稞干物质及产量的影响。结果表明，不同施肥处理对产量有极显著影响，对产量构成因子成穗数、千粒重有显著影响。与对照相比，45 kg/hm2生态肥与施氮量63.0～76.5 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2和K2O 45 kg/hm2的养分配施效果最佳，增产效果明显。

关键词 春青稞;生物菌肥;干物质;产量

中图分类号 S512.3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2020）21-0165-04

Abstract In order to determine the appropriate fertilization treatment for mixed application of biological bacterial fertilizer and chemical fertilizer， a field trial was conducted in Tibet by using “Zangqing 2000” as the material. By setting up 3 main factors and 4 subfactors， totaling 12 treatment levels， effects of different fertilization treatments on dry matter and yield of barley were analyzed. The results showed that different fertilization treatments had extremely significant effect on yield and had significant effect on the number of spikes and 1 000grain weight. Compared with the control， 45 kg/hm2 ecological fertilizer and nitrogen application 63.0-76.5 kg/hm2， P2O5 75 kg/hm2， and K2O 45 kg/hm2 had the best nutrient distribution application effect， and the yield increase effect was obvious.

Key words Spring barley;Biological bacterial fertilizer;Dry matter;Yield

基金项目 省部共建青稞和牦牛种质资源与遗传改良国家重点实验室自主课题（XZNKY-2019-C007Z02）。

作者简介 边巴卓玛（1981—），女，西藏昌都人，副研究员，硕士，从事耕作栽培及旱作农业方面的研究。

收稿日期 2020-03-23

青稞（Hordeum vulgare var.nudum）属普通大麦种的裸粒类群，又称裸大麦。在青藏高原地区栽培历史悠久，生长在高海拔地区，具有耐寒、耐旱的特性，主要分布在西藏、青海、四川和云南等地区，西藏种植面积较广，占栽培作物的60%以上[1-2]，为藏区人民的主要口粮。长期以来，西藏自治区粮食作物种植技术一直停留在传统栽培水平上，农业生产品种混杂，栽培技术落后，田间管理粗放，广种薄收等。面对当前粮食安全和耕地资源环境双重压力，实现作物高产、资源高效以及农业生态环境利用与保护已成为西藏自治区现代农业发展的必由之路。

施肥可以有效地补给作物生长发育所需要的养分，提升作物产量。其中，氮素对提升作物产量起着重要作用，适量的施氮量可以促进产量提高，施用量过多必然会抑制作物的生长发育，给农业生态环境带来负面影响。李晓欣等[3]研究表明，农田土壤长期大量施用氮肥，会造成NO3-N在土壤中的累积，造成农田面源污染。李华等[4]研究表明，施氮水平在 270～300 kg/hm2水稻产量随施氮肥量增加而增加。随着施氮量增加，作物氮素利用率降低，土壤中残留肥料氮增加。因此，提高作物产量的同时，要减少盲目施用氮肥，最大限度降低氮肥对农业生态系统负面效应，是非常有必要的。

当前绿色农业发展形势下，在农业生产中通过利用微生物菌肥来替代一部分化肥，在小麦[5-8]、蔬菜[9-10]、烤烟[11]、玉米[12-13]种植作物上施用效果良好。微生物菌肥又称为细菌肥料、生物肥料 [14]，是一种含有活性微生物的特定制剂，其能固定大气中的氮素参与养分转化，通过固氮、解磷、解钾促进作物对养分的吸收，改善土壤结构，提高作物产量。刘生战[15]研究表明，在河西平川灌区春小麦上基施生物菌肥15 kg/hm2的条件下减少10%和20%全量化肥有显著的增产效果。韩文星等[16]研究表明，菌肥可明显促进燕麦的生长，菌肥+50%磷肥处理效果最好。目前，有关微生物菌肥对西藏大麦作物生理生化特性及增产稳产效果方面研究鲜少。笔者结合当地施肥习惯，一是探明引进优质菌肥是否适应当地高寒旱作的气候条件以及土壤微生物环境;二是按一定比例与化肥配施，研究其对当地作物生长发育、干物质积累和产量及其构成因子的影响，筛选出适宜的最佳施肥配方，旨在为生物菌肥与化肥合理配施提供理论依据和技术指导，在农业生产实践上，为西藏自治区微生物菌肥研制提供资料和理論依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2019年4—9月在西藏自治区农牧科学院农业资源与环境研究所4号试验地（91°02′31″E、91°02′31″N）进行。该试验区属高原温带半干旱季风气候，海拔3 650 m，年平均日照时数3 000 h，年平均气温7.5 ℃，无霜期100～120 d，年平均降水量200～510 mm。播种前在供试土壤田上按“S”法10点采集供试耕层土壤，分析化验土壤基本理化性状，土壤质地为砂壤，各样点平均有机质 30.567 g/kg，全氮 0.912 5 g/kg，全磷0.675 3 g/kg，全钾6.902 g/kg，速效氮0.099 4 g/kg，速效钾56.372 mg/kg，速效磷9.121 5 mg/kg，pH 8.45。

1.2 供试肥料和品种

供试青稞品种为“藏青2000”;供试氮、磷、钾肥，尿素（含N 46.4%）、过磷酸钙（含P2O5 12%）、硫酸钾（含K2O 50%）;“中合牌”生物菌肥含有多種生物物质，可以激活土壤内的微生物群，具有固氮、解磷和活钾的显著特点，由北京六合神州生物工程技术有限公司提供。

1.3 试验设计

采用裂区设计，主处理为菌肥拌种量设3个水平：清水拌种、45.0 kg/hm2、67.5 kg/hm2;副处理4个氮素水平。以90.0 kg/hm2为参照，其他处理的用氮量（以纯氮计）为参照的0、70%、85%，每个处理重复3次，试验小区面积15 m2，各小区完全随机排列（表1）。氮肥用尿素，P、K用硫酸钾和过磷酸钙，保证P2O5 75 kg/hm2、K2O 45 kg/hm2;其中各处理40%的尿素随播种一起条施，30%在三叶期随灌溉水（或降水）撒施，30%在孕穗拔节期撒施;磷肥和钾肥全部基施。

1.4 观测内容与方法

1.4.1 土样采集。每个试验小区都要采集。采集试验地试验前耕作层土样，至少设置10个采样点，采样点呈“S”型分布，将多个采样点采集的土样混匀装袋，土样重2 kg，并将土样风干，标记留存。

1.4.2 干物质测定。大麦生育过程中，分别在苗期、分蘖期、拔节期、齐穗期和成熟期，在每个小区选择5株代表性大麦植株，每株以植株为中心，取长25 cm、宽16 cm、深20 cm土块，先用清水冲洗干净，注意避免丢失根量，用滤纸吸干附着水，将植株按根、茎、叶和穗分部位装袋，于105 ℃杀青30 min，80 ℃下烘至恒重，测定其干物质量。

1.4.3 叶片SPAD值测定。分别于大麦拔节期、齐穗期和成熟期，从每个小区随机选择5株大麦植株，采用SPAD-502型叶绿素仪在叶片上部、中部和下部3个点分别测定旗叶叶绿素含量，并计算其平均值。

1.4.4 产量。

收获取样阶段，每个小区选取3 m2记载作物的实际产量。

1.5 数据分析

采用Excel 2007软件对试验数据进行处理及作图，采用SPSS 21.0软件进行方差分析，差异显著性检验采用LSD法。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对植株干物质积累及转运特性的影响

随着生育进程推进，不同氮素水平菌肥拌种处理对植株总干物质动态变化趋势基本一致。自苗期至拔节期先快速增加，至抽穗期达到最高，之后随着植株衰老，根、茎、叶片的干物质累积量下降。穗部干物质积累呈递增趋势，至成熟期达到最高。由表2可知，不同施氮量水平下，拌种影响效果大小为A2>A3>A1（CK），以A2处理干物质积累最高，单株总干物质积累量较对照（CK）分别增加了30.15%、57.37%、28.10%、23.37%。由此可知，施肥处理（A2 +B2）可以有效地提高植株总干物质积累。

不同施肥处理对植株干物质积累量无显著影响。单株根、茎、叶干物质占总干物质的比例自苗期至成熟期，其干物质积累量呈先上升后下降的趋势，至成熟期降至最低。根占总干重比例由11.59%～15.18%降至3.98%～8.29%;茎占总干重比例由39.57%～50.70%降至19.48%～29.12%;叶占总干重比例由57.39%～60.99%降至14.42%～31.76%。抽穗期，不同施肥处理对穗部干物质积累量有明显的影响。B2氮素水平下，A2菌肥拌种干物质积累最高，较对照增加72.10%。穗占总干物质比例随着生育进程不断增加，至成熟期达到最大，为37.98%～52.68%。

2.2 不同施肥处理对植株叶片SPAD的影响

由图1可知，大麦青稞旗叶叶片的叶绿素相对含量呈先上升至乳熟期达到峰值，之后随着植株光合作用而快速下降。不同氮素水平下菌肥拌种处理对植株叶绿素相对含量的影响不显著。蜡熟—末期B1施氮量（B1=0 kg/hm2）拌种效果不显著。A3、A2拌种效果处理较对照叶绿素相对含量分别减少14.14%、19.42%;B2施氮量（B2=63 kg/hm2）拌种效果大小为A2>A3>A1（CK），A2、A3拌种处理较对照分别增加了65.68%、8.20%;B3施氮量（B3=76.5 kg/hm2）拌种效果大小为A3>A2>A1（CK），A3、A2拌种处理较对照分别增加了59.16%、30.15%。B4施氮量（B4=90 kg/hm2）拌种效果大小为A2>A1>A3。A2拌种处理较对照叶绿素相对含量分别增加了63.12%。由此可见，不同施氮水平下菌肥拌种处理的叶片叶绿素相对含量较高，可以有效地促进作物的光合作用。

2.3 不同施肥处理对青稞产量及其构成因素的影响

从表3可以看出，不同施肥处理下青稞产量及其产量构成因素存在明显差异。其中，主处理菌肥拌种对产量有极显著影响，对产量构成因子成穗数、千粒重有显著影响。副处理施氮量对产量有显著影响，对产量构成因子成穗数有极显著影响。二者的交互作用对产量影响不显著，对成穗数有显著影响。菌肥拌种处理对产量影响大小为A2>A3>A1，A2菌肥拌种情况下，施氮量影响大小为B3>B2>B4>B1。不同氮素水平菌肥拌种处理下，青稞籽粒产量达显著差异，最终表现为A2B3处理下产量最高，较对照增产33.4%。

3 结论与讨论

干物质积累是作物光合作用产物的最终形态，其合理的分配可以提高作物产量。张睿等[17]通过不同施肥水平对小麦生物菌肥拌种后发现，化肥量不减或减少33%情况下，用生物菌肥拌种可以显著提高各器官干物质积累，资源利用率显著提高;化肥量减半或不用化肥，生物菌肥拌种不利于植株及各营养器官干物质积累。张敏等[18]研究表明，菌肥中的微生物分泌植物生长激素促进植株生长，尤其可以促进根系生长。该试验结果发现，菌肥拌种地下根系干物质（F=5.859，P=0.009<0.01）差异极显著，其影响作用大小为A2>A3>A1（CK）。地上部根、茎、叶片的干物质累积量，不同施氮量水平下，菌肥拌种影响效果以A2处理干物质积累最高，单株总干物质积累量较对照分别增加了30.15%、57.37%、28.10%、23.37%。由此可见，菌肥拌种可以促进根系的营养生长，增加根系干物质积累。与对照相比，可以有效地提高植株总干物质积累，这与前人的研究结果基本一致。

研究表明，生物菌肥在一定程度上起着辅助、替代化肥施用的作用，化肥与生物肥合理配施对提高农业生产能力有显著的效果。许永胜等[19]研究表明不同施氮量與菌肥拌种可显著提高燕麦产量，菌肥30 kg/hm2拌种可替代22.5 kg/ hm2，综合效果较好，其小穗数、千粒重比对照提高5.70% 、2.21% 。张瑞华等[20]研究表明，肥料配施后生物产量变化与配施的养分结构和数量有关，在等量N、P、K养分占总养分量2/3以上，配施生态肥其生物产量比单施N、P、K要高，同时也比传统施用氮、磷肥的生物量高。曹佳霖等[21]研究表明小麦施用生物菌肥作基肥，不同施氮水平能有效地提高肥料利用率，降低小麦纯氮用量，可有效改善小麦的农艺性状，提高作物产量。

研究表明，采用微生物菌肥与化肥配施的方式对作物性状、干物质积累情况及产量具有一定影响，其影响大小及水平因地域条件不同而有所差异。该试验结果表明，拌种处理较不拌种处理干物质积累量、叶片叶绿素相对含量均有显著提升;不同氮素水平下菌肥拌种对产量有极显著影响，对产量构成因子成穗数、千粒重有显著影响。与对照相比，45 kg/hm2生态肥（A2）与施氮量63.0～76.5 kg/hm2、P2O5 75 kg/hm2和K2O 45 kg/hm2的养分配施效果最佳，增产效果明显。

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