木霉菌剂对玉米产量与土壤养分的影响

顾建芹 顾晓雯 （上海市奉贤区农业技术推广中心，上海 201499）

黄 蕾 （上海市奉贤区西渡街道社区发展综合服务中心，上海 201401）

随着化肥施用量的不断增加，其化学物质在土壤中大量残留，破坏了土层的有机组成，引起了土壤耕地质量下降[1]；同时过量的氮肥淋失进入水体，会引起水体富营养化，对环境安全产生不利影响[2]，严重制约了绿色农业和可持续农业的发展。因此，如何改善土壤生态环境、提高耕地综合肥力、减少化肥投入量、提高氮磷钾肥料利用效率是当前农业生产上亟待解决的问题。通过添加菌肥来增加土壤微生物的种群和数量，已成为改善土壤质量的常用措施[3]。由于木霉菌在作物根际中占据绝对优势，其中哈茨木霉是我国农作物根际土壤中分布最多、最广的优势种群[4]。木霉菌作为一种新型多功能生防菌，已在农业生产领域被广泛应用。例如，木霉菌剂与有机肥配施，不仅可改善土壤结构，增加土壤养分和有机质含量，还可提高肥料利用率，减少肥料施用量，更可提高作物产量。在此背景下，笔者进行了木霉菌剂与有机肥配施、减施化肥对玉米农艺性状、产量及土壤养分含量的影响研究，以期明确在玉米生产上施用木霉菌剂的可行性，从而为后续优化玉米施肥措施、提高土壤肥力和进行生物防治实践提供理论依据和前期基础。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2019年6月—8月在上海市奉贤区西渡街道南渡村进行。试验田土壤类型为沟干泥，土壤肥力中等。供试玉米品种为“京科糯2000”，每667 m2种植2 500株。供试木霉菌剂为哈茨木霉菌剂（由上海大井生物工程有限公司提供）。供试肥料为45%复合肥（N-P-K=15-15-15）、尿素（含N 46%）、商品有机肥。

1.2 试验设计

试验采用单因素随机区组设计，共设4个处理，分别为：CK，常规施肥区；T1，菌肥施用区；T2，减氮菌肥施用区；T3，减氮优化施肥区。其中，T2和T3均较CK减少纯氮用量11%，每处理重复3次，具体肥料运筹见表1。本试验各处理除施肥不同外，间苗、定苗、除草、施药等措施均按照大田常规管理统一进行。

表1 各处理肥料运筹情况

2 结果与分析

2.1 不同处理对玉米农艺性状的影响

由表2可知，除T2处理的玉米茎粗显著低于其他处理外，各处理间其他农艺性状指标均无显著差异，但T2处理的各项农艺性状指标均低于其他处理，T1、T3处理的各项农艺性状表现较好。与CK相比，T1、T3处理的株高、茎粗、穗长、穗粗、单穗重均有不同程度的增长，且T3处理的穗长、穗粗、单穗重均高于T1处理，说明配施哈茨木霉菌剂对玉米植株的生长发育有一定的提升作用，有利于植株对肥料的吸收，使玉米形成茁壮茎秆和较大果穗，其中以哈茨木霉菌剂配施商品有机肥并减施纯氮11%的处理更能较好地促进玉米植株的生长发育。

表2 各处理的玉米农艺性状比较

2.2 不同处理对玉米鲜穗产量的影响

由表3可知，玉米鲜穗产量排序为T3处理＞T1处理＞CK＞T2处理，各处理间产量差异不显著。其中，哈茨木霉菌剂配施商品有机肥并减施纯氮11%的T3处理的鲜穗产量最高，每667 m2为1 051.7 kg，比CK增产3.62%；T2处理虽施入哈茨木霉菌剂，但因未施用商品有机肥，影响了果穗生长，最终较CK略有减产（减产1.97%）。以上结果说明，哈茨木霉菌剂与商品有机肥配施可促进玉米的光合作用，加速干物质积累，促进果穗生长，促使籽粒饱满，对玉米鲜穗产量的增加效果较好。

表3 各处理的玉米鲜穗产量比较

2.3 不同处理对土壤养分含量的影响

由表4可知，T1、T2、T3处理的土壤养分含量均较高，有机质含量、碱解氮含量、速效钾含量和阳离子交换量均高于CK。其中，T3处理的有机质含量、速效钾含量、阳离子交换量均为最高，分别比CK高3.4 g/kg、101 mg/kg、0.7 cmol/kg。以上结果说明，哈茨木霉菌剂与商品有机肥配施，能增加土壤速效养分含量和有机质含量，改善土壤质量，熟化土壤，提高土壤微生物功能多样性及酶活性，从而提高土壤肥力[5-6]。

表4 各处理的土壤养分含量比较

3 结论与讨论

试验结果表明，在玉米上单纯施用木霉菌剂且减施化肥，对玉米的生长发育和产量形成略显不利，玉米的农艺性状和经济性状均有所下降，而哈茨木霉菌剂配施商品有机肥并减施纯氮11%，可提高玉米的穗长、穗粗和单穗重等经济性状，且每667 m2鲜穗产量较常规施肥处理增加3.6%。

玉米是一种长周期作物，需肥量较大，生产上往往会施入较多化肥，过量施用化肥不仅会引起资源浪费和诸多环境问题，还会不利于玉米产量的增加和良好品质的形成。木霉菌剂作为一种新型微生物菌肥，对改善土壤质量有着积极作用，且其配合施用商品有机肥，更能加快土壤中微生物菌群的繁殖和生长，提高土壤中木霉菌的生物量，起到培肥地力、改善作物根系土壤环境的作用。在本试验中施用哈茨木霉菌剂后，土壤有机质含量、碱解氮含量、速效钾含量和阳离子交换量均高于常规施肥处理，其中以哈茨木霉菌剂配施有机肥并减施纯氮11%的土壤养分含量最高。

木霉菌剂施入土壤后，可与土壤中一些微生物或其他元素发生反应，使植物得到需要的养分，进而改善土壤理化性状，并使土壤中的氮、磷、钾得以解释和稳固[7]。但木霉菌剂施入土壤后，对土壤细菌群落的影响是短期的，不会长期对土壤细菌群落稳定构成威胁[8]，故本文中的哈茨木霉菌剂是否会对土壤生物群落产生长期影响需继续研究探讨。