杨永安,王 权,马志琪,侯海鹏,葛均筑
(1.天津市优质农产品开发示范中心,天津 301500;2.天津农学院 农学与资源环境学院,天津300384;3.天津市农业发展服务中心,天津 300061)
水稻生产中,秸秆处理一直缺乏有效的解决途径,且连年化肥过量施用,造成土壤问题日益加重。水稻秸秆含有丰富的碳、氮、磷、钾以及各种中微量营养元素[1],秸秆还田是秸秆资源的有效利用途径,也是有机肥源的替代资源。秸秆速腐剂富含高效微生物菌,可加快秸秆快速腐解[2]。酵素则可以迅速催化秸秆等有机质分解成腐殖质[3]。为更好地解决秸秆利用,开展了秸秆速腐剂和生物酵素试验,研究其对水稻生产及产量的影响。
水稻品种为“津原89”。秸秆速腐剂和高酶全效酵素由安徽瑞驰兰德生物科技有限公司生产,有机无机复混肥(N-P2O5-K2O:10-10-10)、常规复合肥(N-P2O5-K2O:18-18-18)。
试验采取裂区设计,小区面积42 m2(7 m×6 m)。主区设2个处理,A0:不施速腐剂和酵素;A1:施速腐剂和酵素。副区设3个处理,F0:不施底肥;F1:常规复合肥(N-P2O5-K2O:18-18-18);F2:有机无机复混肥(N-P2O5-K2O:10-10-10)。共计6个处理。
表1 试验设计
小区之间留有1 m进水渠和排水渠,田埂采用黑色厚膜埋入地下30 cm全覆盖,单排单灌。试验采用人工插秧,各处理插秧一致(30 cm×20 cm),每穴基本苗相同(4~5株·穴-1)。稻田整地之前,按设计将高酶有机速腐剂2 kg·667 m-2经水稀释后(稀释倍数不低于200倍液)均匀撒于秸秆上,再用翻耕机将含有高酶有机速腐剂的秸秆旋入土壤中,翻耕结束后按设计将肥料均匀撒入各个小区后灌水。
插秧后,每2 kg·667 m-2全效酵素300倍液随水冲施。苗期(间隔15 d)用量2 kg·667 m-2随水冲施;后期选用300倍液的全效酵素稀释液进行茎叶喷施。
1.3.1 农艺性状 水稻成熟期小区取样30株,测定株高和穗长。
1.3.2 产量构成因素 于成熟期调查每穴穗数,取样5穴,调查每穴总粒数和实粒数。
1.3.3 测产 成熟期每小区选取1 m2样点,全部收割后脱粒,PM8188-A测定含水量。
采用Excel软件处理数据,SPSS19.0进行统计数据。
表2显示,不同处理间的水稻株高没有明显差异,植株最高的处理为A1F2(速腐剂和酵素+有机无机复混肥)处理。在A0和A1处理下,3种施肥处理的株高为F2>F1>F0,穗长为F1>F2>F0。
表2 对水稻农艺性状的影响
A0、A1处理下,水稻穗数为F1>F2>F0,A1平均穗数多于A0。各处理的单穴水稻粒数差异不明显。A0处理下,水稻单穴总粒数为F2>F1>F0,F2比F0和F1增加319.7~582.2 粒·穴-1。A1处理下,处理F1和F2间总粒数相当,前者比后者高9 粒·穴-1。对比均值,A1高于A0。实粒数和总粒数结果相似。不同底肥处理间的千粒重差异不显著。比较不同小区的粒重,在A0、A1条件下,F0的千粒重均为最高,比F1和F2高出0.2~0.7 g,其中A1F1处理千粒重最低。对比均值,A1>A0。
A0和A1处理下,稻谷产量F0处理平均最低。A0处理下,F1产量最高为639.2 kg·667 m-2,比其他2个施肥处理高13.8~59.3 kg·667 m-2;A1处理下,F2产量最高,为691.8 kg·667 m-2,比其他2个施肥处理高20.9~112.1 kg·667 m-2。 A1F1和A1F2比A0F0和A1F0处理增产15.69%和19.30%。
A1和A0处理,F0处理组间没有明显差别。F1处理下,施用菌剂酵素和不施用菌剂酵素单产分别为639.2 kg·667 m-2和670.9 kg·667 m-2,施用菌剂酵素比不施用增产4.97%。F2处理下,施用菌剂酵素和不施菌剂酵素单产分别为625.4 kg·667 m-2和691.8 kg·667 m-2,增产10.62%。
表4 水稻产量及其增产率分析
秸秆速腐剂能够在好氧条件下快速腐解秸秆[4],缩短秸秆的腐化时间,显著提高土壤中全氮、速效态氮、速效态钾等养分含量[4-5],改善土壤理化和生物学性状,培肥土壤[6],促进作物生长发育,提高产量和增强作物增产稳定性[7]。在天津市水稻生产中,施用秸秆速腐剂和生物酵素后水稻产量比空白对照提高5.32%,同时提高肥料利用率。秸秆速腐剂和生物酵素可提高常规复合肥下水稻产量4.97%,有机无机复混肥产量提高10.62%。有机无机复混肥处理水稻产量比常规复合肥处理产量增加8.24%。因此,进一步研究秸秆速腐剂和生物酵素对水稻产量形成过程的调控效应,可为天津市水稻产量增加、米质改良提供新的途径。
表3 水稻产量性状