水稻爱思Si/TE复合微生物肥料的研究与应用

唐毓杰， 王晖， 刘海涛， 瞿德民

(1.湖南原生生物科技股份有限公司，湖南 长沙 410001； 2.浏阳市农业农村局 土壤肥料工作站，湖南 浏阳 410300)

多年来，农业生产中化学肥料用量不断增加，有机肥料用量越来越少，而农作物对化学肥料的利用率仅仅在30%左右，约70%的化学肥料沉积固定在土壤中或随雨水流失于江河中而不被农作物吸收和利用，造成土壤板结、环境污染、江河和地下水富营养化日趋严重，土壤有机质含量降低，肥力下降，土壤中有益微生物的生存空间变小、数量减少，农作物抗病、抗寒、抗旱能力减弱，病虫害发生越来越严重，导致农作物品质下降、产量降低[1-2]。复合微生物肥料在农作物上的推广应用，可提高化学肥料的有效利用率[3]。近年来，复合微生物肥料迅速崛起，使我国肥料行业进入一个崭新时代。复合微生物肥料在农业生产中应用表明，在提高化学肥料利用率、疏松土壤、减少江河水污染、培肥地力、减少病虫害的发生、增强作物抗逆性等方面都有良好的效果[4-5]。为此，充分利用畜禽养殖废弃物资源化处理技术，进一步提高产品质量和科技含量，研发出爱思Si/TE(活性螯合硅/微量元素)复合微生物肥料，在水稻上进行应用试验，并取得良好的应用效果。

1 材料与方法

1.1 爱思Si/TE复合微生物肥料的制备

1.1.1 原材料及制备

将猪粪、油菜籽枯饼、花生秸秆(粉)、发酵菌剂按质量比70∶10∶15∶5充分混匀。调节物料含水量达55%。输送带送入AIZ自动化-智能生物酵解系统，在中控台按键W55、T64.5、O2和U、Odor 等，其他按原设定不变，然后按Enter键确定。开机连续酵解7 d后，出料陈化腐熟，风干，待腐熟物料含水量少于30%时，进行检测待用。

1.1.2 产品生产

将上述充分腐熟待用的物料粉碎过80目(0.177 mm)筛，按图1工艺流程生产爱思Si/TE复合微生物肥料(粉剂)。

图1 样品生产的工艺流程

1.1.3 产品质量

农业农村部微生物肥料和食用菌菌种质量监督检验测试中心检测表明，爱思Si/TE复合微生物肥料含有效活菌数6.0×108g-1，有机质(以烘干基计)41.6%，pH 6.8，粪大肠菌群数0 g-1，蛔虫卵死亡率100%。限量指标含量：Pb 1.3 mg·kg-1，As 0.8 mg·kg-1，Hg 0.02 mg·kg-1，Cr 0.6 mg·kg-1，Cd 0.01 mg·kg-1。产品质量符合NY/T 798—2015《复合微生物肥料》标准。

1.2 爱思Si/TE复合微生物肥料的应用

1.2.1 供试材料

田间试验在浏阳市永安镇坪头村河边组于均罗户的责任田中进行，地理坐标113.299 75°E、28.237 36°N。土壤为潮砂泥土，试验前取土样化验，有机质含量36.8 g·kg-1，碱解氮192 mg·kg-1，有效磷10.8 mg·kg-1，速效钾165 mg·kg-1，pH 6.1。试验田前茬为水稻。

供试水稻品种为株两优189。供试爱思Si/TE复合微生物肥料由湖南原生生物科技股份有限公司研发。

1.2.2 处理设计

田间试验设4个处理：处理①，常规施肥减氮10%+爱思Si/TE复合微生物肥料，即结合翻耕整地施爱思Si/TE复合微生物肥料225 kg·hm-2、40%(N 20%，P2O510%，K2O 10%)吾山牌配方肥375 kg·hm-2，追肥施尿素118.5 kg·hm-2和氯化钾75 kg·hm-2；处理②，常规施肥减氮10%+灭活后爱思Si/TE复合微生物肥料基质(对照1)，即结合翻耕整地用灭活后供试爱思Si/TE复合微生物肥料225 kg·hm-2、40%吾山牌配方肥375 kg·hm-2，追肥施尿素118.5 kg·hm-2和氯化钾75 kg·hm-2；处理③，常规施肥(对照2)，即化肥按当地推荐方法施用40%吾山牌配方肥375 kg·hm-2作基肥，施用尿素150 kg·hm-2和氯化钾75 kg·hm-2作追肥；处理④，不施肥空白对照(对照3)。处理③折施N 144.5 kg·hm-2，P2O537.5 kg·hm-2，K2O 82.5 kg·hm-2；处理①和处理②折施N 129.5 kg·hm-2，P2O537.5 kg·hm-2，K2O 82.5 kg·hm-2，较常规施肥减氮量10%左右。

小区面积30 m2，随机区组排列，重复3次，四周设置2.5 m宽保护行。供试早稻2019年3月21日播种，4月16日整田，4月17—18日小区作埂覆膜，4月19日按试验方案施用基肥，试验田小区其他管理(如灌溉、中耕除草和防治病虫等)与大田管理相同。

1.2.3 调查项目

7月22日调查有效穗、取样作室内考种，7月23日收获。各小区单收、单晒、单独称重计产。试验前、后取土样分析土壤养分含量。

2 结果与分析

2.1 对土壤理化性状的影响

试验前、后对土壤进行检测，结果(表1)表明，试验后处理①土壤pH、有机质、水解氮、有效磷、速效钾含量分别为6.0、38.2 g·kg-1、194 mg·kg-1、13.2 mg·kg-1和172 mg·kg-1，较试验前土壤pH下降0.1个单位，有机质、水解氮、有效磷、速效钾含量分别提高1.4 g·kg-1、2 mg·kg-1、2.4 mg·kg-1和7 mg·kg-1；较试验后处理③(常规施肥)土壤pH提高0.1个单位，有机质、有效磷、速效钾含量分别提高0.6 g·kg-1、1.3 mg·kg-1和7 mg·kg-1。

表1 不同施肥处理对土壤养分含量的影响

2.2 对水稻生长的影响

田间试验的观测记载(表2)发现，供试水稻处理①、处理②、处理③的分蘖期、始穗期、成熟期一致，均较处理④早3 d返青、早4 d分蘖、迟3 d始穗、迟4 d成熟。施肥处理后期生长稳健不早衰，有利于水稻产量的形成。

表2 不同施肥处理对水稻生育期的影响

2.3 对水稻经济性状的影响

表3看出，处理①株高89.9 cm、有效穗289.5万·hm-2、每穗实粒数103.6粒、理论产量7 649 kg·hm-2，分别较处理②高0.1 cm、增6.0万·hm-2、多1.8粒、增产290 kg·hm-2，较处理③高0.7 cm、增9.0万·hm-2、多4.8粒、增产582 kg·hm-2，较处理④高4.7 cm、增69.0万·hm-2、多15.4粒、增产2 573 kg·hm-2。

表3 不同施肥处理对水稻经济性状和理论产量的影响

2.4 对水稻产量的影响

水稻施用爱思Si/TE复合微生物肥料的处理①产量为7 203 kg·hm-2，较处理②、处理③、处理④分别增产366、466、2 301 kg·hm-2，增产率分别为5.4%、6.9%和46.9%(表4)。经F检验，处理①与处理②、处理③、处理④的产量差异极显著；处理②、处理③间差异不显著，但均较处理④增产极显著。

2.5 对水稻生产效益的影响

按市场稻谷价格2.7元·kg-1计，产值处理①最高，为19 448元·hm-2，较处理②、处理③、处理④分别增加产值988、1 258和6 213元·hm-2(表4)。

本试验方案实际操作中，除肥料投入差异外，其他田间管理均保持一致，各处理投入差异体现在用肥成本上。从表4可知，处理①、处理②、处理③肥料投入分别为1 685、1 572、1 500元·hm-2，处理①较处理③增加投入185元·hm-2，纯收入增加1 073元·hm-2，处理②较处理③增加投入72元·hm-2，纯收入增加198元·hm-2。

表4 不同施肥处理对水稻产量、效益及稻米有效镉含量的影响

2.6 对稻米镉含量的影响

表4表明，用供试的复合微生物肥料与当地常规施肥相结合，能明显降低稻米中的Cd含量，处理①比处理④稻米的Cd含量降低64.2%，比处理③降低43.3%。

3 小结

施用爱思Si/TE复合微生物肥料有利稻田土壤有机质和有效养分含量的提升。试验结束，水稻施用爱思Si/TE复合微生物肥料225 kg·hm-2处理的土壤有机质含量比试验前基础值提高1.4 g·kg-1，比常规施肥对照提高0.6 g·kg-1；水解氮比试验前基础值提高2 mg·kg-1，与常规施肥对照相同；土壤有效磷含量比试验前基础值提高2.4 mg·kg-1，比常规施肥提高1.3 mg·kg-1；土壤速效钾含量比基础值和常规施肥提高7 mg·kg-1。

施用爱思Si/TE复合微生物肥料有利于改善水稻经济性状。水稻施用爱思Si/TE复合微生物肥料处理比常规施肥对照有效穗增加9.0万·hm-2，每穗实粒数增加4.8粒，结实率提高0.5百分点。

施用爱思Si/TE复合微生物肥料水稻增产效果极显著。水稻施用爱思Si/TE复合微生物肥料处理产量为7 203 kg·hm-2，较常规施肥增产6.9%。经F检验，水稻施用爱思Si/TE复合微生物肥料处理比常规施肥增产极显著。施用灭活后爱思Si/TE复合微生物肥料基质与常规施肥产量差异不显著，但均极显著高于空白对照。

施用爱思Si/TE复合微生物肥料水稻增收效果明显。试验结果生产效益统计，水稻施用爱思Si/TE复合微生物肥料处理较常规施肥增加肥料成本185元·hm-2，增加纯收入1 073元·hm-2；施用灭活后爱思Si/TE复合微生物肥料基质较常规施肥增加肥料成本72元·hm-2，增加纯收入198元·hm-2。

施用爱思Si/TE复合微生物肥料能降低稻米中的镉含量。爱思Si/TE复合微生物肥料含多种微生物，利于活化、疏松土壤，提供良好微生态环境，改土培肥，钝化、固化若干重金属，有效降低重金属的生物移动性，极大地削减植物体内重金属Cd的含量。同时，土壤中有益微生物数量的增加，对土传真菌性病害及根结线虫也有一定的抑制作用，从而减少化学农药使用量，提高农作物的品质、产量以及抗重茬的能力[6-10]。