复合微生物菌剂对水稻“两优363”生长发育和稻田土壤养分的影响

张　姗

复合微生物菌剂对水稻“两优363”生长发育和稻田土壤养分的影响

张姗

（遵义市播州区马蹄镇农业农村服务中心贵州遵义563100）

为了探究复合微生物菌剂对水稻生长发育和稻田土壤养分的影响，本试验以“两优363”为试验材料进行田间种植试验，CK组单一施加450 kg/hm2水稻专用肥，处理A、B、C组在水稻专用肥的基础上分别添加3.00 kg/hm2、3.75 kg/hm2、4.50 kg/hm2复合微生物菌剂。结果表明，处理B组水稻生长发育和产量最佳，和CK组相比，有效穗数和每穗实粒数分别显著提高了7.16%和7.57%，增产率达21.73%，处理A、C组增产率分别为12.12%和7.98%。同时不同处理组土壤的pH相比CK组显著下降，而有机质、碱解氮、速效钾、速效磷含量显著提高。由此可见，适量的微生物菌剂有利于水稻生长发育，有利于稻田土质改善和养分增加。

复合微生物菌剂；“两优363”；农艺性状；产量；土壤pH；土壤养分

水稻种植期间所需的1/3养分来源于土壤[1]，为保障水稻稳产，稻民往往会持续施用化肥，但持续、大量施加化肥会降低土壤通透性和微生物菌群数量，并影响氮素在土壤中的转化。此外，长期施用化肥会污染地表水，施肥不均时还会影响农作物正常的生长发育，进而降低作物产量[2]。微生物菌剂是一种新型、富含活性微生物的土壤肥料[3]，不仅能提高土壤有机质含量和微生物菌群数量，还有利于土壤养分的转化[4]，促进水稻生长旺盛，提高增产率。为进一步评价复合微生物菌剂对水稻生长发育和稻田土壤养分的影响，本试验以“两优363”为试验材料，在遵义市播州区马蹄镇进行复合微生物菌剂肥效试验和土壤养分试验。

1 材料与方法

1.1 试验田概况

试验田位于遵义市播州区马蹄镇，试验田的土壤为壤土，土壤有机质含量为2.8%，碱解氮、速效钾、速效磷的含量分别为86.7 mg/kg、11.5 mg/kg、168.3 mg/kg，土壤pH=6.1。

1.2 供试材料

试验水稻品种为“两优363”，复合微生物菌剂由枯草芽孢杆菌、胶冻样芽孢杆菌、放线菌组成，复合有效活菌数≥108/g。

1.3 试验设计

试验共设4个处理，不同处理的施肥方法参照表1。每个处理3次重复，本试验选用随机区组排列，每个小区面积为20 m2。

表1不同处理施肥设计

组别水稻专用肥/kg/hm2复合微生物菌剂/kg/hm2 CK组450— 处理A4503.00 处理B4503.75 处理C4504.50

1.4 试验实施

试验水稻于2021年4月10日播种，CK组在插秧前施加底肥（450 kg/hm2水稻专用肥），各处理组在水稻专用肥基础上混合相应剂量的复合微生物菌剂，插秧前施加底肥（450 kg/hm2水稻专用肥＋不同剂量复合微生物菌剂），田间排灌、病虫害防治方法相同。9月27日收获。

1.5 检测指标

收获前每个小区选取有代表性的成熟水稻10蔸，对其穗长和经济性状等指标进行测定；出苗后的第7 d、第28 d在每个小区随机取土，进行风干、过筛，有机质、碱解氮等指标的测定参照张立峰等（2017）的检测方法[5]。

2 结果与分析

2.1 复合微生物菌剂对水稻“两优363”农艺性状和产量的影响

如表2所示，CK组单一施用水稻专用肥，水稻根系、茎秆正常生长，水稻穗长可达21.80 cm，结实率为75.20%；在水稻专用肥的基础上施加不同剂量复合微生物菌剂，水稻生长速度明显提升，处理A、B、C组分别比CK组穗长提高了1.61%、1.83%、1.38%，但组间差异不显著（＞0.05）。从有效穗数指标来看，处理A、B、C组分别比CK组提高了4.07%、7.16%、2.09%，其中，处理B组和CK组的差异显著（＜0.05），而处理A、C组和CK组无显著差异（＞0.05）。从每穗实粒数指标来看，处理A、C组分别比CK组提高了4.58%、4.30%（＞0.05），处理B组比CK组显著提高7.57%（＜0.05）。从结实率指标来看，处理B组结实率最高，比CK组提高了3.79%，而处理A、B组比CK组分别提高了1.73%和0.86%，但处理A、B、C组与CK组均不存在显著差异。从千粒重指标来看，处理A、B、C组分别比CK组提高了1.44%、1.99%、1.26%，组间无显著差异。理论产量是将影响水稻产量各指标相乘求得的数值，本试验条件下，处理A、B组比CK组水稻理论产量分别显著提高了12.32%和22.02%（＜0.05），而处理C组比CK组理论产量提高了8.75%，不存在显著差异。

表2复合微生物菌剂对水稻“两优363”农艺性状的影响

组别有效穗数/万穗/hm2穗长/cm每穗实粒数/粒结实率/%千粒重/g理论产量/kg/hm2 CK组325.45 b21.80 a88.45 b75.20 a27.70 a5 996.25 b 处理A338.70 a22.15 a92.50 b76.50 a28.10 a6 734.80 a 处理B348.75 a22.20 a95.15 a78.05 a28.25 a7 316.69 a 处理C332.25 a22.10 a92.25 b75.85 a28.05 a6 521.08 b

注：同列数值上标的不同字母表示存在显著差异（＜0.05），相同字母上标为不存在显著差异（＞0.05），下同。

如表3所示，CK组小区的平均产量最低，折合产量为每公顷5 830.00 kg，处理A、B、C组每公顷分别比CK组增产706.67 kg、1 266.67 kg和465.00 kg，其中处理A、B组水稻产量分别比CK组显著提高了12.12%和21.73%（＜0.05），处理C组水稻产量比CK组提高了7.98%（＞0.05）。

表3复合微生物菌剂对水稻“两优363”产量的影响

组别小区产量/kg折合产量/kg/hm2较CK增减ⅠⅡⅢ平均增产/kg/hm2增幅/% CK组12.7111.0411.2311.665 830.00 b—— 处理A13.2112.3613.6513.076 536.67 a706.6712.12% 处理B13.5914.3114.6814.197 096.67 a1 266.6721.73% 处理C12.3512.4013.0212.596 295.00 b465.007.98%

2.2 复合微生物菌剂对稻田土壤养分的影响

如表4所示，水稻种植期间施用复合微生物菌剂对稻田土壤理化性质具有影响。从pH指标来看，在出苗第7 d，仅施用水稻专用肥的CK组土壤pH为6.72，施加复合微生物菌剂组的土壤pH均有明显改善，处理A、B、C组土壤pH比CK组分别降低了19.94%、21.73%和23.21%（＜0.05），在出苗的第28 d，处理A、B、C组土壤pH比CK组分别降低25.36%、28.55%和28.99%（＜0.05）。从有机质含量指标来看，与CK组相比，处理A、B、C组出苗第7 d土壤有机质含量分别增长了15.06%、18.65%和15.96%（＜0.05），处理A、B、C组第28 d土壤有机质含量比CK组分别增长了29.27%、35.06%和38.11%（＜0.05）。这表明随着复合微生物菌剂添加量的增加，土壤pH逐渐下降，有机质含量不断增加；且随着水稻的生长，消耗了土壤有机质，各处理组第28 d土壤有机质含量较第7 d均有不同程度的下降。从碱解氮指标来看，不同处理组出苗第7 d土壤碱解氮含量较CK组的增幅为12.64%～21.49%，且CK组第28 d土壤碱解氮含量较第7 d下降幅度达22.21%，而处理组第28 d土壤碱解氮含量与CK组相比，增幅达27.63%～29.46%。从速效钾指标来看，不同处理组出苗第7 d土壤速效钾含量较CK组的增幅为26.31%～30.82%，第28 d较CK组的增幅为26.49%～36.34%。从速效磷指标来看，不同处理组出苗第7 d土壤速效磷含量较CK组的增幅为25.61%～42.68%，第28 d较CK组的增幅为24.60%～34.95%。不同处理组土壤碱解氮、速效钾、速效磷三个指标与CK组均差异显著（＜0.05）。

表4复合微生物菌剂对水稻田地土壤养分的影响

组别时间点pH有机质/%碱解氮/mg/kg速效钾/mg/kg速效磷/mg/kg CK组第7 d6.72 a4.45 b99.56 b11.29 b175.57 b 第28 d6.90 a3.28 b77.45 b9.74 b155.42b

续表4复合微生物菌剂对水稻田地土壤养分的影响

组别时间点pH有机质/%碱解氮/mg/kg速效钾/mg/kg速效磷/mg/kg 处理A第7 d5.38 b5.12 a112.14 a14.26 a220.53 a 第28 d5.15 b4.24 a98.85 a12.32 a202.36 a 处理B第7 d5.26 b5.28 a120.96 a14.77 a246.83 a 第28 d4.93 b4.43 a100.27 a13.28 a209.74 a 处理C第7 d5.16 b5.16 a116.64 a14.35 a250.51 a 第28 d4.90 b4.53 a99.54 a12.56 a193.65 a

3 小结与讨论

3.1 复合微生物菌剂改善水稻农艺性状

微生物菌剂是一种新型、绿色、安全的农业生物化肥[6]。微生物菌剂的施加可以促进土壤熟化，不仅能保留传统化学肥料的供肥能力，还增强土壤的保肥能力，通过改善土壤理化条件和生物特性来促进农作物生长[7]，改善成穗率、结实率、千粒重等农艺性状，增加农作物产量，有利于我国绿色农业的可持续发展。

水稻种植所需田间肥力为中等或中下等，若其生育期内不施加任何肥料或辅助营养物质，与正常施用肥料的水稻相比，株高变低，穗长较短，水稻的结实率下降，水稻群体的生长速度均较缓慢，茎秆细弱，容易倒伏。为保障水稻正常生长和稳产，稻民在水稻生长期间会施加外部辅助营养来促进生长。根据水稻不同时期的生长特点和稻田肥力情况，除了施好基肥外，还需要在其生长期间施加促蘖肥、攻穗肥或壮籽肥，这样才能保障水稻植株根系正常生长和分蘖，并促进不同生长时期营养资源的转换和供给[8]。与传统的水稻专用肥相比，微生物菌剂在土壤定植后可以有效提高土壤内的氮元素含量，其富含的活性有益菌群也能提高水稻田间土壤的有机质含量，加速土壤内的有机物质转化成水稻根系可吸收的营养成分[9]。

本试验在水稻专用肥的基础上对处理A、B、C组分别施加3.00 kg/hm2、3.75 kg/hm2、4.50 kg/hm2复合微生物菌剂，与仅施加水稻专用肥的CK组相比，试验水稻“两优363”的穗长、结实率、千粒重均有提高，但这3个指标的组间差异不显著。但从水稻产量来看，与CK组相比，处理A、B、C组水稻产量分别提高了12.12%、21.73%和7.98%，表明微生物菌剂对水稻农艺性状具有促进作用，并具有较好的增产效果。这与王青峰等（2018）的研究结果具有相似性，其研究中，与传统习惯施肥（CK组）相比，稻田插秧前每公顷施用450 kg水稻专用肥＋3.75 kg微生物菌剂，水稻产量显著增加500 kg/hm2（＜0.05），增幅达6.06%；从水稻农艺性状来看，农用微生物菌剂组比CK组的最高苗数、有效穗数、每穗实粒数、千粒重分别增幅1.00%、1.57%、4.67%、1.2%，差异不显著[10]。李海军等（2016）也研究发现，生物菌剂处理组的水稻穗粒数、结实率和千粒重等农艺性状指标均有不同程度的增加，但水稻株高和穗长无显著变化，与常规施肥组相比，生物菌剂处理组的水稻增产效果明显，增产率达4.44%[11]。

3.2 复合微生物菌剂促进水稻减肥增效

黄小萱等（2021）研究发现，水稻生育期施用微生物菌剂还有利于水稻秧苗素质的提高，水稻的出苗、成苗、分蘖能力增强，同时在氮肥减量15%的情况下，微生物菌剂添加组的水稻增产率可提高9.3%[12]。由于不同稻田土壤肥力、微生物菌剂的组成、水稻品种等不同，微生物菌剂代替化肥用量效果也存在差异。叶灵芝等（2018）发现微生物菌剂可以减少30%的化肥施用量，而水稻产量与传统施肥组相比提高了16.25%[13]。徐松等（2019）研究也发现水稻田间施用微生物菌剂可减少47.42%的化肥用量，但水稻产量并未减少，与传统施肥组相比，微生物菌剂组的产量提高了8.1%，由于化肥用量的减量明显，每亩水稻成本可降低38.80元，表明微生物菌剂能促进水稻减肥增效的实现[14]。

3.3 复合微生物菌剂提升水稻环境适应性

翟相英（2021）在研究中发现，在东北地区水稻种植过程中施用微生物菌剂，水稻幼苗的耐低温性能增强，微生物菌剂主要通过影响植株茎粗和株高来增强水稻的耐低温性能[15]。韩树鑫等（2021）也研究发现微生物菌剂有利于增强水稻秧苗的抗逆性和抗病性，是促进寒地水稻稳产的途径之一[16]。因此长期受低温、冷害影响的水稻稻田，可以从施加微生物菌剂角度出发来降低低温对水稻的胁迫作用，并逐步筛选出耐低温水稻品系，提高我国寒地水稻秧苗的整体素质。

3.4 复合微生物菌剂对水稻产量的影响

本试验中，在不同剂量的复合微生物菌剂组内，450 kg/hm2水稻专用肥＋3.75 kg/hm2复合微生物菌剂组增产效果明显，每穗实粒数、有效穗数、理论产量和小区折合产量分别比CK组显著提高了7.57%、7.16%、22.02%、21.73%（＜0.05）。但随着复合微生物菌剂施加量的增加，影响水稻产量的有效穗数、穗粒数、结实率和千粒重等指标数值下降。有研究发现，不同剂量的复合微生物菌剂对水稻农艺性状、产量的影响也不同，水稻单株平均分蘖数、有效穗数、产量随着复合微生物菌剂施用量增加呈现增长后下降趋势，其原因与试验田土壤肥力有关，当试验田土壤的氮、磷、钾等元素较为充足时，复合微生物菌剂促进水稻根部营养富集，造成营养元素过于饱和，反而不利于水稻增产[17]。吴昊等（2022）也研究发现，随着微生物菌剂施加量的增加，水稻有效粒数、千粒重和籽粒产量也呈先增长后下降趋势[18]。因此在施用微生物菌剂的同时，要结合试验田的土肥情况，以测土配方施肥为基础把握微生物菌剂的最佳施用量，不仅能节约微生物菌剂成本，还能有效促进水稻增产。

3.5 复合微生物菌剂对稻田土壤养分的影响

传统的水稻种植中，以施用氮磷钾复合肥为主，对于土壤自身来说，长期的化学元素累积会破坏土壤土质结构，尤其是容易破坏土壤自我保护修复层。微生物菌剂是通过微生物菌群来促进土壤内部营养成分的利用和循环，延长土壤脲酶活性时间[19]。在水稻生长期间，微生物菌群能通过自我繁殖提高稻田土壤微生物数量，让稻田保持适宜的酸度，并促进土壤内部营养成分的释放，进而为水稻后期生长提供稳定的营养补充，减少化学肥料的施用，促进水稻种植业的绿色、循环发展。

此外，水稻种植期间施加单一微生物菌剂或复合微生物菌剂均能增加土壤细菌数量，两种微生物菌剂间可产生协同作用，土壤细菌数量可以达到较高值[20]。随着土壤微生物菌群数量的增加，其分泌的酸、酶等活性成分增加，可以降低土壤pH[21-22]。

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10.3969/j.issn.2095-1205.2022.05.03

S511

A

2095-1205(2022)05-07-04

张姗（1992- ），女，汉族，贵州遵义人，本科，助理农艺师，研究方向为农业技术推广工作。