复合微生物菌肥对水稻苗床土壤养分及pH值的影响

张立峰+丁伟

摘要：针对水稻旱育秧田长期依赖化学壮秧剂造成的生态污染和人类健康问题，采用田间试验方法，把几种功能微生物菌与矿质营养复配成复合微生物菌肥并应用于水稻育秧，研究水稻育苗床土壤养分含量及土壤pH值的变化。结果表明：与化学壮秧剂及仅施用化肥、有机质相比，复合微生物菌肥施用后水稻水稻育苗苗床速效钾、碱解氮、速效磷和有机质含量显著增加，保持苗床土壤pH 值为4.5～5.5，为水稻幼苗的生长提供良好养分需求及酸性生长环境。

关键词：水稻；复合微生物菌肥；苗床；土壤养分；pH值；土壤酶活性；土壤有益微生物

中图分类号： S511.06；S144文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）11-0067-03[HS）][HT9.SS]

目前，随着黑龙江种植水稻旱育秧田面积的扩大，化学壮秧剂使用依赖性日益增强，造成土地板结、河流和地下水污染等生态问题[1-2]，保障食品安全及避免环境污染促使生物防治手段研发成为我国农业科研与应用的热点[3]。多功能复合微生物菌肥是采用现代发酵技术，将特定微生物菌种以有机质为载体与植物所需矿质营养进行复配得到的高效生物肥料，克服污染生态环境，具有高效、无毒、抗病害等优点[4-5]。本研究探讨了复合微生物菌肥对水稻苗床土壤养分含量及酸性的影响，为水稻复合微生物菌肥培育壮苗及其在生产中的应用提供基础数据。

1材料与方法

1.1试验材料与试验设计

供试水稻品种为东农425，生育期137 d，适合积温 2 800 ℃ 以上区域种植。复合微生物菌肥由NEB复合菌、有机质与化学肥料复合而成，NEB复合生物菌由蜡质芽孢菌（Bacillus cereus）、枯草芽孢杆菌（B. subtilis）、放线菌（Actinomycete）、产酸菌组成。NEB复合菌菌体数为 100万CFU/mL，各菌种均由东北农业大学农药学科提供，化學壮秧剂在市场上购买黑龙江省五常扬阳敌磺钠壮秧剂，试验于2013—2015年在东北农业大学校内温室棚进行，该基地地理坐标为126°22′～126°50′E、45°34′～45°46′N，年降水量500～550 mm，积温2 700 ℃以上。4月10—18日播种，田间试验设5个处理（表1），水稻苗床小区面积为5 m2，3次重复。田间试验采用机插盘育秧，秧盘规格为30 cm×60 cm，按设计用量与过筛旱田土混合均匀，每盘装3.00 kg并浇透底水，每盘均匀播种催芽种子125.00 g。

在刚出苗7 d对处理1进行NEB复合菌叶面喷施，浓度为100万CFU/mL。在水稻破土出苗后7、14、21、28 d，取土壤风干过筛，测定速效钾、碱解氮、速效磷和有机质含量；土壤pH值于施药后1、7、14、21 d取土样测定。

1.2测定指标及方法

速效钾含量的测定采用火焰光度计法[6]，碱解氮含量的测定采用碱解扩散法[7]，速效磷含量的测定采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法[8]，有机质含量的测定采用电沙浴法[9]。

土壤pH值的测定：准确称取10.00 g根系土，置于50 mL烧杯内，加入30 mL去离子水搅拌土样使其充分散开，密封瓶口放置0.5 h。用pH值S-3型pH值仪测定土壤悬液pH值，待电极电位稳定，计数。

1.3数据处理方法

采用Excel软件进行原始数据处理，应用DPS v 10.15软件对数据平均值进行0.05水平差异显著分析。

2结果与分析

[HTK]2.1复合微生物菌肥对苗床土壤速效钾含量的影响[HT]

在出苗后7 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效钾含量显著高于有机质、化肥处理，分别高31.7%、32.2%，与化学壮秧剂无显著差异。在出苗后14 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效钾含量显著高于有机质、化肥处理，分别高193%、24.9%，与化学壮秧剂无显著差异。在出苗后21 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效钾含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高6.6%、7.8%、12.0%。在出苗后28 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效钾含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高9.9%、6.4%、12.0%（图1）。综上，复合微生物菌药肥能提高速效钾含量，效果较化学壮秧剂好。

[HTK]2.2复合微生物菌肥对苗床土壤碱解氮含量的影响[HT]

在出苗后7 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤碱解氮含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高104.9%、30.2%、111.2%。在出苗后14 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤碱解氮含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高83.9%、31.1%、81.8%。在出苗后21 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤碱解氮含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高44.4%、15.6%、22.3%。在出苗后 28 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤碱解氮含量显著高于有机质、化肥处理，分别高41.6%、41.1%，与化学壮秧剂处理无显著差异。出苗后7～28 d，各处理土壤碱解氮含量呈大幅度下降趋势，于7 d碱解氮含量是最高峰；复合微生物菌肥+NEB和复合微生物菌肥处理的苗床土壤碱解氮含量无显著差异（图2）。综上，复合微生物菌药肥能够大大提高碱解氮含量，效果优于化学壮秧剂。

在出苗后7 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效磷含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高50.9%、7.1%、58.3%。在出苗后14 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效磷含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高56.77%、36.67%、64.4%。在出苗后21 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效磷含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高25.5%、28.4%、25.1%。在出苗后 28 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效磷含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高20.5%、19.5%、223%。从出苗后7 d，复合微生物菌肥+NEB和复合微生物菌肥处理的苗床土壤速效磷含量无显著差异（图3）。综上，复合微生物菌药肥能提高速效磷含量，效果较化学壮秧剂好。

在出苗后7 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤有机质含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高30.4%、20.6%、47.3%。在出苗后14 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤有机质含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高50.0%、18.2%、50.9%。在出苗后21 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤有机质含量显著高于有机质、化学壮秧剂、化肥处理，分别高56.5%、19.0%、54.8%。在出苗后28 d，复合微生物菌肥处理的苗床土壤有机质含量显著高于有机质、化肥处理，分别高66.3%、26.5%、68.2%。在出苗后 14 d，复合微生物菌肥+NEB较复合微生物菌肥处理的苗床土壤有机质含量高，其他时期均无显著差异（图4）。综上，复合微生物菌药肥提高有机质含量效果优于化学壮秧剂。

2.5复合微生物菌肥对苗床土壤pH值的影响

在施药后7 d，复合微生物菌肥和化学壮秧剂处理pH值

没有显著差异，但显著高于其他处理。施药后14 d，复合微生物菌肥处理土壤酸性始终高于化学壮秧剂处理、有机质、化肥处理。施药后21 d，复合微生物菌肥处理的土壤pH值呈现先升后降趋势，而化学壮秧剂处理土壤pH值呈现上升趋势。复合微生物菌肥和化学壮秧剂均可使苗床土壤pH值降低，能够很好地调节土壤pH值，而复合微生物菌肥+NEB微生物菌处理与复合微生物菌肥处理对土壤pH值影响不显著（表2）。

3讨论与结论

土壤中有益微生物数量增加能加速土壤有机质的分解和速效养分的供应能力[10]。相关报导证实微生物能分泌有机酸和酶类[11-13]，使难溶的无机盐降解为植物能够吸收的游离有效磷、有效钾[14-16]。在本试验中，复合微生物菌肥施用后土壤养分含量总高于化学壮秧剂。在水稻出苗后7 d，由于底物充足，土壤酶活性最强，苗床土壤速效钾、碱解氮、速效磷和有机质含量也最高。在出苗后14 d，土壤养分含量下降缓慢，再次施用NEB微生物菌剂也起到了增加养分的效果，但并没有播种前土壤施用复合微生物菌肥效果好，播种前施用对土壤养分的增加起决定性作用，水稻幼苗适合在pH值为45～5.5的酸性土壤上生長[17]。本研究对土壤pH值的试验发现，复合微生物菌肥和化学壮秧剂均能降低pH值，施用复合微生物菌肥由产酸菌的生产繁殖与代谢产物的影响，pH值先增后降，但施用化学壮秧剂的pH值一直在增加，复合微生物菌肥调酸效果较化学壮秧剂更持久。相关研究表明，NEB复合微生物肥能够增加水稻秧苗叶绿素含量、地上及根系干物质含量和调节土壤适宜酸度，从而增强早春水稻对不良环境抵御能力[18]。综上，复合微生物菌肥均能不同程度地提高水稻旱育秧苗床土壤速效钾、碱解氮、速效磷和有机质含量，从而保证水稻生长发育过程中良好的养分需求，并使苗床土壤pH 值始终保持在4.5～5.5之间，进而为水稻幼苗生长提供适宜生长的酸性环境，对培育水稻壮苗起重要作用，效果优于化学壮秧剂。

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