生物复混肥对强筋小麦生物学特性及产量的影响

宋 宇 刘 东 李金启 王 怡 杜 凯 王卫杰

（1.河南农业大学经济与管理学院，河南郑州 450046；2.河南省太康县农牧局，河南太康 461400；3.太康县卫杰种植专业合作社，河南太康 461400）

1 生物复混肥发展和研究现状

国家农业农村部提出2个零增长（化肥、农药）的目标要求，所以，相关工作人员一方面要减施增效，另一方面，为了保证增产增收和国家的粮食安全、食品安全和生态安全，必须增施有机肥、微肥和生物菌肥，发展全营养、多功能、方便和实用的生物复混（合）肥，即有机无机生物生态复混（合）肥。

生物复混肥应用是由肥料应用的现状、问题及发展趋势所决定的。农业生产中化肥和农药的大量施用带来土壤退化、农作物品质下降、生态环境恶化等对我国食品及环境安全构成威胁的问题已经到了难以容忍的地步。周芳、金书秦[1]（2016）对化肥利用率的国际比较认为，我国小麦、水稻、玉米等主要农作物化肥利用率低于美国、日本等发达国家。因此，一场新的施肥革命和绿色发展在所难免。基于此，微生物肥料因其环境友好、资源节约、绿色安全等特点备受关注。据南水北调沿线农户生态施肥行为调查所知，绿色施肥示范效应起到关键作用，河南省南阳市淅川县率先在新型主体经营的2 933 hm2土地上做试验，获得成功；河南省周口市太康县在高产创建千亩方多次召开现场观摩会，反响热烈[2]。2014年“第五届全国肥料生产技术研讨会”以来，我国微生物肥料年产量已突破1 000万t，应用面积超过333万hm2，其应用几乎遍布所有农作物。

20世纪30年代我国用微生物肥料施用大豆增产10%以上。20世纪60年代由放线菌制成的“5406”抗生菌肥料和固氮蓝绿藻肥在得到了推广和应用。20世纪70-80年代开始了对丛枝菌根的部分真菌与植物根形成的共生体系的研究。20世纪90年代，研发出以“环状芽孢杆菌”为有效菌的“生物钾肥”和“土壤磷素活化剂”[3]。21世纪，复合型微生物肥料相继问世，这类肥料通过固氮作用利用空气中的氮，活化土壤中难溶的磷和钾元素可被植物利用，利用养分互补改善土壤结构，具有“养分供应、生长调节、病虫害防控”3重功效。有研究认为，土壤中只有5%左右的磷被植物吸收利用，作物可直接吸收利用的速效钾不超过土壤中钾总含量的2%。施用生物复混肥还能增加土壤有机质，形成有机无机复合体，改善土壤团粒结构，提高肥力，从而提高产量，改善品质。统计表明增产幅度在10%左右，其中航天生物肥料可达到20%以上。某些微生物肥料即使没有明显的增产作用，但仍能改善作物品质[4]。高海英等[5]（2013）认为生物肥可显著促进小麦、糜子的生长和增产,并能提高氮肥利用率,减少养分淋失。另有研究表明，生物复混肥能提高蔬菜含糖量和维生素C含量，可使马铃薯的干物质重增加27.35%、淀粉含量提高13.1%、粗蛋白质含量提高33.64%。生物复混肥还能够减轻病虫药害,对大田棉花枯萎病和茄子黄萎病均具有稳定的控制作用，病情指数分别降至38.2和23.5。卢红等[6]（2007）用生物肥301做试验，使小麦增产15.4%以上；刘燕（2017）等[7]试验生物肥使水稻增产9.9%：金柏年[8]（2017）在苹果上试验，增产6.7%，并且，明显促进果树生长发育，改善果实品质，着色、含糖量等显著提高；易正炳，卢芸[9]（2015）试验结果为番茄增产4.8%，棉花增产4.42%，玉米667 m2增收96元。康艳[10]（2017）对航天生物肥料在番茄上的施用效果研究表明，番茄增产16.9%，且生长健壮，叶片厚，商品性好。韩锦峰（2016）等[11]试验表明，航天微生物菌剂对烟草赤星病、青枯病、气候斑点病和TMV4种病害的防治效果分别为75.18%、54.03%、79.63%和75.09%。试验表明，土壤中大量的有益菌对病菌有抑制、拮抗和杀伤作用，能够克服连作障碍，达到提高产量，改善品质，防治病虫，改良土壤等多重功效。

为了通过田间试验，研究生物复混肥的肥效及连年施用效果，根据太康县农牧局土肥水便函[2016]5号《关于开展生物肥等肥料田间试验示范工作的通知》的要求，太康县土壤肥料站在五里口乡开展了生物肥肥效试验，进一步探索应用范围和用法用量，评价产品对作物生长发育、产量、节本增效的影响，为推广应用和绿色发展提供科学依据。

2 材料与方法

2.1 试验材料 供试作物为小麦,品种为新麦26，由河南九圣禾新科种业科技有限公司提供。供试肥料为航天生物复混肥（施用1 a）、航天生物复混肥（施用2 a）和配方生物复混肥2种。3种肥料价格一致，均为150元/（袋/667 m2）。其中，航天生物复混肥是由北京华夏本农农业科技发展有限公司提供的中航航天生物复混肥，化肥含量为40（N-P2O5-K2O=15-10-15）。另含有机质（甲壳素及氨基酸等）、锌锰等微量元素和生物菌，生物菌中含有巨大芽孢杆菌、地衣芽孢杆菌、枯草芽孢杆菌和光合细菌等，有效菌数（孢子）达到0.2亿个/g以上。同时，生物菌种通过神舟四号和神舟六号2次飞船搭载进行太空诱变反复选育而成。配方肥料由河南粮银太康分公司从农资市场购进原料复配而成，其化肥含量为52（N-P2O5-K2O=25-10-17），价格与航天生物复混肥等同。

2.2 试验设计 试验于2016年10月-2017年6月在太康县五里口乡王寺安村太康县高产创建千亩方中进行。供试土壤类型为潮土，质地为壤土，肥力均匀，地势平坦，灌排方便，肥力水平中上等。整地施肥前采集耕层土壤化验，土壤分析结果见表1。

试验设3个处理，随机区组排列，重复3次，小区面积300 m2。处理1(当年施用航天生物复混肥)：每667 m2底施航天生物复混肥40含量（15-10-15）50 kg +追施尿素10 kg；处理2(连续2 a施用航天生物复混肥)：每667 m2底施航天生物复混肥40含量（15-10-15）50 kg+追施尿素10 kg；处理3（与航天生物复混肥相同价格的配方复混肥：每667 m2底施52含量（25-10-17）50 kg +追施尿素10 kg。

2016年10月10日按照试验方案要求划分试验小区，将不同底肥施于各处理小区，然后整地（翻耕、耙平），同日播种，每667 m2播量14 kg（播种时种子包衣），小麦起身期和扬花期分别喷施杀虫剂和杀菌剂各1次，2016年11月26-28日化学除草1次，追肥于2017年4月1日（小麦起身期）进行。小麦生育期间无霜期134 d，大于等于10 ℃积温667.5 ℃，总降雨22次，降雨量208.4 mm，共浇水2次，基本能满足小麦需水要求。小麦生育关键期对各处理小区的生育性状进行了观察记载，小麦于2017年6月3日收获。收获时各小区单收、单计产。试验除按方案要求的施用不同底肥外，其他农事管理措施相同。

3 结果与分析

3.1 不同处理对小麦生物学性状的影响 不同处理对小麦生物学性状有一定影响。从表2、表3可以看出：不同处理对小麦生物学性状影响不大。

表1 试验地土壤分析结果

表2 小麦生育期（月-日）

表3 小麦生物学性状

3.2 不同处理对小麦成产因素的影响 小麦底施航天生物复混肥改善了成产3要素。从表4可以看出：处理2(连续2 a施用航天生物复混肥)、处理1(当年施用航天生物复混肥)与处理3(与航天生物复混肥同价格配方复混肥)比较，667 m2成穗数分别增加0.5万、0.6万，穗粒数均增加0.6粒，千粒重分别增加1.5 g、1.7 g。说明小麦底施航天生物复混肥能增加667 m2成穗数、穗粒数和千粒重。

表4 各处理对小麦成产因素的影响

3.3 不同处理对小麦产量的影响 小麦底施航天生物复混肥提高了产量。由表5可以看出：处理2（连续2 a施用航天生物复混肥）与处理1（当年施用航天生物复混肥）、处理3（与航天生物复混肥同价格配方复混肥）相比，平均667 m2增产小麦24.3 kg、30.5 kg，增产率为4.3%、5.4%。对各处理产量结果进行方差分析（见表6），处理间产量差异达到显著水平。采用PLSD法进行多重比较（见表7），处理2与处理1、处理3之间产量差异均达显著水平，处理3与处理1之间产量差异不显著。

表5 产量结果统计表

表6 方差分析表

表7 多重比较

4 结论与讨论

4.1 结论 小麦底施生物肥（当年施用与连续2 a施用），与相同价格的配方复混肥相比，增加了小麦的成穗数、穗粒数和千粒重，平均每667 m2增产小麦30.5 kg、24.3 kg，增产率为5.4%、4.3%，方差分析产量差异达到显著水平。

4.2 讨论 本次试验仅对生物肥与相同价格的配方复混肥作了比较，而没有与其他的同类型的生物复混肥作比较。同时，对于生物复混肥只施用了1 a或2 a，如果持续施用效果会如何还无从得知。另外，生物复混肥还具有改善品质、改良土壤和防治病虫害的作用，具体效果如何，仍需要进一步的试验验证。尤其对于生物复混肥的作用机理更需要进行深入的探讨。