微生物肥料对水稻生长发育及产量的影响

印德钊 周家源 丁亨虎 别弨雨

（1.湖北中泰化学工程有限公司 湖北潜江 433131； 2.湖北省潜江市种子管理局 湖北潜江 433100；3.湖北省潜江市农业农村局 湖北潜江 433100； 4.国家农业环境潜江实验站 湖北潜江 433100）

农业发展与生态环境密切相关，良好的生态环境是农业发展的基础与保障[1，2]。随着可持续农业的发展，微生物肥料因其环保无公害、效率高、成本低等特点将成为当前肥料研究的热点，并将逐渐成为绿色、有机农业的重要用肥之一[3，4]。为统筹人口、资源、环境之间的矛盾，必须走绿色有机、生态环保的可持续发展道路[5，6]。

秸秆粉碎还田是当下的一项常用技术并得到了广泛的推广应用，秸秆占作物生物量的50%左右，是一类极其丰富且最能直接利用的可再生有机资源[7]。水稻秸秆作为一种有机肥可以代替化肥增加作物产量，以提高土壤微生物的生物量[8]；水稻秸秆能明显提高土壤肥力和改善土壤性状，土壤中氮、磷、钾肥表现出不同程度的残存效应[9]。据研究报道，解磷微生物除了具有溶磷作用外，还能将土壤中难溶性的磷转化成可溶性的磷[10]。为测试枯草芽孢杆菌微生物肥料在水稻生产上的应用效果，本试验探索了秸秆全量还田条件下水稻“减量施肥”技术，以期为科学增施微生物肥料、合理推荐化肥用量提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验设在湖北省潜江市后湖农场六分场柳忠新水稻田。供试土壤为青沙泥田，耕层质地为粘壤土。土壤养分碱解氮144.36mg∕kg，有效磷32.44mg∕kg，速效钾 94.05mg∕kg，有机质 40.5g∕kg，pH值7.24，肥力为中等以上[11]。供试肥料为“恩本牌”（益生菌）生物肥料（基质P2O5≥12%），42%复合肥（21-9-12）、46%尿素。供试作物为中稻，品种为“Y两优1928”。

1.2 试验设计

试验设4个处理。处理A：供试菌+常规施肥，益生菌剂10kg∕667m2+基施42%（21-9-12）复合肥 35kg∕667m2+追施 46% 尿素 12kg∕667m2；处理B：基质（供试菌灭活）+常规施肥，12%过磷酸钙10kg∕667m2+基施42%（21-9-12）复合肥35kg∕667m2+追施 46% 尿素 12kg∕667m2；处理 C：常规施肥，基施42%（21-9-12）复合肥35kg∕667m2+追施46%尿素12kg∕667m2；对照D：空白对照，不施肥。

供试菌剂、基质、42%复合肥各处理均基施，追肥氮肥分两次，返青分蘖期（移栽后1周）8kg∕667m2、孕穗期（抽穗前）4kg∕667m2。

小区面积为20m2，长×宽=8m×2.5m，随机排列，每个处理3次重复。小区进出水实行单排单灌，四周留2m保护行，保护区水稻为常规种植。

1.3 试验步骤

试验于2019年5月7日播种，播种量1.5kg∕667m2，采用水育秧育苗，6月6日人工移栽，行距28.00cm，株距19.85cm，1.2万穴∕667m2；移栽时每穴苗数4株，基本苗4.8万株∕667m2；其它管理措施各处理一致。试验地前茬为小麦，小麦和水稻秸秆均全量还田。

2 结果与分析

2.1 各处理对水稻单株分蘖的影响

调查于水稻返青分蘖开始，每5d一次，即6月11日、6月16日、6月21日、6月26日、7月1日、7月6日、7月11日、7月16日、7月21日，共计9次。各处理重复间及处理的数据经统计及方差分析见表1。

表1 各试验组别不同移栽时间的中稻分蘖数统计

从表1分析可以得出，基施“益生菌”微生物肥料处理A，中稻分蘖期能促进植株壮苗早发、提早分蘖，其分蘖盛期处于移栽后30d左右，比不施肥处理D提前10d，比常规施肥处理C、基质+常规施肥处理B提前5d。处理A分蘖末期处于移栽后40d，利于中稻早晒田、出壮苗，确保了有效穗；其它处理B、C、D分蘖期均长于40d，这样显著增加了无效分蘖，浪费了土壤养分。

处理A分蘖盛期单蔸苗为20.07株，比对照D分蘖盛期单蔸苗18.93株，多1.14株，增幅6.02%。

方差分析表明，基施“益生菌”微生物肥料处理A，移栽后31d分蘖盛期与各处理均表现出显著差异，其中移栽31d以前表现正显著差异，移栽31d以后表现为负差异显著。

2.2 各处理对水稻经济性状的影响

于9月22日水稻收割前对试验田水稻的主要经济性状株高、有效穗、穗粒数、实粒数、千粒重进行考种，相关实测数据和分析数据见表2。

表2 各处理水稻的经济性状实测与数据分析

从表2分析可以得出，基施“益生菌”微生物肥料处理A，株高为127.67cm，与不施肥对照D差异显著，高15.20cm，增幅13.51%；有效穗为16.77穗∕蔸，与常规施肥处理C和不施肥对照D差异显著，分别增加0.67穗∕蔸和2.10穗∕蔸，增幅4.16%和14.31%；穗粒数为203.33粒∕穗，与处理B、处理C、对照D均有显著差异，分别增加12.66粒∕穗、13.66粒∕穗、28.33粒∕穗，增幅分别为6.64%、7.20%、16.19%；实粒数为185.00粒∕穗，与处理B、处理C、处理D均差异显著，分别增加15.67粒∕穗、19.67粒∕穗、40.33粒∕穗，增幅9.25%、11.90%、27.88%；结实率为91.00%，与不施肥对照D差异显著，结实率提高8.33%；千粒重为27.57g，与不施肥对照D差异显著，千粒重增加2.20g；理论产量为1026.05kg∕667m2，与处理B、处理C、处理D均差异显著，分别增加141.07kg∕667m2、166.90kg∕667m2、388.38kg∕667m2，增 幅15.94%、19.43%、60.15%。

由此说明，基施“益生菌”微生物肥不仅能促进水稻生长，显著增加植株株高，而且能提高水稻有效穗、实粒数、结实率及千粒重，进而提高水稻产量。

2.3 各处理对水稻根系干物质的影响

水稻收割后，每小区挖5蔸于室内称重，分析得出不同施肥处理水稻根系干物质见表3。

表3 各施肥处理水稻根系干物质调查表

从表3可以看出，基施“益生菌”处理A单蔸根重为5.51g，其根系干物质与不施肥对照D差异显著，单蔸增重3.03g，增幅122.18%，与基质+常规施肥处理B和常规施肥处理C的差异不显著，但根系也有一定增加，分别增加0.81g和0.93g，增幅17.32%和20.31%。由此说明，基施“益生菌”微生物肥料有利于水稻根系生长。

2.4 各处理对水稻产量的影响

水稻收割后，晒干实测与折算产量见表4。

表4 各处理水稻实测与折算产量

从表4可以看出，基施“益生菌”微生物肥料处理A折算单产为744.82kg∕667m2，与不施肥对照 D 差异极显著，增产 230.12kg∕667m2，增幅44.71%；与处理B和处理C的差异不显著，但增幅效果明显，分别增产 74.49kg∕667m2和 81.16kg∕667m2，增幅11.11%和12.23%。由此说明，基施“益生菌”微生物肥料不仅利于水稻植株生长发育，而且增产效果显著，与不施肥对照D相比，增幅达44.71%，与常规施肥相比，增幅达12.23%。

2.4 各处理对土壤养分的影响

水稻收割后，各处理按“S”采样法，采集一个土壤混合样并自然风干，土壤养分常规4项检测结果见表5。

表5 各处理土壤养分常规检测结果

从表5可以看出，基施“益生菌”微生物肥料处理A，除速效磷指标对土壤解磷残存有显著差异外，其它养分的变化差异不显著，且对作物吸收土壤中钾养分有协同作用。基施“益生菌”微生物肥料处理A实测速效磷为38.03mg∕kg，与试验前所测速效磷为32.44mg∕kg增加5.59mg∕kg，增幅17.23%。由此说明，“益生菌”微生物肥料具有显著的解磷作用；另外，对作物吸收土壤中钾养分有协同作用，施用“益生菌”微生物肥料时，需要适量增施钾肥。

3 讨论

随着我国绿色农业的蓬勃发展，微生物肥料在农业生产中越来越受到人们的重视[12]。微生物肥料是一种新型肥料，不仅能增强土壤肥力，还能改善农作物品质，在绿色生态农业生产中发挥着越来越重要的作用[1]。有学者认为，微生物活动产生的胞外多糖，能够促进作物根系周围土壤团粒结构的形成，使得土壤性状得到改善，促进根系发展，增加作物抗性，从而促进作物生长、改良土壤和增产增收[13]。

微生物菌肥具有促进水稻根系发育、叶片早发，增加光合叶面积的作用[14]。应用“沃土特”抗菌肥＋“生物多抗1号”，施用方便，对水稻安全，能够有效促进水稻生长，增强其抗击病虫害的能力[15]；研究结果还表明，将解磷菌的植酸酶基因导入植物体内，能促进植物生长[10]；水稻施用微生物肥料的增产效果明显[16，17]。