微生物菌剂对寒地水稻秧苗生长影响的研究
2021-04-26韩树鑫冯世超穆娟微
韩树鑫,郭 欣,徐 瑶,冯世超,穆娟微*
(1 黑龙江省农垦科学院 植物保护研究所,哈尔滨 150038;2 哈尔滨市群力经纬中学,哈尔滨 150010)
随着我国粮食产量的不断提高, 化学肥料的施用量也随之逐渐提高, 而由于我国较低的肥料利用率[1],进而造成了大量化学肥料的浪费,并导致土壤板结等问题的出现。研究表明,当前我国氮肥、磷肥利用率仅为10%~40%[1]。 微生物菌剂是含有特定微生物活体的农用制品[2]。 一般来说,微生物菌剂功能主要包括“增加土壤肥力、产生植物激素类物质刺激作物生长和防治有害微生物”等三个方面[3-4]。 这是由于微生物菌剂可促进土壤中难溶性成分的溶解和释放,可增加土壤中有机质,改善土中养分的供应能力[5-6]。 同时,微生物菌剂中的特定微生物还可分泌细胞分裂素、 生长素等活性物质,进而促进农作物生长发育。 此外,微生物菌剂还有提高作物抗逆性,增强植物防病、抗病能力的作用。
培育壮苗是保证水稻高产的主要基础, 但水稻育秧过程中易受到种子、土壤、温度及微生物含量等因素的影响,并造成出苗不整齐、育成壮秧相对困难[7-8]。 本研究通过对使用微生物菌剂后秧苗生长情况、秧苗素质等的研究,旨在为北方寒地水稻育秧中合理使用微生物菌剂提供技术支持,并为微生物菌剂在农业可持续发展中合理应用提供理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
1.1.1 供试品种 研究使用品种为龙粳31,该品种为黑龙江省主栽品种。
1.1.2 栽培条件 试验地点设置于黑龙江省农垦科学院植物保护研究所试验基地(大棚区及本田区),试验土壤类型为轻度沼泽化草甸土,有机质含量1.9%~2.5%左右,pH=6.5。
1.1.3 供试菌剂及肥料 微生物菌剂: 可施可力生物菌剂, 由武汉科诺生物科技股份有限公司生产。
壮秧剂:秋乐壮秧剂,由黑龙江田露普农业科技有限责任公司生产。
1.2 试验设计
试验设A1、A2、A3 和A4 共四个处理, 每处理三次重复, 随机排列。 其中,A1 和A2 为对照组,使用壮秧剂(26 g/盘)配置的营养土作为底土;A3 及A4 为处理组, 使用壮秧剂与可施可力微生物菌剂(250 g/盘)混合均匀后配置的营养土作为底土。同时,在各处理所用浸种液相同的条件下,A1、A3 处理与A2、A4 处理所播种使用的稻种均经11~12 ℃浸种,但A1 与A3 处理经浸种6 d后, 使用32 ℃高温破胸(催芽)24 h 后播种;而A2 与A4 处理则仅经11~12 ℃浸种7 d 后直接播种,不做高温破胸(催芽)处理。
1.3 测定项目与调查方法
1.3.1 安全性评价及出苗时间调查 出苗后通过目测观察并记录各处理出苗时间。 以秧苗是否出现叶面扭曲、畸形等现象,评价不同处理对水稻秧苗的安全性。
1.3.2 秧苗素质测定 出苗后25 d 进行秧苗素质测定。其中,每处理取样1 点,洗净根部泥土,淋干水分后每处理随机取10 株, 分别测定株高、叶龄、根数、茎基宽等,取100 株测量地上部干重、地下部干重等指标,并计算充实度[9]。
1.4 数据统计与分析
应用Microsoft Office Excel(2016)软件进行试验数据的统计[10],Graph prism 8 软件进行图片处理及显著性分析。
2 结果与分析
2.1 安全性评价及出苗时间调查
试验于2019 年4 月23 日播种,4 月28 日处理A1、A3 出苗,4 月29 日处理A2、A4 出苗。经每日目测观察,出苗后至移栽前,各处理均未出现叶尖枯黄、烧叶、烧苗、叶面扭曲、畸形等现象。 试验结果表明, 不同处理可导致出苗时间存在一定差异,但不同处理方式均对水稻秧苗安全,可保证水稻秧苗的正常生长。
2.2 不同处理对秧苗素质的影响
株高、叶龄、根数和茎基宽等指标可直观的反应水稻秧苗的生长情况, 研究水稻秧苗的秧苗素质在不同处理间存在一定变化。A2 处理使用仅由壮秧剂配制的营养土,且浸种不催芽。与其它处理相比,A2 处理 的株高较A1、A3、A4 处理分别低0.73 cm、1.23 cm 和0.9 cm;叶龄进程较A1、A3、A4 处理分别慢0.54 叶、0.9 叶和0.72 叶, 且差异显著;根数则与A1、A3、A4 处理分别相差0.2 条、0.8 条及0.4 条;而茎基宽则与A1、A3、A4 处理分别相差0.05 mm、0.11 mm、0.06 mm(表1)。 该结果表明,在正常的育秧条件下,使用浸种不催芽的播种方式后,秧苗生长较正常浸种催芽播种慢;反之,在营养土中加入微生物菌剂后,同样使用浸种不催芽的方式播种,秧苗生长正常,株高、叶龄等指标在移栽前与浸种催芽的处理无显著差异。 有机物的积累可在间接说明秧苗素质的高低。 研究中A2 处理的地上部百株干重及地下部百株干重仅为1.63 g 和0.93 g。 而A1、A3、A4 处理的地上部百株干重及地下部百株干重则分别为1.80 g、1.89 g、1.83 g 和0.99 g、1.06 g、1.02 g, 均高于A2 处理(表1),并以A3 处理最高。充实度是反应水稻秧苗抗逆性的重要指标, 充实度越高则秧苗抗逆性越强。 研究中不同处理间秧苗的充实度存在一定差异,A3 处理的充实度为0.1328 g/cm,且高于其它处理, 表明A3 处理中的水稻秧苗抗逆性高于其它处理(图1)。
表1 不同处理对秧苗素质的影响
图1 不同处理对秧苗充实度的影响
3 结论与讨论
对于黑龙江地区的水稻生产有着“好秧八成粮”之说,而其它地区同样也有与之相类似的谚语[11]。本质上来说,这些谚语是在描述秧苗素质对水稻产量的重要性, 即秧苗素质的好坏是决定产量的重要因素之一。当前,如何提高旱育秧田中水稻秧苗的秧苗素质, 培育壮苗是提高水稻产量的研究方向之一[8]。 微生物菌剂可有效的改善土壤微生物环境,促进植物生长[12]。而将微生物菌剂应用于寒地水稻旱育秧田则更加有利于培育壮苗[8]。本研究在正常苗床管理的基础上, 通过对不同处理间的安全性评价及秧苗素质分析, 对可施可力微生物菌剂在水稻旱育秧田中对秧苗生长的影响进行了初步的研究。研究结果表明,应用可施可力微生物菌剂(250 g/盘)后,不同处理间秧苗生长发育存在差异。 其中,A3 和A4 处理的秧苗生长发育进程加快、秧苗素质等较其它处理相对提升,秧苗抗逆性增强。 结果说明可施可力微生物菌剂对水稻壮苗的培育起到了积极作用, 可施可力微生物菌剂(250 g/盘)可作为寒地水稻培育壮苗的有效生产措施之一。此外,研究结果还为提高水稻旱育秧生产效率, 降低育秧时间的研究提供了一定基础资料和研究思路。