生物有机肥对鲜食玉米产量、土壤养分及微生物的影响

石 磊，张睿佳

（上海市浦东新区农业技术推广中心，上海 201201）

0 引言

生物有机肥是指以动、植物残体为基质，加入一种或多种有益微生物，经过发酵、腐熟、除臭、干燥后加工而成的一种新型、高效、安全的微生物-有机复合肥料[1-2]。生物有机肥综合了有机肥和微生物肥料的优点，它既有有机肥肥效长久、营养全面、有机质丰富的特点，又含有有益微生物，在改善土壤理化性状，调控土壤微生物群落结构，提高土壤更新或恢复能力，减少土传病害等方面发挥了重要作用[3-6]。邱尧等[7]的研究结果表明，增施生物有机肥可以促进水稻生长，提高水稻的产量和土壤肥力；王成等[8]的研究结果表明，配施生物有机肥可以显著提高韭菜的产量，改善其营养品质；施用生物有机肥可以促进黄瓜生长，提高产量和品质[9-10]；张凤英等[11]的研究表明生物有机肥能显著提高西瓜的产量，增加土壤中有机碳、全氮和全钾含量。鲜食玉米就是指玉米还没有完全成熟而直接收获食用的玉米，主要有黑玉米、甜玉米、糯玉米、黑白玉米等等，其口感嫩、香、甜。随着城乡居民对食品营养要求的不断提高以及对饮食结构的调整，玉米的营养价值和保健作用逐渐被人们认识，鲜食玉米及玉米制品倍受喜爱，浦东新区每年种植鲜食玉米400 多hm2。近年来，生物有机肥发展迅速，种类繁多，但在鲜食玉米上的应用效果研究却鲜有报道。为此，本试验选择4 种常见的生物有机肥在鲜食玉米上进行田间试验，研究其对玉米产量、土壤养分及微生物的影响，旨在为本地区的推广使用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验点位于上海市浦东新区惠南镇永乐村，供试土壤为水稻土，试验田块平整，肥力均匀，土壤基本理化性状：pH 6.41，有机质32.5 g/kg，碱解氮262 mg/kg，有效磷247 mg/kg，速效钾284 mg/kg。供试作物为玉米，品种为‘中科糯甜99’，株行距30 cm×60 cm，2019年3月18日育苗，3月31日移栽，5月18日抽穗，5月25日授粉，6月15日成熟。供试生物有机肥：（1）‘上蚕力’生物有机肥，广东植物龙生物技术有限公司，总养分：N＋P2O5＋K2O≥6%，有机质≥47%；（2）‘谷霖’微生物肥，上海联业农业科技有限公司，有机质≥40%，有效活菌数≥0.2 亿/g；（3）‘迪尔乐’微生物肥，上海绿乐生物科技有限公司，总养分：N＋P2O5＋K2O≥6%，有效活菌数≥0.2 亿/g；（4）‘坤之缘’生物有机肥，上海温兴生物工程有限公司，总养分：N＋P2O5＋K2O≥6%，有机质≥40%，有效活菌数≥0.2亿/g。

1.2 试验设计

试验设5个处理：（1）常规施肥(CK)，600 kg/hm2复合肥(15-15-15)做底肥，150 kg/hm2水溶肥(20-20-20)做拔节肥，150 kg/hm2水溶肥(20-20-20)做穗肥；（2）常规施肥+1生物有机肥(BIO1)7500 kg/hm2；（3）常规施肥+2生物有机肥(BIO2)7500 kg/hm2；（4）常规施肥+3生物有机肥(BIO3)7500 kg/hm2；（5）常规施肥减量+4 生物有机肥(BIO4)7500 kg/hm2。

每个处理3个重复，总共15个小区，每个小区36 m2，随机区组排列，各试验区其他管理方法保持一致。

1.3 测定项目与方法

1.3.1 土样 试验前后分别采集0～20 cm 土样，鲜样检测细菌、真菌和放线菌数量，烘干后检测pH、有机质、水解氮、有效磷、速效钾含量。土壤pH采用电位法；土壤碱解氮采用碱解扩散法；土壤有效磷采用碳酸氢钠提取-钼锑抗比色法；速效钾采用乙酸铵提取-火焰光度法；有机质采用重铬酸钾硫酸溶液油浴法[12]；采用稀释平板法测定土壤中细菌、真菌和放线菌的总数[13]，分别采用牛肉膏蛋白胨琼脂培养基、马丁氏培养基和改良的高氏一号培养基培养土壤中细菌、真菌和放线菌。

1.3.2 产量 玉米成熟期每处理选取十株调查株高和果穗性状，进行产量统计。

1.4 数据分析

运用Excel 2007 和SPSS 19.0 软件对试验数据进行统计分析，使用最小显著差异法进行多重比较(P＜0.05)。

2 结果与分析

2.1 土壤养分

施用不同生物有机肥处理之后土壤的养分状况见表1，从中可以看出，施用生物有机肥都显著降低了土壤的pH，其中以BIO3和下降最多，BIO4次之；施用生物有机肥都显著提高了土壤的有机质含量，分别比对照提高了9.76%、8.87%、7.56%和5.39%；施用生物有机肥都提高了土壤的碱解氮含量，其中以BIO3效果最好，其次为BIO2，再次为BIO1；施用生物有机肥都提高了土壤的有效磷和速效钾含量，其中以BIO1效果最好，分别比对照提高了19.23%和19.43%。

2.2 土壤微生物数量

从表2 中可以看出，施用不同生物有机肥都不同程度增加了土壤中微生物的数量。从细菌数量来看，BIO2 最多，为8.2×106cfu/g，其次为BIO1，达到7.6×106cfu/g，BIO3和BIO4也分别达到7.3×106cfu/g和6.6×106cfu/g；BIO1、BIO4、和BIO2 的放线菌数量分别为3.3×105cfu/g、3.0×105cfu/g 和2.9×105cfu/g,显著高于对照的1.7×105cfu/g；真菌数量方面，BIO4＞BIO1＞BIO2＞BIO3＞CK，各处理之间没有显著差异。

表2 不同生物有机肥处理土壤微生物数量表

2.3 株高、果穗性状及产量

施用不同生物有机肥都增加了玉米的株高，但处理之间差异不显著。从玉米果穗性状来看，施用生物有机肥都增加了玉米的穗长、穗粗和穗行数，处理之间差异也不显著；施用生物有机肥都增加了玉米的行粒数和鲜百粒重，其中以BIO3 肥效最好，分别比对照增加8.95%和4.53%；施用生物有机肥都提高了玉米的单穗重，BIO1＞BIO2＞BIO3＞BIO4＞CK，BIO1和BIO2与CK 达到显著水平；施用生物有机肥的处理的玉米产量均比对照高，其中以BIO1最高，达到14701.8 kg/hm2，BIO2次之，为14386.8 kg/hm2，分别比对照增产16.45%和13.96%（表3）。

表3 不同生物有机肥处理玉米果穗性状及产量情况表

3 结论与讨论

生物有机肥施入土壤后，提高了土壤有机质含量，同时促进有益微生物大量繁殖，在土壤微生物及土壤酶活性影响下能产生大量有机酸，土壤pH呈现下降趋势，不断释放出土壤中的迟效态氮、磷、钾，增加了养分，能有效改善土壤的理化性质[14-15]。与此相似，本试验研究结果表明，施用生物有机肥显著降低了土壤pH，显著提高了有机质含量，增加了碱解氮、有效磷和速效钾含量。生物有机肥本身含有益菌群，对土壤土著微生物有一定活化作用，且生物有机肥基料多为有机物，可丰富土壤中微生物可利用营养，增加菌群数。范洁群等[16]的研究表明微生物菌肥提高了土壤中细菌和真菌数量。袁英英等[17]的研究表明施用生物有机肥提高了土壤中细菌和放线菌数量。本试验研究结果表明，施用生物有机肥增加了土壤中细菌、放线菌和真菌的数量。刘旭等[18-19]的研究表明生物有机肥能显著提高玉米的产量，增加土壤中有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量；杜丽娟等[20-21]的研究表明生物有机肥可以显著增加玉米穗粒数和千粒重，从而大幅提高产量。本试验研究结果表明，施用生物有机肥增加了玉米的株高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数和单穗重，取得了8.54%～16.45%的增产，这些与前人的研究结果也基本一致。

综上所述，施用生物有机肥显著降低了土壤的pH，提高了土壤的有机质含量5.39%～9.76%，提高了土壤的碱解氮、有效磷和速效钾含量，增加了土壤中微生物的数量。生物有机肥不但增加了土壤养分，培肥了地力，还促进了鲜食玉米生长，增产8.54%～16.45%，四种生物有机肥都有不错的效果，综合来看，‘上蚕力’和‘谷霖’两种生物有机肥效果更好。目前，浦东新区正在大力推进绿色农产品认证，随着畜禽退养，普通商品有机肥数量将会大幅减少，生物有机肥必将在绿色生产和农产品质量安全方面发挥越来越重要的作用。