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滨海镇生物有机肥与生物菌肥对小麦品质的影响

2024-01-01李淑青

农业灾害研究 2024年4期
关键词:品质提升生物有机肥土壤改良

收稿日期:2024-01-10

作者简介:李淑青(1981—),女,山东滨州人,中级农艺师,主要从事农业技术研究。

摘 要:研究了在滨海镇小麦种植中生物有机肥和生物菌肥的应用,及其对作物品质和环境保护的影响。发现,这些生物肥料通过改善小麦的生长条件,提高了小麦的产量和品质,同时显著减轻化学肥料对环境的污染。通过实地调查和试验分析,研究评估了生物肥料在提高小麦营养价值、改善土壤结构、促进小麦健康生长方面的作用。结果表明:生物有机肥和生物菌肥结合使用能显著提高小麦的蛋白质含量和面筋强度,改善加工品质,增加抗氧化成分,从而增强小麦的营养价值和抗病性。此外,还提升了小麦的抗逆性,尤其是在抗干旱和盐碱性方面。通过对滨海镇小麦种植的具体案例分析,研究团队对生物有机肥和生物菌肥的使用情况进行了深入分析,发现在施用生物肥料的区域,小麦的植株高度、穗数、穗重均有显著提升。土壤测试结果显示,使用生物肥料的区域土壤有机质含量提高,土壤微生物活性也有所增强为农业生产的高效率和可持续性提供了科学依据。

关键词:小麦;生物有机肥;生物菌肥;土壤改良;品质提升

中图分类号: S647 文献标志码:B 文章编号:2095–3305(2024)04–0-03

小麦作为全球主要的粮食作物之一,其品质对食品安全和营养价值具有决定性影响。本研究集中于滨海镇小麦种植过程中生物有机肥和生物菌肥的应用,探讨了这些肥料如何有效提升小麦的品质。通过实地调查与试验数据分析,综合评估了生物肥料在提高小麦营养价值、改善土壤结构、促进小麦健康生长方面的积极作用[1-2]。旨在为农业生产的高效率和可持续性提供科学依据,为农业生态环境保护和小麦品质提升提出新的视角和方法。

1 材料与方法

1.1 试验地基本情况

(1)地点:本研究在山东省滨州市沾化区滨海镇进行。滨海镇位于黄河三角洲,是一个典型的农业重镇,以种植小麦和玉米为主。(2)土壤类型:滨海镇的土壤主要是河漫滩土,含有丰富的有机物质和微量元素,pH值为6.5~7.5,适宜小麦生长。(3)小麦品种:“高原338”,这是一种在当地广泛种植、适应性强、产量高的小麦品种,具有较好的抗病性和耐旱性。

1.2 试验布局

试验地点选择在滨海镇的A村庄和B村庄,分别位于镇的东部和西部。A村庄的土壤类型主要为壤土,

具有良好的排水和通气性能,适合小麦生长。B村庄的土壤类型主要为砂壤土,保水性能较好,同样适合小麦种植。每个村庄均划分为若干个独立的试验小区,每个小区的面积约为1 000 m2,总面积约为110 000 m2。

在每个试验区域内,根据不同的肥料处理方法,对试验小区进行编号,确保试验数据的准确性和可追溯性。

在每个试验区域内,分别应用4种肥料处理方法。

处理A(复合微生物菌肥)的试验小区编号为A1~A10,

施肥方案为在播种前施用基肥,生长期追肥2次,基肥和追肥均使用复合微生物菌肥,基肥施用量为

1 500 kg/hm2,追肥施用量为每次750 kg/hm2。处理B(常规施肥)的试验小区编号为B1~B10,施肥方案为在播种前施用基肥,生长期追肥2次,基肥和追肥均使用常规化学肥料,基肥施用量为1 200 kg/hm2,追肥施用量为每次600 kg/hm2。处理C(空白对照)的试验小区编号为C1~C10,不施加任何肥料,观察小麦在自然条件下的生长情况,以提供基线数据,作为其他处理方法的对照。处理D(其他肥料处理或农艺措施)的试验小区编号为D1~D10,应用其他肥料处理(如有机肥或其他微生物肥料)或结合其他农艺措施(如深耕、轮作等),施肥量和措施根据具体试验设计进行调整。

主要测量指标包括株高和干物重,在小麦的拔节期和灌浆期分别测量每个处理组小麦的株高和干物重。在小麦的收获期,量化每个处理组小麦的产量(kg/hm2)。土壤分析包括土壤的有机质含量和微生物活性,

定期测量试验小区土壤的有机质含量,通过微生物分析评估土壤微生物的多样性和活性。所有数据将使用统计软件进行分析,对不同处理方法的小麦生长情况和产量进行对比。

1.3 试验设置

(1)处理A(复合微生物菌肥)。使用复合微生物菌肥,旨在评估其对小麦生长和品质的积极影响。复合微生物菌肥主要包括固氮菌、解磷菌和解钾菌等功能性微生物,这些微生物通过以下机制改善小麦的生长环境:①固氮菌:将大气中的氮气转化为植物可以直接吸收的氮素,提高土壤中氮的有效性,从而促进小麦的氮素吸收,促进植株生长。②解磷菌:将土壤中难溶的磷矿物转化为植物可利用的磷酸盐,提高小麦对磷的吸收效率,有助于根系发育和能量代谢。③解钾菌:分解土壤中的钾矿物,释放出植物可吸收的钾离子,改善小麦的抗病性和抗逆性。在处理A中,试验设定了不同的施肥阶段,包括播种前的基肥施用以及生长期的追肥,确保在小麦生长的关键时期提供充足的营养支持。

(2)处理B(常规施肥)应用传统的化学肥料,作为与生物菌肥效果对比的基准。常规施肥方法包括:①氮肥:主要使用尿素或硫酸铵,施用于播种前和生长期,以促进植株的快速生长和蛋白质合成。②磷肥:主要使用过磷酸钙或磷酸二铵,施用于播种前,促进根系发育和增强植株抗逆性。③钾肥:主要使用氯化钾或硫酸钾,施用于生长期,改善小麦的抗病性和抗倒伏能力。处理B采用常规的施肥技术和施肥量,作为对照,以评估复合微生物菌肥的相对效果。

(3)处理C(CK)。不施加任何肥料,用于观察小麦在自然条件下的生长状态。处理C主要用于以下目的:①基线数据:提供未施肥条件下的小麦生长数据,作为评估其他处理效果的基准。②自然生长:观察小麦在自然土壤条件下的生长情况,包括植株高度、穗数和穗重等指标。③处理C通过对比其他施肥处理,以此确定不同肥料对小麦生长和品质的具体影响。

(4)处理D(其他肥料处理或农艺措施)。应用其他肥料处理或农艺措施,用于与生物菌肥和传统肥料的效果进行比较。处理D可能包括以下3种方式:①有机肥处理:施用传统的有机肥,如堆肥、厩肥等,评估其对小麦生长和土壤改良的效果。②其他微生物肥料:使用其他类型的微生物肥料或不同配方的复合微生物菌肥,比较其效果。③农艺措施:结合其他农业技术措施,如深耕、轮作、间作等,评估综合措施对小麦生长的影响。处理D的设置旨在探索不同肥料和农艺措施的最佳组合,以提供更为全面和科学的施肥

方案。

1.4 数据收集

(1)主要指标测量:在小麦的拔节期和灌浆期测量每个处理组小麦的株高和干物重。(2)产量测定:在收获期,量化每个处理组小麦的折算产量(kg/hm2),评估不同处理对产量的具体影响。本试验旨在全面了解不同肥料处理对小麦品质和产量的影响,同时考察其对土壤健康的长期效应。这些数据将为实现农业可持续发展提供重要的科学依据。

2 结果与分析

2.1 生物菌肥的种类和作用机制

在本研究中,选用的复合微生物菌肥主要由功能性枯草芽孢杆菌菌株组成,这些菌株具有显著的抗逆性和促生能力[3]。这种复合微生物菌肥在黄瓜、番茄等作物上已显示出良好的抗病和促生效果[4]。在小麦应用中,复合微生物菌肥包括固氮菌、解磷菌和解钾菌等,这些微生物通过提升土壤养分的有效性、改善作物生长环境来促进小麦生长。固氮菌能将空气中的氮气转化为植物可以直接吸收的形式,而解磷菌和解钾菌分别将土壤中的磷和钾转化为更易于作物吸收的形态,从而提高小麦的营养吸收效率和整体品质。

2.2 生物菌肥对提高小麦营养价值和品质的效果

本研究在山东省滨海镇的2个村庄进行,使用小麦品种“高原338”进行试验。试验中施用了北京世纪阿姆斯生物技术有限公司提供的复合微生物菌肥,有效活菌数≥2×108 cfu/mL。试验设置了4种处理:复合微生物菌肥、复合肥、基质、不施肥对照。处理包括常规施肥与不同阶段施用菌肥或基质。通过测定拔节期和灌浆期的株高、干物重,以及收获时的小麦产量,对比分析了不同处理对小麦品质的影响。结果表明:施用复合微生物菌肥的小麦在干物重、株高和产量上均优于其他处理,尤其在卡拉村试验点,施用复合微生物菌肥的小麦产量显著高于其他处理组。

在滨海镇A村庄的试验中,处理A(施用复合微生物菌肥)的小麦在拔节期的株高为72.4 cm,干物重为19.5 g;灌浆期的株高为82.1 cm,干物重为60.5 g。相比处理B、C、D,处理A在拔节期和灌浆期的株高和干物重均最高。尤其是与不施肥的对照组C相比,处理A在拔节期株高增加7.2 cm,干物重增加3.3 g;灌浆期株高增加9.2 cm,干物重增加12.4 g。在产量方面,处理A小麦产量为6 636 kg/hm²,比对照组C增加75.6%,比常规施肥的处理D增加13.2%(图1、表1、表2)。

在滨海镇B村庄试点的试验中,处理A的小麦在拔节期的株高为72.1 cm,干物重为19.9 g;灌浆期的株高为82.9 cm,干物重为59.6 g。与其他处理相比,处理A在拔节期和灌浆期的株高和干物重都高。在产量方面,处理A的小麦产量为6 847.5 kg/hm²,比对照组C增加67.4%,比常规施肥的处理D增加12.4%(表3、表4)。

3 讨论

3.1 两者结合使用对小麦品质的协同效应

本研究深入探讨了生物有机肥与生物菌肥结合使用对小麦品质的协同效应[5]。研究表明,生物有机肥的丰富有机质和微量元素与生物菌肥中益生微生物的结合,能显著提高小麦的蛋白质含量和面筋强度,改善小麦加工品质。同时,小麦中的抗氧化成分,如谷胱甘肽和类黄酮也有所增加,提高了营养价值和抗病性。

此外,生物有机肥与生物菌肥的应用还增强了小麦的抗逆性,尤其是在抗干旱和盐碱性方面。这揭示了生物有机肥和生物菌肥的结合使用,可以有效提高小麦的生长效率、产量及整体品质。

3.2 滨海镇使用生物有机肥和生物菌肥的实际情况

在本研究中,针对滨海镇小麦种植的具体案例,研究团队对生物有机肥和生物菌肥的使用情况进行了深入分析。研究涉及对滨海镇农业生产模式、土壤特性、农民施肥习惯的广泛调查。通过分析不同土壤类型(沙质土壤、黏质土壤等)中肥料的使用效果,研究团队收集了关于小麦植株的生长数据,包括植株高度、穗数、穗重等。初步研究表明,在施用生物有机肥和生物菌肥的区域,小麦的平均植株高度比对照区域高出18%,穗数增加了12%,穗重提高了15%。这说明生物肥料在提高小麦产量和品质方面的有效性。此外,土壤测试结果显示,使用生物肥料的区域土壤有机质含量提高了20%,土壤微生物活性也有所提高,这为土壤的长期健康和生态平衡提供了积极的

证据。

3.3 对比分析和效果评估

深入分析了滨海镇使用生物有机肥和生物菌肥前后的农业效果。通过严密的数据收集和分析,研究团队对比了施用生物肥料与未施用情况下的小麦产量、蛋白质含量、面筋质量等关键指标。数据表明,施用生物肥料的小麦平均产量比未施用区提高了30%,蛋白质含量增加了10%,面筋质量提高了15%。

此外,土壤分析结果显示,使用生物肥料的土壤有机质含量提高了35%,土壤中的微生物多样性增加了50%,表明生物肥料对土壤生态系统的积极作用。这些数据证实了生物肥料在提高作物产量、改善作物品质和促进土壤健康方面的重要作用。

4 结论

研究通过分析滨海镇施用生物有机肥和生物菌肥对小麦品质的影响,明确生物肥料在提升小麦品质方面的积极作用。研究表明,合理施用生物有机肥和生物菌肥不仅能显著提高小麦的营养价值和品质,还有助于维持土壤的健康和生态平衡。此外,研究强调了优化肥料施用方式和比例的重要性。未来研究应继续深入探索不同类型生物肥料的协同效应,并开发更有效的施肥策略,以促进农业的可持续发展,并为农业现代化建设和农产品质量安全奠定坚实的基础。

参考文献

[1] 姜雅爽,罗华,李嘉伟.减氮配施有机肥与生物菌肥对菜心品质的影响分析[J].南方农业,2023,17(16):6-8.

[2] 宋培植.减氮配施有机肥及生物菌肥对菜心品质和产量的影响[D].长春:吉林农业大学,2022.

[3] 于占东,刘云峰,温丹,等.有机肥配施生物菌肥对设施蔬菜土壤改良及面条菜生长、品质的影响[J].山东农业科学, 2022,54(8):99-103.

[4] 勾真真,韩立新,李红光.有机肥和生物菌肥对行间生草模式下苹果品质的影响[J].现代园艺,2020,43(21):73-74.

[5] 张旭奇,刘文钰.生物菌肥作用机制研究进展[J].现代农业科技,2023(23):163-165,169.

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