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        鹽堿土壤施用不同生物有機肥對大麥生長和產(chǎn)量的影響

        2016-11-12 06:05:54陳小倩曹偉召李國梁施圣高諸海燾
        大麥與谷類科學 2016年3期
        關鍵詞:施氮大麥有機肥

        陳小倩,曹偉召,李國梁,施圣高,諸海燾

        (1.上海上實現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,上海202183;2.上海市農(nóng)業(yè)科學院生態(tài)環(huán)境保護研究所,上海201403)

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        鹽堿土壤施用不同生物有機肥對大麥生長和產(chǎn)量的影響

        陳小倩1,曹偉召1,李國梁1,施圣高1,諸海燾2*

        (1.上海上實現(xiàn)代農(nóng)業(yè)開發(fā)有限公司,上海202183;2.上海市農(nóng)業(yè)科學院生態(tài)環(huán)境保護研究所,上海201403)

        在大田條件下,以大麥花22為試材,研究不同有機肥品種對大麥生長、莖蘗動態(tài)、成熟性狀及產(chǎn)量的影響。結果表明:與當?shù)亓晳T施肥(不施有機肥,常規(guī)施氮)相比,3種配施生物有機肥(聯(lián)業(yè)生物肥、通微腐殖酸肥、溫興蚯蚓肥)處理,大麥分蘗數(shù)、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量等均明顯提高,而每穗粒數(shù)、穗長、株高等有所降低。腐植酸肥與常規(guī)施氮組合處理下的大麥產(chǎn)量最高,比僅常規(guī)施氮處理的增產(chǎn)8.54%。減氮10%并配施生物有機肥(腐殖酸肥或蚯蚓肥)處理的分別比常規(guī)施氮處理的增產(chǎn)0.22%和1.43%。本結果說明生物有機肥的施用有利于促進氮肥的減量化使用。

        生物有機肥;鹽堿地;大麥;莖蘗動態(tài)

        生物有機肥是一類含有活微生物的特定制品[1],應用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),通過其中所含微生物的生命活動,增加植物養(yǎng)分的供應量或促進植物生長,提高產(chǎn)量,改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)及農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。它雖不能起到化肥的直接大量供給氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素的作用,但其與化肥配施能更好地促進作物生長及產(chǎn)量品質(zhì)的提升[2]。

        沿海灘涂土壤屬于濱海鹽土,由于圍墾時間較短,土壤層次發(fā)育不全,耕作層尚未形成,土壤呈現(xiàn)pH值、全鹽量和速效鉀含量高,而有機質(zhì)、氮和磷含量低的特點[3],土壤條件成為限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要原因。傳統(tǒng)的鹽堿土改良主要采用引淡淋鹽、化學改良、生物輪作等措施[4],存在諸如成本高、有害元素多、見效慢等問題。生物有機肥通過有益微生物的活動產(chǎn)生大量的有機酸,促進土壤中緩效態(tài)氮、磷、鉀的釋放,能有效改善土壤的理化性質(zhì),提高土壤肥力,這些因素都會對鹽堿土壤生產(chǎn)力和改良鹽堿土起到一定的積極作用[5]。本研究以上海沿海灘涂鹽堿土為供試土壤,選擇3種不同功能的商品生物有機肥與大麥為研究對象,定期考察大麥苗情莖蘗動態(tài)、產(chǎn)量構成及土壤質(zhì)量,探究生物有機肥對鹽堿土壤改良及大麥生長、產(chǎn)量的影響,以期為鹽堿地改良利用提供科學依據(jù)。

        1 材料與方法

        1.1試驗材料

        供試土壤:試驗位于上海崇明東灘上實園區(qū)6號區(qū),試驗田前茬作物為水稻,土壤類型為濱海鹽土,土壤肥力較低,土壤有機質(zhì)9.85 g/kg,堿解氮34.7 mg/kg,有效磷9.85 mg/kg,速效鉀135.40 mg/kg,pH值8.85,全鹽2.59 g/kg。

        供試大麥品種:花22(嘉興市農(nóng)業(yè)科學院提供)。播種日期:2014年11月6日,播種量127.5 kg/hm2。

        供試生物有機肥:上海聯(lián)業(yè)農(nóng)業(yè)公司生產(chǎn)的生物有機肥[其含有機質(zhì)394.2 g/kg,總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)為63.5 g/kg,pH值7.85],上海通微生物公司生產(chǎn)的腐植酸有機肥[其含有機質(zhì)452.7 g/kg,總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)為691.0 g/kg,pH值6.94],上海溫興生物公司生產(chǎn)的蚯蚓有機肥[其含有機質(zhì)415.2 g/kg,總養(yǎng)分含量(N+P2O5+K2O)為68.4 g/kg,pH值7.34]。

        1.2試驗方案與設計

        生物有機肥組合處理設計見表1,T1為不施肥(空白),T2為無有機肥的常規(guī)施氮(當?shù)亓晳T)。T3―T8處理按如下設計:以生物有機肥品種為主因素,3個生物有機肥品種分別為聯(lián)業(yè)生物肥(T3,T6)、通微腐殖酸肥(T4,T7)、溫興蚯蚓肥(T5,T8);氮用量為副因素,設2水平(常規(guī)施氮和減量施氮),計6個處理,分別對應T3―T8,其中T3―T5均為生物有機肥配施常規(guī)氮量,而T6―T8均為生物有機肥配施常規(guī)減氮10%(表1)。每處理3次重復,每小區(qū)33 m2,試驗四周設置保護行。

        生物有機肥用量為3 000 kg/hm2,常規(guī)施肥試驗總肥量折算為純N 270 kg/hm2,P2O5120 kg/hm2,K2O 150 kg/hm2。氮肥分4次施用:基肥50%,蘗肥(苗期)20%,拔節(jié)肥10%,穗肥20%;磷肥100%作基肥;鉀肥分為基肥50%與追肥50%施用。減量施肥肥料配比和基、追肥比例同常規(guī)施肥。

        表1 生物有機肥組合田間處理試驗設計

        1.3試驗田間記載及樣品采集

        1.3.1詳細記載田間檔案。記錄試驗田的土質(zhì)、肥力、前茬、各項栽培管理措施、施肥情況以及特殊氣候變化對作物的影響等。

        1.3.2田間調(diào)查和考種測產(chǎn)。按節(jié)氣調(diào)查主莖葉齡和莖蘗動態(tài)。葉齡指主莖上已出生的葉片數(shù),每處理選10株定點調(diào)查。大麥成熟時,每處理選30株調(diào)查考種:株高、莖粗、基部第1和第2節(jié)間長度、總穗數(shù)、有效穗、總粒數(shù)、實粒數(shù)、千粒質(zhì)量。干物質(zhì)質(zhì)量分葉、莖、穗,并計算谷草比。最后每小區(qū)實收計產(chǎn)。

        1.4統(tǒng)計分析

        采用Excel 2010和SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析,采用LSD法進行差異顯著性比較。

        2 結果與分析

        2.1不同生物有機肥組合處理對大麥莖糵動態(tài)的影響

        表2顯示了大麥分蘗動態(tài)變化和葉齡變化情況。結果表明:大麥總莖數(shù)隨著栽培時間的延長,呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢,在拔節(jié)期大麥總莖蘗達到最高,隨后開始下降。不同生物有機肥處理莖蘗動態(tài)和葉齡變化存在差異,拔節(jié)期T3、T5、T6、T7處理的總莖蘗數(shù)比常規(guī)施氮增加87.8萬~169.0萬/hm2,其中,T6的總莖蘗數(shù)最高,達到1 194.4萬/hm2。T4和T8的總莖糵數(shù)略低于T2處理。成熟期各有機肥處理的總莖蘗數(shù)均高于T2處理,增加幅度在14.1萬~110.6萬/hm2之間,這在一定程度上反映了生物有機肥的增產(chǎn)效應。從葉齡進程來看,施用生物有機肥會延緩大麥出葉速度,3種生物有機肥組合間比較,T5、T8的出葉速度較快,T3、T6的出葉速度較慢。

        表2 不同生物有機肥組合田間處理下大麥莖蘗動態(tài)和葉齡變化

        2.2不同生物有機肥組合處理對大麥成熟期主要性狀的影響

        表3顯示了不同生物有機肥處理對大麥成熟期長勢的影響。從表3可見,T4處理大麥的株高、莖粗、莖部第2節(jié)間長均表現(xiàn)為最高,分別比T2處理的提高0.38、0.03、0.45 cm,但差異均未達顯著水平;除T4外其余生物有機肥料組合處理下大麥株高均低于T2;同一生物有機肥主因素下,常規(guī)施氮較減量施氮處理的大麥株高有所增加,聯(lián)業(yè)生物肥T3比T6株高增加1.45 cm,腐植酸肥T4比T7株高增加1.15 cm,蚯蚓肥T5比T8株高增加6.26 cm。通過對大麥成熟期莖粗的調(diào)查發(fā)現(xiàn),T4、T6、T7成熟期大麥莖粗比T2增加0.01~0.03 cm不等,其中T4、T6處理增加效果顯著。3種生物有機肥復合處理均可提高大麥莖部第1節(jié)間長度,增加幅度在0.13~0.79 cm;第2節(jié)間長度,聯(lián)業(yè)生物肥處理組合T3、T6表現(xiàn)為降低趨勢,其余2種生物有機肥組合處理的表現(xiàn)為增加趨勢。T8處理的大麥穗長顯著低于T2(P<0.05)。

        表3 不同生物有機肥組合田間處理對大麥成熟期農(nóng)藝性狀的影響

        注:表中數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示0.05水平差異顯著。下同。

        2.3不同生物有機肥組合處理對大麥產(chǎn)量構成因素的影響

        表4顯示了不同生物有機肥組合處理下,大麥的產(chǎn)量構成及產(chǎn)量表現(xiàn)。本試驗中生物有機肥組合對提高大麥有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量有一定促進作用,如T3、T6和T5、T8處理的有效穗數(shù)均高于T2,但差異不顯著。對于千粒質(zhì)量,3種生物有機肥處理均表現(xiàn)為增加,其中T3、T6、T7、T8增加效果顯著(P<0.05)。而每穗總粒數(shù)和實粒數(shù)則表現(xiàn)為降低趨勢,這也與前面所述的生物有機肥料處理會降低穗長這一結論相吻合。3種生物有機肥復合處理間比較,T3有效穗數(shù)最高,T7最低。每穗總粒數(shù)和每穗實粒數(shù)T7最高,T8最低。T3的千粒質(zhì)量最高,T5的千粒質(zhì)量最低。大麥的理論產(chǎn)量T3處理最高,產(chǎn)量達到7 428.9 kg/hm2,其次為T7,T8處理大麥理論產(chǎn)量最低。

        表4 不同生物有機肥組合田間處理下大麥產(chǎn)量構成因素

        2.4不同生物有機肥復合處理對大麥實收產(chǎn)量的影響

        谷草比為禾谷類作物谷粒與其莖稈質(zhì)量的比值,是作物經(jīng)濟性狀指標之一,谷草比值大,表示植株光合產(chǎn)物轉化效率高。本試驗中減氮處理的谷草比均高于常規(guī)施氮,可能是因為高施肥量不利于大麥植株光合產(chǎn)物的轉化。從大麥實收產(chǎn)量看,常規(guī)施氮基礎上增施生物有機肥料均表現(xiàn)一定程度的增產(chǎn)趨勢,其中T4產(chǎn)量最高,產(chǎn)量比T2提高8.54%,T3其次。在氮肥減量10%施肥水平上增施有機肥料,T7和T8大麥產(chǎn)量分別比T2增加0.22%和1.43%。

        表5 不同生物有機肥組合田間處理下大麥實收產(chǎn)量

        3 討論與結論

        試驗結果表明,大麥總莖蘗數(shù)在拔節(jié)期達到最高,隨后開始下降。各生物有機肥復合處理的總莖蘗數(shù)均高于T2常規(guī)施肥處理,增加幅度在14.1萬~110.6萬/hm2之間,這在一定程度上反映了生物有機肥的增產(chǎn)效應。

        生物有機肥復合處理可提高成熟期大麥莖粗,而降低株高,降低幅度為0.27~6.53 cm;魏峰等[6]研究結果與本結果一致:微生物肥料均能降低小麥株高,提高抗倒抗旱能力。大麥成熟期保持合理的植株高度和莖粗,特別是在沿海灘涂多風地區(qū)可降低后期倒伏的風險,利于收獲和高產(chǎn)。

        從產(chǎn)量構成因子分析,大麥施用生物有機肥主要在于促進灌漿成熟,提高千粒質(zhì)量,其中T3、T6、T7、T8處理千粒質(zhì)量增加效果顯著(P<0.05);其次是促進分蘗成穗,提高有效分蘗和有效穗數(shù),但增加效果不顯著;而對穗粒結構影響較小,其中穗長和每穗實粒數(shù)均比T2有不同程度降低。

        本試驗中T4腐植酸有機肥料處理產(chǎn)量最高,大麥產(chǎn)量比T2增加8.54%。盧秉林等[7]研究認為:在同樣有效的產(chǎn)量構成情況下,供試的生物有機肥有減少化肥施用量的效果,這不僅具有經(jīng)濟意義,對環(huán)境保護也大有益處。本試驗在不同生物有機肥和化肥配施條件下,減量施氮處理T6和T7大麥產(chǎn)量分別比對照增加0.22%和1.43%,體現(xiàn)了生物有機肥料的減氮增產(chǎn)效果。而生物有機肥對鹽堿土壤改良、增加微生物種群和數(shù)量、改善土壤理化性狀等效果,還有待進一步深入研究。

        [1]葛誠.微生物肥料生產(chǎn)應用基礎[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社,2000.

        [2]吳建峰,林先貴.我國微生物肥料研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].土壤,2002,34(2):68-73.

        [3]朱萍,王華,夏偉,等.微酸性有機肥用量對灘涂土壤理化性狀及水稻產(chǎn)量的影響[J].上海農(nóng)業(yè)學報,2015,31(6):101-103.

        [4]逢煥成,李玉義,嚴慧峻,等.微生物菌劑對鹽堿土理化和生物學性狀影響的研究[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2009,28(5):951-955.

        [5]孟瑤,徐鳳花,孟慶有,等.中國微生物肥料研究與應用進展[J].中國農(nóng)學通報,2008,24(6):276-283.

        [6]魏峰,侯祥保,魏琳娜.幾種微生物肥料在小麥上的施用效果[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2002,30(1):90,112.

        [7]盧秉林,王文麗,李娟,等.三種生物肥料對春小麥產(chǎn)量及養(yǎng)分累積量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究,2010,28(2):183-186.

        Effects of Different Bio-organic Fertilizers on the Growth and Yield of Barley in Saline-alkali Soil

        CHEN Xiao-qian,CAO Wei-zhao,LI Guo-liang,SHI Sheng-gao,ZHU Hai-tao

        (1.Shanghai SIIC Modern Agriculture Development Co.,Ltd., Shanghai 202183,China; 2.Institute of Eco-environment and Plant Protection, Shanghai Academy of Agricultural Science, Shanghai 201403,China)

        A field experiment was conducted to assess the effects of three microbial organic fertilizers on the growth and yield of the barley variety 'Flower 22.As a result,compared with the conventional fertilizer application method adopted by local farmers (regularly applying N-fertilizers,but without applying organic fertilizers),application of each of the three tested microbial organic fertilizers increased tiller number,the number of productive panicles,and 1000-grain weight of barley;but decreased barley spike number,ear length,and plant height.Relative to regular application of N-fertilizers alone,combining them with humic acid fertilizer increased barley yield by 8.54%. In two treatments,N-fertilizers (applied at a rate 10% lower than the recommended rate) were combined with humic acid fertilizer or wormcast organic fertilizer,leading to increases in barley yield by 0.22% and 1.43%,respectively. Hence,it is feasible to reduce application rate of chemical fertilizers by combining them with microbial organic fertilizers.

        Microbial organic fertilizer;Saline-alkali soil;Barley;Stem and tiller dynamics

        2016-05-30

        上海市農(nóng)委科技攻關重點課題(滬農(nóng)科攻字2013第5-9號);上海市農(nóng)委科技興農(nóng)推廣課題(滬農(nóng)科推字2014第4-1號)。

        陳小倩(1988—),女,技術員,主要從事稻麥生產(chǎn)管理。

        E-mail:1263619515@qq.com。

        諸海燾(1980—),男,副研究員,主要從事鹽堿土壤改良和養(yǎng)分高效利用研究。E-mail: htzhu123@163.com。

        S144;S147;S512.3

        A

        1673-6486-20160198

        陳小倩,曹偉召,李國梁,施圣高,諸海燾.鹽堿土壤施用不同生物有機肥對大麥生長和產(chǎn)量的影響[J/OL].大麥與谷類科學,2016,33(3):48-51[2016-09-07].http://www.cnki.net/kcms/detail/32.1769.S.20160907.1014.005.html

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