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        復(fù)合微生物菌肥對水稻苗床土壤養(yǎng)分及pH值的影響

        2017-08-12 00:38:37張立峰丁偉
        江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2017年11期
        關(guān)鍵詞:土壤酶活性土壤養(yǎng)分pH值

        張立峰+丁偉

        摘要:針對水稻旱育秧田長期依賴化學(xué)壯秧劑造成的生態(tài)污染和人類健康問題,采用田間試驗(yàn)方法,把幾種功能微生物菌與礦質(zhì)營養(yǎng)復(fù)配成復(fù)合微生物菌肥并應(yīng)用于水稻育秧,研究水稻育苗床土壤養(yǎng)分含量及土壤pH值的變化。結(jié)果表明:與化學(xué)壯秧劑及僅施用化肥、有機(jī)質(zhì)相比,復(fù)合微生物菌肥施用后水稻水稻育苗苗床速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量顯著增加,保持苗床土壤pH 值為4.5~5.5,為水稻幼苗的生長提供良好養(yǎng)分需求及酸性生長環(huán)境。

        關(guān)鍵詞:水稻;復(fù)合微生物菌肥;苗床;土壤養(yǎng)分;pH值;土壤酶活性;土壤有益微生物

        中圖分類號(hào): S511.06;S144文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A

        文章編號(hào):1002-1302(2017)11-0067-03[HS)][HT9.SS]

        目前,隨著黑龍江種植水稻旱育秧田面積的擴(kuò)大,化學(xué)壯秧劑使用依賴性日益增強(qiáng),造成土地板結(jié)、河流和地下水污染等生態(tài)問題[1-2],保障食品安全及避免環(huán)境污染促使生物防治手段研發(fā)成為我國農(nóng)業(yè)科研與應(yīng)用的熱點(diǎn)[3]。多功能復(fù)合微生物菌肥是采用現(xiàn)代發(fā)酵技術(shù),將特定微生物菌種以有機(jī)質(zhì)為載體與植物所需礦質(zhì)營養(yǎng)進(jìn)行復(fù)配得到的高效生物肥料,克服污染生態(tài)環(huán)境,具有高效、無毒、抗病害等優(yōu)點(diǎn)[4-5]。本研究探討了復(fù)合微生物菌肥對水稻苗床土壤養(yǎng)分含量及酸性的影響,為水稻復(fù)合微生物菌肥培育壯苗及其在生產(chǎn)中的應(yīng)用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

        1材料與方法

        1.1試驗(yàn)材料與試驗(yàn)設(shè)計(jì)

        供試水稻品種為東農(nóng)425,生育期137 d,適合積溫 2 800 ℃ 以上區(qū)域種植。復(fù)合微生物菌肥由NEB復(fù)合菌、有機(jī)質(zhì)與化學(xué)肥料復(fù)合而成,NEB復(fù)合生物菌由蠟質(zhì)芽孢菌(Bacillus cereus)、枯草芽孢桿菌(B. subtilis)、放線菌(Actinomycete)、產(chǎn)酸菌組成。NEB復(fù)合菌菌體數(shù)為 100萬CFU/mL,各菌種均由東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)科提供,化學(xué)壯秧劑在市場上購買黑龍江省五常揚(yáng)陽敵磺鈉壯秧劑,試驗(yàn)于2013—2015年在東北農(nóng)業(yè)大學(xué)校內(nèi)溫室棚進(jìn)行,該基地地理坐標(biāo)為126°22′~126°50′E、45°34′~45°46′N,年降水量500~550 mm,積溫2 700 ℃以上。4月10—18日播種,田間試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理(表1),水稻苗床小區(qū)面積為5 m2,3次重復(fù)。田間試驗(yàn)采用機(jī)插盤育秧,秧盤規(guī)格為30 cm×60 cm,按設(shè)計(jì)用量與過篩旱田土混合均勻,每盤裝3.00 kg并澆透底水,每盤均勻播種催芽種子125.00 g。

        在剛出苗7 d對處理1進(jìn)行NEB復(fù)合菌葉面噴施,濃度為100萬CFU/mL。在水稻破土出苗后7、14、21、28 d,取土壤風(fēng)干過篩,測定速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量;土壤pH值于施藥后1、7、14、21 d取土樣測定。

        1.2測定指標(biāo)及方法

        速效鉀含量的測定采用火焰光度計(jì)法[6],堿解氮含量的測定采用堿解擴(kuò)散法[7],速效磷含量的測定采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法[8],有機(jī)質(zhì)含量的測定采用電沙浴法[9]。

        土壤pH值的測定:準(zhǔn)確稱取10.00 g根系土,置于50 mL燒杯內(nèi),加入30 mL去離子水?dāng)嚢柰翗邮蛊涑浞稚㈤_,密封瓶口放置0.5 h。用pH值S-3型pH值儀測定土壤懸液pH值,待電極電位穩(wěn)定,計(jì)數(shù)。

        1.3數(shù)據(jù)處理方法

        采用Excel軟件進(jìn)行原始數(shù)據(jù)處理,應(yīng)用DPS v 10.15軟件對數(shù)據(jù)平均值進(jìn)行0.05水平差異顯著分析。

        2結(jié)果與分析

        [HTK]2.1復(fù)合微生物菌肥對苗床土壤速效鉀含量的影響[HT]

        在出苗后7 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理,分別高31.7%、32.2%,與化學(xué)壯秧劑無顯著差異。在出苗后14 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理,分別高193%、24.9%,與化學(xué)壯秧劑無顯著差異。在出苗后21 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高6.6%、7.8%、12.0%。在出苗后28 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效鉀含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高9.9%、6.4%、12.0%(圖1)。綜上,復(fù)合微生物菌藥肥能提高速效鉀含量,效果較化學(xué)壯秧劑好。

        [HTK]2.2復(fù)合微生物菌肥對苗床土壤堿解氮含量的影響[HT]

        在出苗后7 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高104.9%、30.2%、111.2%。在出苗后14 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高83.9%、31.1%、81.8%。在出苗后21 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高44.4%、15.6%、22.3%。在出苗后 28 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理,分別高41.6%、41.1%,與化學(xué)壯秧劑處理無顯著差異。出苗后7~28 d,各處理土壤堿解氮含量呈大幅度下降趨勢,于7 d堿解氮含量是最高峰;復(fù)合微生物菌肥+NEB和復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤堿解氮含量無顯著差異(圖2)。綜上,復(fù)合微生物菌藥肥能夠大大提高堿解氮含量,效果優(yōu)于化學(xué)壯秧劑。

        在出苗后7 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高50.9%、7.1%、58.3%。在出苗后14 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高56.77%、36.67%、64.4%。在出苗后21 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高25.5%、28.4%、25.1%。在出苗后 28 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高20.5%、19.5%、223%。從出苗后7 d,復(fù)合微生物菌肥+NEB和復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤速效磷含量無顯著差異(圖3)。綜上,復(fù)合微生物菌藥肥能提高速效磷含量,效果較化學(xué)壯秧劑好。

        在出苗后7 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高30.4%、20.6%、47.3%。在出苗后14 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高50.0%、18.2%、50.9%。在出苗后21 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化學(xué)壯秧劑、化肥處理,分別高56.5%、19.0%、54.8%。在出苗后28 d,復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量顯著高于有機(jī)質(zhì)、化肥處理,分別高66.3%、26.5%、68.2%。在出苗后 14 d,復(fù)合微生物菌肥+NEB較復(fù)合微生物菌肥處理的苗床土壤有機(jī)質(zhì)含量高,其他時(shí)期均無顯著差異(圖4)。綜上,復(fù)合微生物菌藥肥提高有機(jī)質(zhì)含量效果優(yōu)于化學(xué)壯秧劑。

        2.5復(fù)合微生物菌肥對苗床土壤pH值的影響

        在施藥后7 d,復(fù)合微生物菌肥和化學(xué)壯秧劑處理pH值

        沒有顯著差異,但顯著高于其他處理。施藥后14 d,復(fù)合微生物菌肥處理土壤酸性始終高于化學(xué)壯秧劑處理、有機(jī)質(zhì)、化肥處理。施藥后21 d,復(fù)合微生物菌肥處理的土壤pH值呈現(xiàn)先升后降趨勢,而化學(xué)壯秧劑處理土壤pH值呈現(xiàn)上升趨勢。復(fù)合微生物菌肥和化學(xué)壯秧劑均可使苗床土壤pH值降低,能夠很好地調(diào)節(jié)土壤pH值,而復(fù)合微生物菌肥+NEB微生物菌處理與復(fù)合微生物菌肥處理對土壤pH值影響不顯著(表2)。

        3討論與結(jié)論

        土壤中有益微生物數(shù)量增加能加速土壤有機(jī)質(zhì)的分解和速效養(yǎng)分的供應(yīng)能力[10]。相關(guān)報(bào)導(dǎo)證實(shí)微生物能分泌有機(jī)酸和酶類[11-13],使難溶的無機(jī)鹽降解為植物能夠吸收的游離有效磷、有效鉀[14-16]。在本試驗(yàn)中,復(fù)合微生物菌肥施用后土壤養(yǎng)分含量總高于化學(xué)壯秧劑。在水稻出苗后7 d,由于底物充足,土壤酶活性最強(qiáng),苗床土壤速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量也最高。在出苗后14 d,土壤養(yǎng)分含量下降緩慢,再次施用NEB微生物菌劑也起到了增加養(yǎng)分的效果,但并沒有播種前土壤施用復(fù)合微生物菌肥效果好,播種前施用對土壤養(yǎng)分的增加起決定性作用,水稻幼苗適合在pH值為45~5.5的酸性土壤上生長[17]。本研究對土壤pH值的試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),復(fù)合微生物菌肥和化學(xué)壯秧劑均能降低pH值,施用復(fù)合微生物菌肥由產(chǎn)酸菌的生產(chǎn)繁殖與代謝產(chǎn)物的影響,pH值先增后降,但施用化學(xué)壯秧劑的pH值一直在增加,復(fù)合微生物菌肥調(diào)酸效果較化學(xué)壯秧劑更持久。相關(guān)研究表明,NEB復(fù)合微生物肥能夠增加水稻秧苗葉綠素含量、地上及根系干物質(zhì)含量和調(diào)節(jié)土壤適宜酸度,從而增強(qiáng)早春水稻對不良環(huán)境抵御能力[18]。綜上,復(fù)合微生物菌肥均能不同程度地提高水稻旱育秧苗床土壤速效鉀、堿解氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)含量,從而保證水稻生長發(fā)育過程中良好的養(yǎng)分需求,并使苗床土壤pH 值始終保持在4.5~5.5之間,進(jìn)而為水稻幼苗生長提供適宜生長的酸性環(huán)境,對培育水稻壯苗起重要作用,效果優(yōu)于化學(xué)壯秧劑。

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