微生物菌肥对天津盐碱地区水稻产量影响及其配套田间管理
梁子祥 郝文溪(通讯) 胡战胜 李振刚 杨建中
首农清河农场天津有限公司 301500
摘要:随着现代农业的发展,微生物菌肥作为一种环保、高效的肥料替代品和催化剂,日益受到关注。本次实验品种为“天隆优619”其是一种优良的水稻品种,研究方向是要在保证品质的前提下,提高水稻产量。探究微生物菌肥在“天隆优619”水稻种植中的应用效果,特别是对其产量的影响,分析微生物菌肥和水稻高产栽培之间的相关性,为大田生产提供理论依据和技术支持。由于市面上的微生物菌肥中微生物含量(有效活菌数)均在0.5亿/克,不能保证其有效活菌浓度与实验所在天津清河农场地区土壤环境适配,同时为了验证微生物菌肥中微生物菌的作用,设计本次实验进行验证。同时通过本次实验总结田间管理技术经验,为今后扩大生产种植面积提供支持。
关键词:微生物菌肥;天隆优619水稻;产量;田间管理
第一章 引言
1.1研究背景与意义
水稻是世界上最重要的粮食作物之一,为人类提供了大量的粮食来源。本次实验选址在天津清河农场盐碱地[11],可以栽培的作物种类比较有限,因其高浓度的盐碱含量会使植物的生长发育受到抑制[12],土壤中的盐分和碱性物质会破坏土壤结构[10],抑制微生物的活动,在本地区通常表现为“地湿则黏、地干则板”,严重影响了水稻的可持续生产。微生物菌肥作为一种环保、高效的肥料替代品,能够通过改善土壤微生物群落结构,提高土壤肥力,促进作物生长,因此在水稻生产中具有重要意义。本研究选用优良的水稻品种“天隆优619”,通过田间试验,探究微生物菌肥对其产量的影响,旨在为水稻高产栽培提供科学依据和技术支持。
1.2国内外研究现状综述
微生物菌肥是利用微生物的生命活动及其代谢产物,改善土壤环境,提供作物所需养分,促进作物生长发育的一种新型肥料[1]。与化肥相比,微生物菌肥作为一种新型肥料,在近年来备受关注,狄艾芳、李建强等[3]在浙江对微生物菌肥在水稻上的作用进行了研究,以浙禾香2号水稻为对象发现微生物菌肥对其产量作用不明显。张莹莹、李新畅等[4]分析了微生物菌肥对水稻产量及土壤成分的影响进行分析,得出微生物菌肥对水稻产量有一定提升。具微生物菌肥中的微生物种类繁多,主要包括细菌、真菌、放线菌等[2]。这些微生物通过分解有机物质,释放养分,促进土壤团粒结构的形成,提高土壤肥力[8]。夏木凤、陈婷婷等[5]利用复合型微生物菌肥进行了研究,同样得出有增产作用。张莹莹、李新畅等[6]研究了微生物菌肥对水稻产量提升的作用机理。同时,微生物菌肥中的微生物还能分泌一些次生代谢产物,如抗生素、酶等,对土壤中的病原菌有抑制作用,能够减少作物病害的发生。近年来,随着微生物技术的不断发展,微生物菌肥的种类和性能也得到了不断改进[7]。一些高效、广谱、稳定的微生物菌肥不断涌现,为农业生产提供了更多的选择。
水稻高产栽培技术是提高水稻产量、保障粮食安全的重要手段。近年来,随着农业科技的不断进步,水稻高产栽培技术也得到了不断发展和完善。
1.3研究内容与技术路线
第二章 材料与方法
2.1实验材料
采用北京金福伊农生态农业有限公司提供的复合型微生物菌剂。
2.2供实水稻品种
天隆优619,是一种水稻良种,具有生长期短、生长势强、抗逆性好、等特点。
2.3土壤及其他栽培条件
土壤性质为壤质黏土,上水渠与排水沟通畅,土地平整,土壤肥力中等,有机质含量较低,适合进行实验。
2.4实验设计
2.4.1实验地点与时间
实验地共设10亩,实验地点设在天津清河农场,位于华北平原,属于温带季风气候区,四季分明,雨热同期。
2.4.2实验小区划分与随机化处理
实验共设4个小区,包括一个对照组和3个实验组。实验组每个小区3亩地,对照组小区1亩地,由于实验地面积较大,不再单设重复。
2.4.3施肥方案
对照组CK:将N+P2O5+K2O=14-6-20,有机质≥15%的无菌肥料底肥,均匀地播施于试验地块。后期施用有效活菌数≥0.5亿/g,N+P2O5+K2O=14-7-9,有机质≥20%的生物菌肥进行追肥。对照组面积为1亩地。
实验组A:将有效活菌数≥0.5亿/g,N+P2O5+K2O=14-6-20,有机质≥15%的生物菌肥作为底肥,均匀地播施于试验地块,后期施用有效活菌数≥0.5亿/g,N+P2O5+K2O=14-7-9,有机质≥20%的生物菌肥进行追肥。进行三次重复试验。实验组A面积为3亩地。
实验组B:将有效活菌数≥1.0亿/g,N+P2O5+K2O=14-6-20,有机质≥15%的生物菌肥作为底肥,均匀地播施于试验地块,后期施用有效活菌数≥0.5亿/g,N+P2O5+K2O=14-7-9,有机质≥20%的生物菌肥进行追肥。进行三次重复试验。实验组B面积为3亩地。
实验组C:将有效活菌数≥1.5亿/g,N+P2O5+K2O=14-6-20,有机质≥15%的生物菌肥作为底肥,均匀地播施于试验地块,后期施用有效活菌数≥0.5亿/g,N+P2O5+K2O=14-7-9,有机质≥20%的生物菌肥进行追肥。进行三次重复试验。实验组C面积为3亩地。
2.5田间管理与数据采集
2.5.1插秧、灌溉、病虫害防治等管理措施
水稻插秧
整地
包括旋地、犁地、耙地、平地等作业,为的是更好的配合施肥、浇水进行综合运用,达到肥土相容的目的。
犁地(旋地)——在4月10日左右开始进行,耕深在15-20公分,目的是增加土壤之间的空隙增加土壤养分,减少杂草和病虫害。
耙地——在上水7日后也就是4月17日左右开始耙地。耙地时水层不宜过深,就七分场大块土地来说,每一个畦不漏土为适宜深度。所以要了解每一块土地的高点和低点,才能使耙地工作圆满完成。耙地的目的是碎土、混合肥料、平整田面且减少漏水。
平地——时间在犁地之后耙地之前,且不是必需进行的工作,目的是减少田面高差,为今后灌溉管理提供便利条件。
插秧
插秧期——插秧期早晚与多个因素相关,品种早晚如津育粳22、津原89等插秧期在5月10日左右,天隆优619等品种在6月中下旬进行插秧。像22、89等品种在5月10日左右插秧适宜其发根、同时早期昼夜温差大也能促进水稻分蘖。
插秧密度——在本地行距为30公分,株距为16、18、21公分。
插秧注意事项——秧苗质量(重中之重)、缺苗断垄(需要进行监督)、飘秧、整齐度、每丛株数(5-10)
2.5.2田间管理[13]
施肥管理——主要是一次底肥、4至5次追肥。以“前促、中控、后保”为原则。
追肥进行多次少量施用,插秧后7日(5月17日)追第一次肥,10斤左右,此次追肥为返青肥,为植物分蘖做准备。在7-10天(5月25日)后追第二次肥,15斤左右,此次追肥为分蘖肥,为水稻的分蘖提供养分。在7-10天(6月3日)后追第三次肥,12斤左右,也为分蘖肥。穗分化前后3天追第四次肥,催苞肥(硫酸钾)10斤,目的是提高分化颖花数减少退化颖花数。齐穗期追肥在抽穗至齐穗之间的追肥,是否施用、施用多少、具体时间视情况而定,本次追肥为壮粒肥,目的是减少瘪粒。
水分管理——以灌溉和排水影响水稻的生长发育。
水稻栽培管理中田中水层管理非常重要,前期水层需水较高,中期最低,后期需水量最高,整体的水分管理按照“浅、干、深、浅”的灌溉制度进行操作。深——7-10公分,浅3——5公分。
1、返青期时水稻对水分比较敏感,在这一时期要保持一定得水层,若秧苗质量差、苗龄大则水层可以稍深,反之则稍浅。水层最高深度不宜超过苗高的三分之二。在这一时期对水的盐碱度要定期观测,保证其盐度不要超过1500,最好控制在1000以下。
分蘖期水分管理的核心是促进早起低位分蘖,抑制后期无效分蘖,所以在前期促分蘖时要保证水层在1-3公分。有效分蘖数达到每一丛18株以上时,降低田间持水量,根据长势和肥水情况进行落干晒田。
抽穗期是水稻生理上的转折点,这一时期需水量最大,对水分反应最敏感,此时缺水会造成水稻籽粒发育不良甚至绝产,这一时期要保持水层,4-6公分。
结实期的水分管理目标一切为保产服务,用小水勤灌、浅湿结合的灌溉方式,每次上少量水形成浅水层,待土壤呈湿润状态后在灌下次水,使土壤交替处于渍水和湿润状态。稻田断水应在收割前10-15天。
收割
收割时要保证扬水站排水-1.4米。收割机要有人进行盯梢,包括是否掉粒、压垄、收边、喷粒等。
2.5.3稻田杂草与病虫害防治[9]
天津本地杂草主要有稗草、芦苇、鸭舌草、菖蒲、异型沙草等,其中以稗草和芦苇最难根治、普遍危害最重。苗前打封闭,氰氟草酯、吡嘧磺隆、丁草胺、噁草酮等,苗后苄嘧·唑草酮、五氟磺草胺、氰氟草酯等。病害以稻瘟病和纹枯病为主,三环唑、稻瘟灵、多菌灵、春雷霉素、井冈霉素。虫害最重为二化螟,氯虫苯甲酰胺、高效氯氰菊酯(康宽、稻赞交替使用)。
2.5.4生长指标监测与产量测定
在水稻生长过程中,定期测定株高、分蘖数等生长指标;在水稻成熟后,进行测产,测定每穗粒数、结实率、千粒重等产量构成因素;同时,采集土壤样品,测定土壤养分含量、微生物数量等指标。
第三章 结果与分析
3.1微生物菌肥对天隆优619水稻生长特性的影响
3.1.1株高、叶面积等生长指标的变化
株高是反映水稻生长状况的重要指标之一。由图1可知,在水稻生长前期,各处理间的株高差异不显著;随着生育期的推进,各处理间的株高差异逐渐增大。在成熟期,实验组A、实验组B、实验组C处理的株高分别比CK处理高5.6cm、8.2cm和3.1cm,说明微生物菌肥能够促进水稻的生长,提高株高。
农艺性状对照表(表3-2)
对照组实验组A实验组B实验组C
插秧时间6月4日6月4日6月4日6月4日
叶面积指数(拔节期)4.2 4.3 4.3 4.2
叶面积指数(抽穗期)7.0 7.2 7.8 7.1
干物质积累量(g/m2)731.50 740.87 772.67 734.55
分蘖数量1718.519.217.6
叶面积指数是反映水稻群体光合能力的重要指标。由图3-2可知,在水稻生长前期,各处理间的叶面积指数差异不显著;随着生育期的推进,各处理间的叶面积指数差异逐渐增大。在抽穗期,实验组A、B、C处理的叶面积指数分别比CK处理高2.86%、11.43%和1.43%,说明微生物菌肥能够提高水稻的叶面积指数,增强群体的光合能力。
干物质积累量是反映水稻生长状况的重要指标之一。由图3-2可知,实验组A、B、C处理的干物质积累量分别比CK处理高1.28%、5.63%和0.42%%,说明微生物菌肥能够促进水稻的干物质积累,提高生物量。
3.1.2有效穗数、穗粒数、千粒重等指标分析
产量构成因素是影响水稻产量的重要因素。由表3-3可知,实验组A、B、C处理的每穗粒数分别比CK处理多3.2粒、5.6粒和0.9粒,结实率分别提高2.1%、3.5%、0.2%,千粒重分别增加0.3g、0.5g、0.1g。说明微生物菌肥能够优化水稻的产量构成因素,提高每穗粒数、结实率和千粒重,从而提高水稻的产量。实验组A、B、C处理的产量分别比CK处理高6.8%、11.2%、3.04%,差异显著。说明微生物菌肥能够显著提高水稻的产量,且在微生物有效活菌数1.0亿/g时产量增加最明显。
3.1.3微生物菌剂对土壤养分含量的影响
土壤养分含量是影响水稻生长和产量的重要因素。由表3-4可知,实验组处理的土壤有机质含量分别比CK处理高6.5%、10.2%和0.2%,全氮含量分别提高3.2%、5.1%和1.7%,速效磷含量分别增加12.3%、18.5%和3.9%,速效钾含量分别提高8.7%、13.2%和4.3%。说明微生物菌肥能够提高土壤养分含量,改善土壤肥力。
第四章 结论
本研究通过在天津盐碱地区对“天隆优619”水稻品种施用不同浓度的微生物菌肥,系统地探究了其对水稻生长特性、产量及土壤养分含量的影响。研究结果显示,微生物菌肥能够显著提高水稻的株高、叶面积指数和干物质积累量,优化水稻的产量构成因素,如每穗粒数、结实率和千粒重,进而实现水稻产量的显著提升。在微生物有效活菌数为1.0亿/g时,水稻产量增加最为明显。此外,微生物菌肥还能有效提高土壤的有机质、全氮、速效磷和速效钾含量,改善土壤肥力。
参考文献
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[3]狄艾芳,李建强.微生物菌剂在水稻上的应用效果初探[J].农业装备技术,2024,50(03):30-32.
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[6]张莹莹,李新畅,檀建新,等.微生物菌肥对水稻产量及土壤成分的影响研究[J].绿色科技,2023,25(03):82-85.DOI:10.16663/j.cnki.lskj.2023.03.051.