解磷菌肥对高粱产量及其生长土壤有效磷影响的试验

2023-02-01

磷素是植物营养三大要素之一, 是作物获得高产的必要元素之一。为了获得高产, 农业生产中往往施用大量磷素化肥, 其又很快被土壤固定成难溶性磷化合物, 不仅造成环境污染, 还给食物安全和人类健康带来影响。解磷菌肥富含土壤解磷微生物, 可以提高植物对磷的利用效率, 提高作物产量, 还可以改善土壤结构, 提高有机质含量, 对培育发挥土壤生态肥力、保持农业生态环境平衡等具有促进作用。文章所涉及的解磷菌肥为四川理工学院生物工程学院刘军教授利用啤酒废水处理基质加入解磷菌进一步发酸制成。2014年, 宜宾市翠屏区农技站将其在高粱生产上进行试验, 初步探明该解磷菌肥对高粱产量及其生长土壤有效磷的影响, 为进一步应用该解磷菌肥奠定了实践基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料

解磷菌肥来源于啤酒废水处理基质加入解磷菌进一步发酸, 形成产品解磷菌达到109个/m L, 总有机质20%, 总氮2%。高粱品种为泸州红1号。

1.2 试验方法

试验地点选择在宜宾市翠屏区高粱生产条件较好的宋家乡洋坪村五社, 雷从荣家地块, 试验田面积0.13 hm2。

将试验田大约平均分成4个处理, 1处理为对照、2处理施用5 kg解磷菌肥、3处理施用10 kg解磷菌肥、4处理施用15 kg解磷菌肥, 每个处理设3次重复, 见表1。

在进行试验前, 对于试验田进行土壤本底取样, 作为空白对照;高粱移栽后15 d, 各个试验处理小区按表1施用解磷菌肥, 对照不施用任何肥料, 各处理小区也不施用其他任何肥料;在施用解磷菌肥后1个月、2个月、高粱收获后7 d, 各小区各取1次土样 (重复处理小区土样合一) 。对所取土样交给宜宾市翠屏区农牧局土肥站测土配方化验室进行有效磷分析。同时, 比高粱收获后分小区测产, 比对各个小区高粱产量。

2 结果与分析

2.1 土壤有效磷数据及分析

宜宾市翠屏区农牧局土肥站测土配方化验室对所取土样进行土壤元素常规检验, 其中有效磷检验结果见表2。

根据检测结果, 试验田本底空白在高粱栽种前有效磷含量为7.6, 而翠屏区全区土壤有效磷平均含量为7.8 (该数据由区土肥站提供) , 说明选择的试验田土壤有效磷本底没有异常, 符合翠屏区实际, 适合进行解磷菌肥试验。同时, 对照有效磷在高粱栽种后45 d比本底少了28.9%。由于对照是没有施肥的, 分析认为是在高粱移栽后由于根系还不发达需要消耗土壤中的有效磷, 而之后对照有效磷呈上升趋势。分析认为, 高粱的根系发育成熟与根际微生物相互作用, 促进土壤中有效磷的增加。

根据检测结果, 5 kg处理和10 kg处理, 在施用后30 d土壤中的有效磷分别是对照的361%、270%, 是试验田土壤本底的256%、192%;在施用后2个月土壤中的有效磷分别是对照的148%、152%, 是试验田土壤本底的167%、172%。初步说明, 施用5 kg解磷菌肥和施用10kg解磷菌肥能够极大地促进土壤中有效磷的增加。而高粱收获后, 三者差别就不大, 分析原因:一是解磷菌生命周期已经完成, 二是可能缺少高粱根系的互作, 解磷菌无法发挥效果, 这需要从解磷菌与植物根系的互作机制进行研究。根据检测结果, 15 kg处理对于土壤中有效磷的含量促进, 小于5 kg和10 kg, 基本与对照无明显差别。初步推测得出, 15 kg用量过大, 解磷菌群可能产生了拮抗作用。综上, 初步可以认为, 解磷菌肥对增加土壤中有效磷的含量有促进作用。

2.2 高粱产量数据及分析

高粱收获时, 宜宾市翠屏区农技站对各小区进行实割测产, 进过计算最后各处理平均产量见表3。

根据测产结果, 5 kg处理比对照增产6.5%, 10 kg处理比对照增产5.5%, 15 kg处理与对照基本一致。分析认为, 有效磷对于高粱生产以及产量构成有促进作用, 而前面土壤中有效磷的分析反映5 kg与10 kg处理能有效促进土壤中有效磷的含量大幅增加, 从这个角度讲, 解磷菌肥是能够促进高粱生长以及产量增加的。从各处理高粱产量数据分析得出, 解磷菌肥可以通过有效增加土壤有效磷含量, 提高高粱产量。