复合有机生物菌肥对寒旱山区藜麦生长及产量的影响

时间：2024-05-23

王爱民王耀李良斌孙建蓉雷成军

摘要：藜麥具有较高的营养价值，也是寒旱山区最具发展潜力的农作物之一。为探索藜麦生产中利用复合有机生物菌肥替代化肥的最佳施肥方案，实现藜麦绿色生产，以陇黎1号为指示品种，选用8种不同成分的复合有机生物菌肥，在不改变天祝寒旱山区藜麦生产施肥水平和方式的前提下，研究了不同复合有机生物菌肥对藜麦生长及产量的影响。结果表明，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF004［有机质≥20%，总养分≥15%（5-6-4），中量元素≥5%（2-1-2），微量素≥2%（Fe+多效唑+Mn+Se），有效活菌数CFU≥5亿个/g，水分≤30%，微生物菌种为枯草芽孢杆菌、绿色木霉］1 800 kg/hm2时，藜麦折合产量最高，为3 048.94 kg/hm2，较常规施肥（基施尿素60 kg/hm2、磷酸二铵285 kg/hm2、硫酸钾120 kg/hm2）增产74.29%，增产极显著；株高最高，为208.73 cm，较常规施肥高5.87 cm；单株粒重较重，为57.98 g，较常规施肥增加33.46 g；单株分枝数较常规施肥少0.5个；生育期与常规施肥相同，均为168 d。在天祝寒旱山区藜麦生产中，建议施用复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF004 1 800 kg/hm2，有利于实现藜麦产量提升。

关键词：寒旱山区；藜麦；复合有机生物菌肥；生长；产量

中图分类号：S512.9 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2023）05-0437-05

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2023.05.009

Abstract： Quinoa has high nutritional values and is considered to be one of the best crops with the most development potential in cold and aridmountainous areas. In order to find out the best fertilization plan for replacing chemical fertilizer with compound organic biomicrobial fertilizer so as to realize the green production of quinoa， based on the conventional fertilization level and management of quinoa production in Tianzhu cold and arid mountainous areas， Longli 1 was taken as the experiment variety and 8 organic biomicrobial fertilizers with diverse compositions were applied to study the effects of different compound biological bacterial fertilizers on the the growth and yield of quino. The results showed that basal application of organic fertilizer LNNK2020-FLPF004 [composition listed as organic matter ≥20%， total nutrients ≥15% （5-6-4）， medium elements ≥5% （2-1-2）， trace elements ≥2% （Fe+paclobutrazol+Mn+Se）， effective viable count CFU≥500 million/g， moisture≤30%， microbial species including Bacillus subtilis and Trichoderma viride] at the rate of 1 800 kg/ha achieved the higest average yield of quinoa which was 3 048.94 kg/ha， it was 74.29% higher compared with that of the conventional fertilization （basal application of urea at 60 kg/ha， diammonium phosphate at 285 kg/ha and potassium sulfate at 120 kg/ha） which showed significant yield increase effect. In this treatment， the highest plant height， i.e.， 208.73 cm， was obtained which was 5.87 cm higher that that of the coventional fertilization the grain weight per plant was relatively heavy， i.e.， 57.98， which was 33.46 g higher compared with that of the coventional fertilization， the number of branches per plant was 0.5 less than that of the coventional fertilization， and the growth period was the same as the coventional fertilization， i.e.， 168 d. Therefore， it is recommanded to apply the compound organic fertilizer LNNK 2020-FLPF004 at the rate of 1 800 kg/ha for the quinoa production in Tianzhu cold and arid mountainous areas to achieve yield increase.

Key words： Cold and arid mountainous area; Quinoa; Compound biological bacterial fertilizer; Growth; Yield

作者简介：王爱民（1972 — ），女，甘肃民勤人，正高级农艺师，主要从事经济作物栽培技术及病虫害防治研究与示范推广工作。Email： gstzwam@163.com。

通信作者：王耀（1970 — ），男，甘肃古浪人，推广研究员，主要从事经济作物栽培技术及病虫害防治研究与示范推广工作。Email： tzxnjzx@126.com。

藜麦（Chenopodium quinoa Willd）属于藜科藜属植物，原产于安第斯山脉地区［1 - 4 ］，其籽粒是一种无麸质的伪谷物，与传统谷物相比，藜麦均衡含有9种必需氨基酸，富含维生素、矿物质和膳食纤维等多种营养物质，被联合国粮农组织推荐为人类最适宜的完美全营养食品［4 ］，极适合乳糜泻患者和麸质过敏人群食用［5 - 7 ］。藜麦具有耐寒、耐旱、耐瘠薄和耐盐碱等特性，可适应不同类型的土壤和气候条件［8 ］。近年来，世界各国开始竞相发展藜麦产业［9 - 10 ］。目前，国内的藜麦品种多为半野生种，产量较低，为了获得更高的产量，施用化肥已经成为几十年来的常规做法［11 ］，但化肥的广泛使用造成了环境污染、害虫抗性发展和食品安全性下降等严重的并发问题。随着农业可持续发展的需要，利用有机肥部分替代化肥的研究日益增多［12 ］。有机肥对土壤有机质含量、pH缓冲作用、持水性和养分保持能力均有利，且当有机肥或化肥提供相同的全部养分时作物产量相同，有机肥替代化肥可确保未来可持续的粮食安全，恢复土壤肥力和结构特性，并减少化肥对环境的影响，以实现可持续集约化引领现代农业发展［13 - 14 ］。我们于2021年选用8种不同成分复合有机生物菌肥，在不改变天祝寒旱山区藜麦生产施肥水平和方式的前提下，研究了不同复合有机生物菌肥对藜麦生长及产量的影响，以探索在藜麦生产中利用复合有机生物菌肥替代化肥的最佳施肥方案，旨在为藜麦大田生产中利用复合有机生物菌肥提供科学依据，为寒旱山区藜麦产业绿色发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验在天祝县松山镇藜香村产业园试验基地（东经103° 4′ 22″、北纬37° 0′ 13″，海拔2 622 m）进行。当地为大陆性高原季风气候，年均太阳辐射总量为130 kJ/cm2，年均总日照时数4 434 h，年均气温-2 ℃，年均相对湿度为35%～65%，年均降水量265.5 mm。试验地前茬为黑小麦，土质为粘土，土壤质地为中壤［15 ］，水浇地，地势平坦，肥力差。

1.2 供试材料

指示藜麦品种为陇黎1号，由天祝县高原藜麦研究院提供。供试复合有机生物菌肥为“绿色瑞奇”牌有机生物菌肥，分别为LNNK2020-FLPF001、LNNK2020-FLPF002、LNNK2020-FLPF003、LNNK2020-FLPF004、LNNK2020-FLPF005、LNNK 2020- FLPF006、LNNK2020-FLPF007、LNNK2020-FLPF008，均由甘肃绿能农业科技股份有限公司生产，供试复合有机生物菌肥种类及配比见表1。供试尿素（N 46%）由甘肃刘家峡化工集团有限责任公司生产，磷酸二铵（N-P2O5为18-46）由云南云天化股份有限公司生产，硫酸钾（K2O 50%）由青海盐湖钾肥股份有限公司生产。

1.3 试验方法

试验共设9个处理，分别为处理A，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF001；处理B，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF002；处理C，基施复合有机生物菌肥LNNK2020- FLPF003；处理D，基施复合有机生物菌肥LNNK 2020-FLPF004；处理E，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF005；处理F，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF006；处理G，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF00；处理H，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF008；处理I（CK），常规施肥（基施尿素60 kg/hm2、磷酸二铵285 kg/hm2、硫酸钾120 kg/hm2）。处理A、B、C、D、E、F、G、H施肥量均为1 800 kg/hm2，均与处理I（CK）纯养分量水平相同。试验随机区组排列，3次重复，小区面积为30.24 m2（5.40 m×5.60 m），小区间距为50 cm。各处理均在覆膜前结合整地按试验设计用量施肥，然后及时覆膜，每小区覆3幅黑色地膜，膜幅宽1.45 m，膜与膜间距为40 cm，每膜播种4行。覆膜后用点播器按行距40 cm、株距30 cm播种，每穴5～8粒，播种量为 3 750 g/hm2。播种深度应在2～3 cm。苗高约6～8 cm时（6叶期）进行第1次间苗，每穴选留2～3株，用湿土封口。苗高10～12 cm时（8～12叶期）定苗，每穴选留1株健壮苗。其他田间管理措施同当地大田。

1.4 测定项目

按照甘肃省农作物区域试验田间记载标准记载藜麦播种期、出苗期、孕穗期、开花期、灌浆期、成熟期、收获期、生育期，收获前每小区随机抽取10株按照甘肃省农作物区域试验室内考种项目和标准进行室内考种，测定株高、分枝数、单株粒重等指标，收获时按小区单收计产。

1.5 數据处理

用Excel软件对试验数据进行整理，用DPS 7.5软件对数据进行统计分析，用LSD法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 生育期

从表1可看出，施用不同有机肥对藜麦生育期影响甚微。各处理的出苗期、孕穗期、开花期、灌浆期均相同。成熟期以处理A和处理H最早，均为10月12日，较处理I（CK）提前2 d；其次是处理E，为10月13日，较处理I（CK）提前1 d；其余处理均于10月14日成熟。处理A和处理H生育期最短，为166 d，较处理I（CK）缩短2 d；处理E次之，生育期为167 d，较处理I（CK）缩短2 d；其余处理的生育期相同，均为168 d。可见，不同处理对藜麦出苗期、孕穗期、开花期、灌浆期无影响，但对成熟期、生育期有一定影响，但影响不明显。

2.2 主要农艺性状

由表3可见，不同处理的藜麦株高为190.08～208.73 cm，其中以处理D的最高，为208.73 cm，较处理I（CK）高5.87 cm；处理E最矮，为190.08 cm，较处理I（CK）矮12.78 cm；其余处理较处理I（CK）高-7.05～3.82 cm。单株分枝数为0.9～2.3个，其中以处理A最多，为2.3个，较处理I（CK）多0.2个；处理C最少，为0.9个，较处理I（CK）少1.2个；其余处理较处理I（CK）少0.1～0.6个。单株粒重为24.52～63.41 g，其中以处理B最重，为63.41 g，较处理I（CK）增加38.89 g；其次是处理H，为58.52 g，较处理I（CK）增加34.00 g；其余处理较处理I（CK）增加9.94～33.46 g。表明不同配比复合有机生物菌肥均能促进藜麦形成良好的株型，促进有效分枝和营养生长，为产量增加打下基础。

2.3 产量

由表4可知，不同处理的藜麦折合产量为 1 686.51～3 048.94 kg/hm2，其中以处理D最高，为3 048.94 kg/hm2，较处理I（CK）增产74.29%；处理H次之，为2 919.97 kg/hm2，较处理I（CK）增产66.92%；处理B居第3位，为2 681.88 kg/hm2，较处理I（CK）增产53.31%；处理F折合产量最低，为1 686.51 kg/hm2，较处理I（CK）减产3.59%；其余处理均较处理I（CK）增产，增产幅度为0.94%～30.25%。对产量进行方差分析的结果表明，各区组间差异不显著（F=0.58 < F0.05=4.46），各处理间差异显著（F=9.46 ＞ F0.01= 8.65）。进一步进行多重比较可知，处理D与处理H差异显著，与其余处理差异均极显著；处理H与其余处理差异均极显著；处理B与其余处理也差异均极显著；处理C和处理E差异不显著，但二者与其余处理差异均极显著；处理A与处理F、处理G、处理I（CK）均差异极显著，处理F、处理G、处理I（CK）间差异均不显著。

3 讨论与结论

作物产量是由基因和环境等多种因素共同控制的数量性状，施肥是改善作物营养和产量的重要农业措施，也是改变土壤成分的重要手段。过量施用化肥可降低土壤细菌群落的多样性指数、丰富度指数和均匀度指数［16 ］。研究表明，有机肥和化肥配合施用有利于稳定细菌群落的多样性，细菌群落指数随有机肥比例的增加而增加，而无机肥对真菌群落也有稳定作用［12 ］。本试验表明，在天祝寒旱山区，基施复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF004［有机质≥20%，总养分≥15%（5-6-4），中量元素≥5%（2-1-2），微量素≥2%（Fe+多效唑+Mn+Se），有效活菌数CFU≥5亿个/g，水分≤30%，微生物菌种为枯草芽孢杆菌、绿色木霉］1 800 kg/hm2时，藜麦折合产量最高，为3 048.94 kg/hm2，较常规施肥（基施尿素60 kg/hm2、磷酸二铵285 kg/hm2、硫酸钾120 kg/hm2）增产74.29%；株高最高，为208.73 cm，较常规施肥高5.87 cm；单株粒重较重，为57.98 g，较常规施肥增加33.46 g；单株分枝数低于常规施肥，较常规施肥少0.5个；生育期与处理I（CK）相同，均为168 d。

在黄土高原半干旱区农业系统，土壤氮素的有效性对藜麦的生长和发育至关重要［17 - 18 ］。本试验发现，施用含有枯草芽孢杆菌、绿色木霉的复合有机生物菌肥LNNK2020-FLPF004和LNNK 2020-FLPF008時，藜麦折合产量均高于其他施肥处理，而施用LNNK2020-FLPF004的藜麦产量较施用LNNK2020-FLPF008的藜麦高，可能是因为其氮、磷、钾比例更为适宜。因此，建议在寒旱山区藜麦生产中，施用复合有机生物菌肥LNNK 2020-FLPF004 1 800 kg/hm2，有利于实现藜麦产量提升。

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