一种用于稻田再生水-清水组合灌溉的微生物菌剂配施方法

技术领域

本发明涉及水稻种植方法，特别涉及一种用于稻田再生水-清水组合灌溉的微生物菌剂配施方法。

背景技术

再生水灌溉已成为世界范围内缓解水资源供需矛盾的有效手段，以缓解水资源短缺问题，特别是在用水需求缓解措施不足的地区，虽然再生水灌溉可以节省肥料成本，促进作物生长，但再生水含盐量高，易产生土壤盐渍化；在长期再生水灌溉条件下将影响作物正常生长。因此，如何在农业生产中预防和化解再生水灌溉产生的风险和威胁，是再生水灌溉的重点问题。

目前同类技术多采取再生水-清水交替灌溉，减缓土壤盐分的积累，或配施添加剂促进作物在盐渍化土壤中生长，将二者相结合的技术方案较少。

目前市场上有多种类型的微生物菌剂用于改善土壤环境，如CN202111193307.4、CN202110414074.X等公开的菌剂均能够促进作物在逆境中生长，但缺少针对特殊水源的菌剂配施方案，如再生水、微咸水等。

现有技术对再生水的安全利用采取了过滤、生物净化、消毒等措施，极大的降低了再生水对环境的危害，如一种再生水灌溉重金属消除方法(CN201711402453.7)，可以降低再生水中的重金属；一种再生水灌溉地下水污染风险评估方法(CN 107563603 A)，评价再生水灌溉的风险，即使这样目前从污水处理厂排除的再生水的电导率也在1000μS/cm以上，长期灌溉必然造成土壤盐渍化。也有技术人员设计了一种农田灌溉中微咸水与再生水安全组合利用装置(CN 111418480 A)，其思路是将再生水与微咸水以一定配比进行混合，以降低水的电导率，这样拓展了微咸水的利用空间，但混合水的电导率仍较高。因此，若要使用再生水进行灌溉，首先要严格控制灌溉时长，其次需要采取措施对土壤环境进行调节。

发明内容

发明目的：本发明目的是提供用于稻田再生水-清水组合灌溉的微生物菌剂配施方法。

技术方案：本发明所述的用于稻田再生水-清水组合灌溉的微生物菌剂配施方法，包括如下步骤：

(1)从移栽时起，以水稻移栽后10天、移栽后60天将将水稻生育期分为三段，即1～10d即返青期、11～60d分蘖期和拔节期、生殖期61～115和黄熟期116d～收获；上述返青期，采用自然水灌溉，稻田保持水深为10cm左右；

(2)分蘖期和拔节期，采用再生水灌溉，稻田土壤水分控制在土壤饱和含水率的70％～100％，当土壤水分低于土壤饱和含水率的70％时，灌再生水至土壤饱和含水率的100％；

(3)生殖期，采用自然水灌溉，稻田土壤水分控制在土壤饱和含水率的70％～100％，当土壤水分低于土壤饱和含水率的70％时，灌再生水至土壤饱和含水率的100％。

进一步地，生殖期的第一天，即秧苗移栽后第61天，将微生物菌剂倒入水桶中，用自然水充分搅拌，然后均匀的撒播至稻田中，保留田间5cm左右水层1～2d。作用：①有利于菌剂均匀地接种到土壤表层，且促进微生物向深层土壤运移；②5em左右的水层将分蘖期和拔节期采用再生水灌溉积攒在根层的盐分向下迁移，削弱盐分对水稻的迫害。

进一步地，当上述所用再生水的电导率(EC)低于1500(μS/cm)时，每kg土施加0.34g枯草芽孢杆菌(解磷解钾固氮)和0.11g的酿酒酵母菌(有利于提高千粒质量，增加叶片叶绿素)；当EC大于1500(μS/cm)时，每kg土施加0.45g枯草芽孢杆菌或0.45g酿酒酵母菌(维持较高产量)。

进一步地，枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌配比为：(1.25g-5g)∶(1.25g-5g)。

进一步地，所述枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌的有效活菌数均大于等于200亿个/g。

进一步地，所述黄熟期，自然落干，不灌溉。

有益效果：本发明与现有技术相比，具有如下优势：在再生水和自然水组合灌溉条件下，配施微生物菌剂，促进水稻生长，实现再生水资源化利用，大幅提升水稻产量。

附图说明

图1为2018年和2019年试验个处理产量；

图2为2018年和2019年试验个处理千粒质量。

具体实施方式

试验于2018年5月-2018年10月，2019年5月-2019年10月开展，设计有2种灌溉水源：再生水和清水(即电导率较低的水，包括河水、井水、等自来水，本试验采用自来水)；供试作物为水稻，采用的灌水方式为控制灌溉。2018年和2019年再生水电导率EC为1411and1723μS/cm，自来水为259和241μS/cm。

控制灌溉方式，除移栽后保持0～5cm水层返青活棵外，其余生育期均不再建立水层，根层土壤水分控制上限为饱和含水率，下限根据不同生育期分别取土壤饱和含水率的60％～80％，即分蘖期60％～70％(前期高，后期低)，拔节孕穗期70％～75％，抽穗开花期75％～80％，乳熟期65％～70％。以移栽当天作为水稻生育期的第1天，记为S1。2018年，5月3日整理苗床并浸种，5月5日播种，6月14日移栽，每穴2株，10月18日收获，全生育期共127d。2019年4月17日整理苗床并浸种，4月29日播种，6月2日移栽，10月8日收获，全生育期共129d。每盆装土11kg，尿素、硫酸钾和磷酸二氢钾(均为分析纯)用量分别为2.5g、1.0g和3.0g，所有肥料均基施(将肥料均匀撒在土壤表面，人工搅拌使肥料与0～5cm表层土混合均匀)；土壤水分状况采用称质量法控制。

在控制灌溉下，10～60d各处理均以再生水灌溉；恢复清水灌溉后(61d～收获)，试验设枯草芽孢杆菌(B)和酵母菌(Y)配施处理(下文简称菌剂处理)共5个，B和Y施量分别为5和0g、3.75和1.25g、2.5和2.5g、1.25和3.75g、0和5g，对应的干土施加量为0.45g/kg和0、0.34g/kg和0.11g/kg、0.225g/kg和0.225g/kg、0.11g/kg和0.34g/kg，并设不施加菌剂处理(J0)。试验处理设置见表1。

表1 试验菌剂配比

注：移栽后10～60天再生水灌溉，其余时期清水灌溉；移栽后第61天，将菌剂与清水混合均匀后，灌入盆中。

本发明依据水稻产量和千粒质量来评价再生水-清水组合灌溉下微生物菌的增产效果。从图1可以看出，2018年，J0-J5处理产量与Z处理差异显著，增幅为3.33～5.27倍，其中J2处理增幅最高；千粒质量结果显示，2018年采用再生水-清水组合灌溉并配施微生物菌剂显著增加了水稻千粒质量。2019年，与Z处理相比，J0、J1、J3、J4、J5处理穗干物质量分别增加了251.85％、311.11％、7.41％、61.11％、137.04％，其中J0、J1与Z处理差异显著；且J0、J1、J4、J5处理千粒质量也高于Z处理。

由上可知，采用再生水-清水组合灌溉比采用再生水灌溉增加了水稻产量，并且时间一定比例的枯草芽孢杆菌和酿酒酵母菌可以起到增强作用。。两年结果对比可知，2019年采用的再生水电导率(EC)大幅高于2018年的，导致2019年所有处理产量均低于2018年的，由此可知，采用再生水灌溉时，其电导率将成为水稻产量的主要限制因子，这也反映了本发明技术背景中提到的再生水灌溉引起土壤盐渍化的问题。