固氮蓝藻是稻田的好肥源 [复制链接]

第7版()
专栏：

固氮蓝藻是稻田的好肥源
贾醉公
在农业生产中，氮肥充足与否，对农作物产量的高低起着很大的作用。在我国辽阔广大的耕地面积上，氮肥来源主要依靠人畜粪尿、厩肥、绿肥和部分的化学肥料，一般都感到氮肥不足。要继续提高作物产量，如何增加氮肥肥源，便成为当前生产上的一个重要问题。
人们都知道空气中含有极丰富的氮气（约占空气总量的五分之四），在一亩地面的上空就含有五千余吨。可惜这么大量的氮气，竟完全不能被农作物直接吸收利用。只有一些能固定空中游离氮气的微生物，才或多或少地为土壤积累着氮素。可是它们的活动，只在旱地较为旺盛，对于通气不良的水田，其作用就微弱多了。我国主要粮食作物之一的水稻，拥有几亿亩的种植面积，如何为它开辟新的氮肥肥源，显得更为重要。
固氮蓝藻适宜于水生，具有固定大气中游离氮素的能力。如果将它培育在稻田中，既不与水稻争地，又可利用稻田水层中的养分使之生长。它所固定的氮素，可以为水稻增加氮肥。它的光合作用所制造的碳水化合物，形成大量的含氮有机体，可以为稻田不断添加有机质，逐步提高土壤肥力。所以，利用稻田养殖固氮蓝藻，是一个很合理的设想。多少年来，人们就盼望这个设想能够早日实现。
我国农民在水稻耕作方面具有丰富的生产知识，已有运用固氮蓝藻来肥田或观测地力的经验。如四川部分地区，在休闲的冬水田中投放竹枝、树叶使蓝藻繁殖，由蓝藻繁殖的数量来预测来年能否丰收。又如湖南有些地区，根据冬水田的蓝藻生长的颜色和数量，来估计田的肥力和应该施什么肥。不过农民的这些宝贵经验，过去并没有加以总结提高。
在国外，早就有人注意利用固氮蓝藻来增加稻田肥源的问题，如印度的一些稻田，在长期不施肥料的情况下，水稻仍然生长良好，且能保持一定的产量水平。印度学者地易氏经过调查研究，已发现这些稻田的肥力靠自然生长的固氮蓝藻来维持，所以他极力主张在稻田里人工培育固氮蓝藻。近十余年来，日本的科学工作者对利用固氮蓝藻作为水稻肥料的问题，作了进一步的研究，从他们的许多试验结果来看，在稻田中接种固氮蓝藻，水稻产量确有增加，如果连年接种，肥效可不断提高。根据日本十三个科学研究单位的试验结果统计，稻田接种固氮蓝藻使水稻第一年平均增产2．7％，第二年平均增产8．4％，第三年平均增产19．1％，第四年平均增产21．8％。因此，日本农业科学界大力提倡培育固氮蓝藻作为水稻肥料。
近几年来，中国科学院武汉水生生物研究所和东北林业土壤研究所，对固氮蓝藻的培育与利用，也作过许多研究。他们分离出了一些固氮能力强的藻种，累积了很多室内培养的经验，还初步获得接种固氮蓝藻使水稻增产10％—15％的良好效果。接着湖南省农业科学研究所于最近两年内，在长沙地区迅速开展了对固氮蓝藻的进一步研究，并着重研究固氮蓝藻在稻田中的培育方法和利用技术，及其对土壤肥力的影响与作用实质。在这些方面所积累的经验，充分证明固氮蓝藻确实是稻田的好肥源，具有远大的发展前景。同时还摸索出了一些在农村中发展固氮蓝藻的技术和办法。特综合阐述如下，以与国内农业科学界商讨研究，并供各地参考。
藻　种　培　育
稻田中放养固氮蓝藻，须具有一定数量的藻种。藻种的获得，仰赖于在室内和田间进行培育。从固氮蓝藻的一些生活特性和当前农村人民公社的设备条件来看，只有进行田间繁殖，才能大量生产藻种，以供大面积放养需要。室内培养仅能起些扩大种源的辅助作用，而且要在设备条件较好的地区才能进行。因此，我们认为，田间是养殖藻种的主要基地。兹将养殖藻种所需要掌握的生态条件归纳于下。
1、温度。固氮蓝藻是一种喜温性的藻类，当水温在15℃以下时，生长很缓慢；当水温在20℃以上时，生长较明显；当水温在25℃以上时，生长显著加快；到水温为30℃—32℃时，生长最快。
2、光照。固氮蓝藻喜爱散射的白光，不耐经久直射的阳光。在室内培养时，要选择窗口朝北、光照充足的房间；在田间养殖时，也要有稀疏的禾苗荫蔽。根据测定，光照强度以15000—20000照度之间为最适宜。
3、湿度。固氮蓝藻虽生长于水中，可是仍要求水面空间有较大的湿度。相对湿度保持在85％—90％最为适宜。在室内培养时，最好在容器上盖以玻璃；在田间养殖时，因有禾苗荫蔽与叶面蒸发所形成之湿润空气，相对湿度已很大，故湿度问题可以不必考虑。
4、培养液。由于固氮蓝藻本身的固氮作用，它在无氮培养液中可以很好地生长，但对磷、钾、钙、镁等元素的化合物则要求供应充足。根据试验，用草木灰提浸液来培养固氮蓝藻，效果很好，比国内外一些常用的无氮培养液都要优良。而草木灰取材容易，成本低廉，适合在农村中推广应用。在室内培养时，每隔三五天更换一次培养液，每次更换量为三分之一至二分之一，能显著地加速固氮蓝藻的生长。
5、接种。室内培养或田间繁殖时，接入藻种的好坏，是决定固氮蓝藻生长快慢与产量高低的重要关键。接种用的好藻体，悬浮水面，气泡甚旺，颜色鲜绿，正处在向四周扩展繁殖的“开花状”时期；而已停止生长的差藻体，则沉于水下，丧失气泡，颜色老暗，或变黄发褐，呈散碎状。根据我们试验，接种好藻体较接种差藻体，繁殖速度快五倍，产量提高近一倍半。
6、虫害。严重引起固氮蓝藻生长不良的一些主要害虫，有昆虫类的摇蚊幼虫和原生动物类的轮虫、草履虫、吊钟虫、变形虫等，它们吞食固氮蓝藻的细胞，引起藻体失绿、死亡和下沉。用万分之一至万分之二的福尔马林加入到培养液中，有消灭或减轻原生动物为害的作用；用百万分之五左右的可湿性六六六，杀除摇蚊幼虫的效果很好。不过虫害仍然是养殖固氮蓝藻时的大敌，各地养藻者多因虫害严重而遭致完全失败，因此急待作进一步的防治研究。
我国长江流域一带及其以南地区，水稻种植面积极广，且气温较高，无霜期很长，水稻可一年两熟至三熟。因此固氮蓝藻在这些地区也最能发挥肥效和作用。根据我们的体会，这些地区适宜利用早稻田繁殖藻种，而后将藻种适时地向中稻田移植，再由中稻田逐步向一季晚稻和连作晚稻田移植，这样连续不断地放养，既解决了需要大量藻种的问题，又能使一个地区在几年内把固氮蓝藻迅速地发展起来。
作为藻种基地的稻田，需要经过较严格的选择，才能保证藻种生长纯良。选择的条件有如下几方面：①为水旱轮作田，在放养蓝藻以前，最好已经过一两年的连续旱作，因为这种田所固有的水生杂藻和害虫都很少。②水源充足，排灌方便，水质比较洁净，且无特殊之矿毒。③土壤肥沃，不是冷浸田或滂泥田。④不是过水丘，水的流动速率较小。
至于其他作为一般放养并直接利用的稻田，则无需严格选择。可以广泛地在多种不同类型的稻田中进行试养，以便从中找出既使固氮蓝藻生长良好又使肥效充分发挥的条件和规律。
田　间　养　殖
在大田养殖固氮蓝藻，存在一系列的技术问题，经过初步探索，我们有如下几点体会。
1、不论何季水稻（包括早稻、中稻、一季晚稻和连作晚稻），放养固氮蓝藻的适宜时期，都以第一次中耕后的两三日内较为适当，其原因很多，主要是第一次中耕后禾苗开始分蘖发芽，行株间的光照条件适合蓝藻的生长，加之中耕搅拌了土壤，使水层中的养料增多。在中耕时施用石灰，使水层中的钙质增加，酸碱度得到调整，这些均有利于蓝藻的繁殖。
2、大田放养固氮蓝藻时的接种量可以说愈多愈好，但因受种源不够的限制，接种量势必不能过大。一般每亩下鲜藻五斤左右。
3、接种时将藻种捞起，置于篾制容器中滤除余水，而后将藻块充分捻碎，再置于水桶中兑水搅拌，稀释后的藻种即可向田中泼洒，泼洒务求均匀分布，泼洒后高塞出水口，以防藻种随水流失。接种时要选择天气晴暖，无风或微风，田水宁静的日子。否则遇到大风大雨，可能造成失败而需要重新接种。
4、放养固氮蓝藻前后的田间管理：
①灭杂藻。如果田里的水生杂藻很多，应预先用硫酸铜杀除，每亩用量约一斤。放养蓝藻后，如杂藻仍旺盛繁殖，可继续用硫酸铜杀除，每亩用量在半斤以内。
②施肥。土壤肥沃和水稻施肥很多的田，不需为蓝藻单独施肥。如果土质瘠薄，水稻施肥又少，则需在蓝藻放养前适量施用磷、钾肥料。如过磷酸钙与硫酸钾等化肥，草木灰与火土灰等灰肥，猪粪尿等有机肥都行。其用量一般可与施作水稻追肥的用量相等或稍少一些。根据我们试验，追施磷、钾肥可使蓝藻的产量提高50％。
③耕作与排灌。固氮蓝藻在稻田中旺盛地生长起来后，中耕可以照常进行。放石灰也无妨碍。但需经常保持田水深一寸左右。时干时灌与落水晒田，对蓝藻的生长都很不利。从早稻收割到晚稻插秧的阶段中，稻田土壤干白，并不妨碍蓝藻复生。
利　用　与　肥　效
固氮蓝藻旺盛地进行光合、呼吸与固氮等作用，可使稻田水层与土壤中的氧、二氧化碳及可溶性氮素等得到提高。这样就直接有利于水稻根部的呼吸，促进根的发育，加强土壤微生物的活性，增加水稻的氮素营养。因此，只要稻田里固氮蓝藻已经繁殖起来，水稻就开始了对它的利用。根据我们进行的水稻栽培试验，接种固氮蓝藻的水稻株高增长7．1％，茎叶鲜重增长5．7％，根鲜重增长33％。作早稻田间试验时，接种固氮蓝藻后，土壤和水层中的铵态氮都有明显的增加，各类好气性土壤微生物的总数量也成倍地增长。不仅这样，在早稻生长期间，我们还相继收获鲜藻三次，每亩共得一千零九十六斤。估计晚稻生长期间，继续收藻的数量每亩也不会在一千斤以下，因此全年的蓝藻总收获量每亩将在二千斤左右。十克鲜藻烘干后，平均有零点八六五克的干物，即其干重占湿重的8．65％。如果按每亩稻田年产鲜藻二千斤计算，则干藻总量达一百七十多斤。这些干藻中的含氮量共有十二斤左右（我们化验干藻的含氮量为6．85％），相当于六十斤硫酸铵所含的氮素。由此可见，稻田养殖固氮蓝藻，每年为土壤积累的有机质和氮素是极其丰富的。
还有一种更好的利用方法，就是把固氮蓝藻压青作为水稻追肥，如在第一次中耕后放下蓝藻，蓝藻在十天半月内旺盛地生长起来，即可结合第二次中耕踩入泥内，待蓝藻继续生长繁殖起来，还可结合第三次中耕压青，这样就能为水稻的前期生长，提供丰富的速效性养料。
总之，通过国内外的许多试验与观测，可以完全肯定，固氮蓝藻对水稻的肥效是很好的，对土壤肥力提高的作用也是很显著的。