吳玉紅， 郝興順， 崔 平， 王 江， 王新剛， 陳 浩， 王 薇， 張春輝， 秦宇航

(1.漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 陜西 漢中 723000； 2.漢中市農(nóng)村能源辦公室， 陜西 漢中 723000)

項(xiàng)目來源： 陜西省科技統(tǒng)籌創(chuàng)新工程計(jì)劃項(xiàng)目(2015KTCL02-21); 陜西省農(nóng)業(yè)科技創(chuàng)新與攻關(guān)項(xiàng)目(2016NY-180)

沼液浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

吳玉紅1， 郝興順1， 崔 平2， 王 江2， 王新剛2， 陳 浩1， 王 薇1， 張春輝1， 秦宇航1

(1.漢中市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所， 陜西 漢中 723000； 2.漢中市農(nóng)村能源辦公室， 陜西 漢中 723000)

為研究沼液浸種對玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，文章以蒸餾水浸種為對照，分別以5%，10%，25%，50%和100%沼液浸種。玉米種子浸種24 h后分別進(jìn)行催芽及播種試驗(yàn)，調(diào)查其種子萌發(fā)和幼苗生長的情況。結(jié)果表明：沼液浸種不同程度地促進(jìn)了玉米萌發(fā)及幼苗生長。沼液浸種處理發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均高于對照。除100%沼液浸種外,5%沼液浸種芽長、莖粗、根長最大，分別是對照的2.55倍，1.55倍，2.87倍。沼液浸種提高了幼苗二葉期至四葉期葉綠素含量，其中50%沼液浸種葉綠素含量最高且降幅最低，其次是25%。沼液浸種對二葉期和三葉期玉米株高影響較大，顯著高于對照，其中10%沼液浸種株高最大。綜合分析，5%～50%沼液浸種玉米綜合效果最佳。

沼液； 玉米浸種； 發(fā)芽率； 幼苗生長

沼氣工程是畜禽養(yǎng)殖場糞污處理與資源化利用的重要途徑，其發(fā)酵產(chǎn)物沼渣、沼液是制約規(guī)?；託夤こ坍a(chǎn)業(yè)化發(fā)展的瓶頸，因此，沼渣、沼液的無害化處理與資源化利用己經(jīng)成為規(guī)?；託夤こ贪l(fā)展過程中亟待解決的問題[1-3]。沼液中含有大量的NPK營養(yǎng)元素、氨基酸、生長調(diào)節(jié)劑等生理活性物質(zhì)[4-5]。利用沼液浸種，可刺激活化種內(nèi)營養(yǎng)物質(zhì)，促進(jìn)種內(nèi)細(xì)胞分裂和生長，并為種子發(fā)芽、幼苗生長等提供必需的營養(yǎng)成分，同時還能消除種子攜帶的病原體、細(xì)菌等，因此，沼液浸種是一種簡便、安全、效果好的種子處理技術(shù)。相關(guān)研究表明沼液浸種后種子的發(fā)芽率高、芽齊、苗壯、根系發(fā)達(dá)，長勢枉[6-8]。但不同作物適宜的浸種沼液濃度差異較大[9-12]。沼液濃度的不確定性給沼液在浸種中的應(yīng)用帶來諸多困擾。本文研究了不同沼液濃度浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的差異，以期為沼液在玉米浸種上的合理應(yīng)用提供數(shù)據(jù)支持，為沼液高效利用提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為雜交玉米品種漢玉9號，人工選取飽滿種子作為供試材料。試驗(yàn)所用沼液來自陜西省西鄉(xiāng)縣均鑫工業(yè)園區(qū)大型沼氣工程點(diǎn)(發(fā)酵原料為豬糞)。

1.2 浸種及萌發(fā)過程

試驗(yàn)一：浸種催芽試驗(yàn)，以蒸餾水浸種為對照(CK)，用蒸餾水稀釋沼液獲得5%、10%、25%、50%和100%(純沼液)，共6個處理。依次量取蒸餾水及稀釋后的沼液50 mL于小塑料瓶中，每瓶放入20 粒種子。攪動使其完全浸入液體中。每個處理設(shè)置3個重復(fù)。浸種24 h后，種子用清水沖洗后，放入玻璃培養(yǎng)皿中，皿鋪1 層濾紙，每日早晚2 次以蒸餾水濕潤濾紙，并以無明顯積水為準(zhǔn)。

試驗(yàn)二：浸種播種試驗(yàn)，試驗(yàn)處理及浸種方法同試驗(yàn)一。浸種24 h后播于育苗盤中。

1.3 測定指標(biāo)

1. 3. 1 萌發(fā)指標(biāo)測定

自催芽開始后每隔24 h 調(diào)查萌發(fā)種子數(shù)，以胚根伸出2 mm 以上為萌出依據(jù)。

(1)

(2)

(3)

活力指數(shù)=苗長度×發(fā)芽指數(shù)

(4)

式中：Gt是指t 時間內(nèi)的發(fā)芽數(shù)；Dt是指相應(yīng)的發(fā)芽天數(shù)。

1.3.2 取樣與測定

試驗(yàn)一測定項(xiàng)目：催芽第5天從每皿中選出3株長勢最佳的幼苗測定其芽長、莖粗、根數(shù)和根長等形態(tài)學(xué)參數(shù)。

試驗(yàn)二測定項(xiàng)目：分別在二葉期、三葉期、四葉期測定根數(shù)、株高、根長、葉綠素含量、地上部及地下部干重。葉綠素采用SPAD-502 型便攜式葉綠素儀測定葉綠素含量。測定部位均為植株最上一片定型葉，每處理每重復(fù)均測定5 株。地上部和根系干重測定，每處理每重復(fù)取6株，105℃ 殺青，80℃烘干至恒重后稱量。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用Microsoft Excel 2003軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖，采用DPS7.05統(tǒng)計(jì)分析軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析及差異顯著性檢驗(yàn)(LSD法，P=0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同沼液濃度浸種對玉米種子萌發(fā)率的影響

圖1表明，與對照相比，沼液浸種處理漢玉9號萌發(fā)率均高于對照，說明沼液浸種有利于促進(jìn)玉米種子的萌發(fā)。不同萌發(fā)期，沼液浸種處理間萌發(fā)率具有一定差異。催芽第2天，隨著沼液浸種濃度增加促進(jìn)作用呈先增強(qiáng)后減弱趨勢，即低濃度(5%,10%,25%)促進(jìn)作用強(qiáng)于高濃度(50%,100%)。催芽第3天， 10%沼液浸種萌發(fā)率最高顯著高于其他處理。沼液濃度大于25%，沼液浸種對漢玉9號萌發(fā)率影響差異不顯著。催芽第四天100%沼液浸種萌發(fā)率最高，達(dá)90%以上。催芽第五天，對照及沼液處理萌發(fā)率超過80%，其中100%沼液浸種萌發(fā)率最高，其次是10%沼液浸種處理，顯著高于對照及5%沼液處理，其他處理差異不顯著。

圖1 不同沼液濃度下玉米種子萌發(fā)的動態(tài)變化

2.2 不同沼液濃度浸種對玉米種子發(fā)芽參數(shù)的影響

表1表明，沼液浸種處理發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)均高于對照處理。10%沼液浸種發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，且低濃度高于高濃度。不同浸種處理的種子發(fā)芽指數(shù)相差不大，但發(fā)芽活力差異較大，5%沼液處理活力指數(shù)最高，其次是10%沼液處理。分別是對照的2.94倍和2.84倍。說明高濃度沼液對玉米種子發(fā)芽具有一定抑制作用。

表1 不同處理對玉米種子發(fā)芽參數(shù)的影響

注：發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)為催芽第5天。

從表2可以看出，與對照相比，用不同沼液浸種玉米后，玉米種子的芽長、莖粗、根數(shù)、根長均較對照顯著增加，表明沼液浸種對玉米地上部及根均有促進(jìn)作用。不同沼液處理對玉米形態(tài)學(xué)參數(shù)的影響存在一定差異。5%沼液處理芽長和莖粗最大，沼液浸種處理芽長是對照的1.45～2.55倍，莖粗是對照的1.06～1.55倍，5%～50%沼液浸種，隨著沼液濃度增加，芽長呈下降趨勢而對莖粗影響不顯著。10%沼液浸種單株根數(shù)最多，顯著高于50%和100%沼液處理，說明隨著沼液浸種濃度增加，對玉米根系發(fā)育促進(jìn)作用減弱。根長方面，沼液浸種根長是對照的1.63～2.87倍，其中5%處理最大，達(dá)28.07 cm，隨著沼液浸種濃度增加，根長的促進(jìn)作用呈下降趨勢，說明高濃度沼液浸種對玉米根系發(fā)育有一定抑制作用。

表2 不同濃度沼液浸種對玉米形態(tài)學(xué)參數(shù)的影響

2.3 不同沼液濃度浸種對玉米苗期不同時期葉綠素的影響

圖2表明，玉米葉綠素含量隨著生育期進(jìn)程呈先增加后降低趨勢。與對照相比，沼液浸種玉米苗期葉綠素含量均高于對照。不同沼液處理中，50%沼液處理葉綠素含量最高且三葉期后降幅度最小，依次是25%沼液,10%沼液,5%沼液,100%沼液。

圖2 不同濃度沼液浸種玉米葉綠素含量的動態(tài)變化

2.4 不同沼液濃度浸種對玉米苗期不同時期株高及根長的影響

圖3表明，二葉期和三葉期沼液浸種對玉米株高影響較大，顯著高于對照。四葉期50%沼液株高最大，顯著高于5%和10%沼液處理。

圖3 不同濃度沼液浸種對玉米幼苗株高的影響

圖4表明，二葉期與對照相比，沼液浸種根長顯著增加，說明沼液浸種促進(jìn)玉米根的生長。隨著沼液濃度增加，促進(jìn)作用逐漸減弱。三葉期，除10%沼液浸種根長與對照差異不顯著，其他處理根長顯著增加，50%沼液處理根長最大。四葉期，二葉期與對照相比，沼液浸種根長顯著增加，隨著沼液濃度增加，沼液浸種對根的促進(jìn)作用加強(qiáng)。

圖4 不同濃度沼液浸種對玉米幼苗根長的影響

2.5 不同沼液濃度浸種對玉米苗期不同時期生物量的影響

沼液浸種對玉米苗期二葉期、三葉期、四葉期生物量的影響見表3。二葉期，與對照相比，沼液浸種地上部干重顯著高于對照，增幅19.4%～44.4%，5%～50%沼液處理間無顯著差異。三葉期，除5%沼液處理與對照差異不顯著，其他沼液浸種處理地上部干重均顯著增加，增幅17.1%～31.6%，且隨著沼液濃度增加促進(jìn)作用加強(qiáng)。四葉期，與對照相比，沼液浸種處理地上部干重顯著高于對照，100%沼液處理單株干重最大，為0.373 g，是對照的2.72倍。

二葉期，5%和100%沼液處理根干重顯著高于對照，其他沼液處理與對照無顯著性差異。三葉期和四葉期，沼液浸種根干重顯著高于對照，三葉期根干重隨著沼液浸種濃度增加呈先降低后增加的趨勢，四葉期則呈波動式變化。

根冠比方面，二葉期，10%～50%沼液浸種根冠比顯著低于對照，5%和100%沼液處理與對照差異不顯著，說明10%～50%沼液浸種促進(jìn)地上部分生長。三葉期，除50%沼液，其他沼液浸種處理根冠比較對照顯著增加，且隨著沼液濃度增加對根的促進(jìn)作用減弱。四葉期，高濃度沼液浸種處理較對照根冠比顯著降低，低濃度與對照差異不顯著，說明高濃度更有利于地上部分的生長。

表3 不同濃度沼液浸種對玉米生物量及根冠比的影響

3 結(jié)論與討論

3.1 沼液浸種對玉米種子萌發(fā)的影響

試驗(yàn)利用不同沼液濃度浸種玉米種子，其中5%～25%沼液浸種玉米效果最佳。發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)、萌發(fā)率、芽長、莖粗、根數(shù)、根長均較對照顯著增加，但高濃度沼液浸種不利于玉米種子萌發(fā)，對種子具有一定抑制作用，這與瞿中俄等研究一致。

3.2 沼液浸種對玉米幼苗生長的影響

作物葉片葉綠素含量能夠反映作物的光合能力，試驗(yàn)中沼液浸種玉米提高了幼苗二葉期至四葉期葉綠素含量，說明沼液浸種對玉米苗期的光合作用有一定的促進(jìn)作用?？赡苁且?yàn)橛衩酌缙谥饕揽孔陨淼呐呷樘峁I養(yǎng)，使用沼液浸種玉米種子不同程度的吸收沼液中的活性物質(zhì)及養(yǎng)分，促進(jìn)了幼苗的生長。

沼液浸種可促進(jìn)玉米幼苗和根系發(fā)育，這與戴小陽等的研究一致，但在苗期的不同時期促進(jìn)作用差異較大，二葉期隨著沼液濃度增加，促進(jìn)作用減弱即表現(xiàn)為高濃度具有一定抑制作用。三葉及四葉期，沼液浸種濃度對玉米幼苗生長的影響表現(xiàn)為隨著濃度增加對幼苗地上部的促進(jìn)作用逐漸加強(qiáng)。可見，隨著玉米幼苗生長發(fā)育沼液浸種對幼苗的影響逐漸減弱，可能是因?yàn)殡S著胚乳的不斷消耗，活性物質(zhì)對種子的刺激作用亦減弱，高濃度沼液浸種對玉米幼苗株高及根長表現(xiàn)出更強(qiáng)的促進(jìn)作用。隨著沼液浸種濃度增加對玉米地上部和地下部的生物量促進(jìn)作用增強(qiáng)。隨著玉米幼苗的生長，根冠比呈“降-增-降”的變化趨勢，即二葉期根冠比較對照顯著降低，三葉期較對照顯著增加，四葉期較對照顯著降低。

綜上所述，不同沼液濃度浸種不同程度的促進(jìn)了玉米萌發(fā)及幼苗生長，其中5%～50%沼液浸種玉米綜合效果最佳。

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EffectofMaizeSeedSoakingwithBiogasSlurryonGerminationandSeedlingGrowth

/WUYu-hong1,HAOXing-shun1,CUIPing2,WANGJiang2,WANGXing-gang2,CHENGHao1,WANGWei1,ZHANGChun-hui1,QINYu-hang1

/(1.HanzhongAgriculturalResearchInstitute,Hanzhong723000,China; 2.HanzhongCityofficeofRuralEnergy,Hanzhong723000,China)

The effects of maize seed soaking with biogas slurry on seed germination and seedling growth were investigated. The experiments designed six treatments: soaking of seeds with water(control), soaking with different concentration of biogas slurry including 5%, 10%, 25%, 50% and 100%. The seeds were soaked separately for 24 h before sowing into seed beds. The results showed that the biogas slurry soaked maize seed obtained better germination and seedling growth except the slurry concentration of 100%. Comparing with the control treatment, the soaked seed with 5% biogas slurry obtained the best bud length, stem diameter and root length, which were 2.55 times, 1.55 times, 2.87 times those of control, respectively. The 50% slurry soaked seed obtained best chlorophyll content. The 10% slurry soaked seed had the highest plant height. The comprehensive analysis showed that the appropriate biogas slurry concentration were 5%～50% for seed soaking of maize.

biogas slurry; soaking of maize seed; seed germination; seedling growth; root-shoot ratios

2017-05-22

吳玉紅(1983-)，女，甘肅民勤人，農(nóng)藝師，主要從事農(nóng)林廢棄物資源化利用研究工作,E-mail: 382755569@qq.com

S216.4

B

1000-1166(2017)05-0070-05