史威威， 張 佩， 張 濤

(1. 焦作市中站區(qū)畜牧中心， 河南 中站 454191； 2. 焦作市中站區(qū)畜產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測中心， 河南 中站 454191；3. 焦作市動物衛(wèi)生監(jiān)督所， 河南 焦作 454003)

羊肉作為西北少數(shù)民族地區(qū)的主要肉類消費品，其味道鮮美、營養(yǎng)成分豐富，深受人們喜愛[1]。有研究預測，國內(nèi)羊肉需求將穩(wěn)步增加，羊肉生產(chǎn)有較好前景[2]。然而，隨著生產(chǎn)規(guī)模的擴大，糞便、污水等養(yǎng)殖廢棄物會對環(huán)境造成嚴重的污染[3]。目前，羊糞的主要利用方式仍是出欄時清理廄肥直接還田。國務院在《“十三五”生態(tài)環(huán)境保護規(guī)劃》國發(fā)[2016]65號文中要求2017年底前，依法關閉或搬遷禁養(yǎng)區(qū)內(nèi)的畜禽養(yǎng)殖場(小區(qū))和養(yǎng)殖專業(yè)戶，大力支持畜禽規(guī)模養(yǎng)殖場(小區(qū))標準化改造和建設，同時，要求實施畜禽養(yǎng)殖廢棄物污染治理與資源化利用?？梢姡瑢で笮笄菁S便高效利用，解決畜禽糞便污染問題已刻不容緩。

燕麥(Avenasativa)是禾本科燕麥屬一年生作物，它抗逆性強，適應范圍廣，同時又具有豐富的營養(yǎng)價值，是優(yōu)質(zhì)的糧飼兼用作物[4]。燕麥的高產(chǎn)與否和種子發(fā)芽率、活力指數(shù)等有很大聯(lián)系，而種子萌發(fā)階段的生理活動很容易受到外界環(huán)境的干擾，從而影響植物的生長和發(fā)育[5]。有研究發(fā)現(xiàn)在放牧生態(tài)系統(tǒng)中，草食動物通過對植物種子的采食、消化和排泄影響植物種子的發(fā)芽力[6]，對發(fā)芽率的影響有提高[7]、降低[8]和無變化[9]三種情況。王樹林等[10]采用哈薩克公羊瘤胃瘺管尼龍袋法研究發(fā)現(xiàn)，燕麥種子在綿羊瘤胃消化6小時以上萌發(fā)率為0。關于糞便浸提液對種子發(fā)芽的影響僅有少量報道，如徐長林等[11]關于牦牛和藏羊糞浸提液對植物種子萌發(fā)的影響研究發(fā)現(xiàn)種子萌發(fā)因家畜糞浸提液濃度不同而異，張明等[12]研究發(fā)現(xiàn)不同濃度牦牛糞便干物質(zhì)浸提液均能促進燕麥種子發(fā)芽，王定美等[13]研究發(fā)現(xiàn)豬糞及其堆肥浸提液對種子萌發(fā)的影響因種子不同而不一致。但是，羊糞浸提液對燕麥種子萌發(fā)的影響未見報道。本研究旨在通過羊糞浸提液對7個品種燕麥種子萌發(fā)特性的影響分析，探索不同品種燕麥發(fā)芽對羊糞的感應程度，為羊糞還田施用量及隨后的燕麥選種、栽培管理提供實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

燕麥種子：‘燕王’、‘牧王’、‘愛沃’、‘槍手’、‘魅力’、‘領袖’和‘貝勒’共7個品種。試驗所用燕麥種子均由北京正道生態(tài)科技有限公司提供。

羊糞采用廄肥，采集于焦作市中站區(qū)鑫鑫養(yǎng)殖專業(yè)合作社羊圈內(nèi)。品種為藏綿羊，9月齡，日常粗飼料為花生秧，補飼精料。羊糞的化學成分為：有機質(zhì)含量為25.6%，全氮含量為1.1%，全磷含量為0.45%，全鉀含量為2.3%。

1.2 試驗方法

1.2.1羊糞處理與浸提液制取 將采集的羊糞室溫下自然風干后壓碎，稱取200 g放入2 000 ml的燒杯中，加入1 000 ml蒸餾水，用玻璃棒攪拌均勻后置振蕩器上常溫振蕩24 h，用四層紗布過濾，濾液經(jīng)4 000 r·min-1離心5分鐘，取上清液，為試驗用羊糞浸提液母液。參考徐長林等[11]的方法，將母液按體積比配制成對照(蒸餾水)、25%、50%、75%和100%的溶液共5個梯度羊糞浸提液，放入4℃冰箱冷藏備用。

1.2.2發(fā)芽試驗 采用培養(yǎng)皿紙上發(fā)芽法進行發(fā)芽試驗，每個品種挑選飽滿無殘缺、大小基本一致的種子50粒，均勻擺放在鋪有兩層中性濾紙的培養(yǎng)皿中，加入羊糞浸提液4 ml，蓋上培養(yǎng)皿蓋，放入培養(yǎng)箱。以蒸餾水為對照，各處理3次重復。培養(yǎng)條件為20℃恒溫、相對濕度(70%±5%)，采用自然光。每日采用稱重法添加蒸餾水，補充蒸發(fā)水分以保持浸提液濃度恒定。

1.2.3測定項目 以胚根突破種皮作為種子發(fā)芽標準。試驗期間每天記錄發(fā)芽種子數(shù)，第4天統(tǒng)計發(fā)芽勢、第8天統(tǒng)計發(fā)芽率，發(fā)芽試驗結束時每個處理隨機選取5株幼苗測量根長。計算發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)。

發(fā)芽指數(shù)Gi=∑Gt/Dt，Gt：在時間t日的發(fā)芽數(shù)；Dt：相應的發(fā)芽日數(shù)

活力指數(shù)VI=Gi×Sx，其中Sx為根平均長度

1.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)采用SAS 8.0統(tǒng)計軟件進行各品種處理間顯著性檢驗，并進行Duncan多重比較，數(shù)值均以平均值±標準誤表示。

2 結果與分析

2.1 羊糞浸提液處理對燕麥種子發(fā)芽率的影響

羊糞浸提液對燕麥種子發(fā)芽率的影響，因浸提液濃度和燕麥品種的不同而表現(xiàn)為無影響或者抑制(表1)。與0%～75%羊糞浸提液處理相比，100%羊糞浸提液顯著抑制槍手的發(fā)芽率(P<0.05)，而其他6個品種燕麥種子發(fā)芽率沒有受羊糞浸提液的影響。

2.2 羊糞浸提液處理對燕麥種子發(fā)芽勢的影響

羊糞浸提液抑制了‘牧王’、‘貝勒’、‘魅力’和‘領袖’的發(fā)芽勢。與對照處理相比，25%～100%羊糞浸提液顯著抑制‘牧王’和‘貝勒’的發(fā)芽勢(P<0.05)，且隨著濃度的升高，發(fā)芽勢逐漸降低。與0%～50%羊糞浸提液處理相比，75%～100%羊糞浸提液顯著抑制魅力和領袖的發(fā)芽勢(P<0.05)。25%～100%羊糞浸提液對‘燕王’、‘愛沃’和‘槍手’的發(fā)芽勢沒有顯著影響。

表1 不同濃度羊糞浸提液處理對燕麥種子發(fā)芽率的影響Table 1 Effects of dung extracts of sheep with different concentrations on germination percentages of Avena sativa

注：同行不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note:Different lowercase letters in the same row indicate significant difference at the 0.05 level,the same as below

表2 不同濃度羊糞浸提液處理對燕麥種子發(fā)芽勢的影響Table 2 Effects of dung extracts of sheep with different concentrations on germination potentiality of Avena sativa

2.3 羊糞浸提液處理對燕麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響

隨著羊糞浸提液的濃度增加，燕麥種子的發(fā)芽指數(shù)顯示逐漸降低的趨勢(圖1)。與對照相比，75%、100%羊糞浸提液均顯著降低各品種燕麥種子的發(fā)芽指數(shù)(P<0.05)。與對照相比，25%、50%羊糞浸提液顯著降低‘愛沃’和‘魅力’的發(fā)芽指數(shù)(P<0.05)。與對照相比，50%羊糞浸提液顯著降低‘牧王’、‘領袖’和‘貝勒’的發(fā)芽指數(shù)(P<0.05)。25%、50%羊糞浸提液對‘燕王’和‘槍手’的發(fā)芽指數(shù)與對照相比無顯著影響。

圖1 不同濃度羊糞浸提液處理對燕麥種子發(fā)芽指數(shù)的影響Fig.1 Effects of dung extracts of sheep with different concentrations on germination index of Avena sativa

2.4 羊糞浸提液處理對燕麥種子活力指數(shù)的影響

50%～100%羊糞浸提液處理的各品種燕麥種子活力指數(shù)隨著羊糞浸提液濃度的升高逐漸降低(圖2)。0%～50%羊糞浸提液處理的‘燕王’、‘牧王’、‘槍手’、‘領袖’和‘貝勒’種子活力指數(shù)均出現(xiàn)先降后升的規(guī)律，且除了‘槍手’，其余4個品種在50%羊糞浸提液處理下種子活力指數(shù)達到最高(圖2)。‘魅力’種子的活力指數(shù)隨著羊糞浸提液濃度的升高逐漸降低(圖2)。

經(jīng)單因素方差分析，50%羊糞浸提液處理的‘領袖’和‘貝勒’種子活力指數(shù)顯著高于0%～25%和75%～100%處理。0%～50%處理的‘燕王’種子活力指數(shù)顯著高于75%處理(P<0.05)，且75%處理顯著高于100%處理(P<0.05)。50%～75%處理的‘牧王’種子活力指數(shù)顯著高于0%～25%和100%處理(P<0.05)。與對照相比，25%～100%處理顯著抑制‘槍手’和‘魅力’的種子活力指數(shù)(P<0.05)。與0%～75%處理相比，100%處理顯著降低‘愛沃’的種子活力指數(shù)(P<0.05)。

圖2 不同濃度羊糞浸提液處理對燕麥種子活力指數(shù)的影響Fig.2 Effects of dung extracts of sheep with different concentrations on vigor index of Avena sativa

3 討論與結論

3.1 羊糞浸提液對燕麥種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢的影響

羊糞作為優(yōu)質(zhì)的有機肥，還田可提高土壤硝態(tài)氮累積量、全氮含量[14]、多糖含量[15]和游離態(tài)顆粒狀有機質(zhì)(FPOM)[16]。本試驗將羊圈廄肥的浸提液設置0%、25%、50%、75%和100% 5個濃度梯度，測定浸提液對7個品種燕麥種子萌發(fā)的影響。結果表明，100%羊糞浸提液顯著抑制槍手的發(fā)芽率，而其他6個品種燕麥種子發(fā)芽率沒有受羊糞浸提液的影響。羊糞浸提液處理對發(fā)芽勢的影響也是抑制和無影響。這與徐長林等的報道，高濃度藏羊糞水浸提液對垂穗披堿草、醉馬草、黃花棘豆和甘肅馬先蒿植物種子的發(fā)芽率具有抑制作用[11]而對酸模無影響的結論一致，而與張明等報道的牦牛糞便浸提液能夠促進燕麥種子的發(fā)芽[12]的結論相悖。這可能是由于糞便種類不同或牲畜采食干草種類不同導致。試驗中不同品種燕麥種子的萌發(fā)對浸提液的感應不同，這與王定美等的報道，同一類種子不同品種，其種子萌發(fā)對浸提液中植物毒性的敏感度不一樣[13]的結論一致。

3.2 羊糞浸提液對燕麥種子發(fā)芽指數(shù)和活力指數(shù)的影響

試驗所采集的羊糞供體為藏綿羊，其日糧中的干草為花生秧。有研究發(fā)現(xiàn)，花生植株中的化感物質(zhì)能影響黃瓜種子的發(fā)芽率和幼苗生長等，且花生植株不同器官的浸提液產(chǎn)生的化感效果不同[17]?；ㄉ斫?jīng)過動物采食、消化、吸收和排泄，其化感物質(zhì)會隨糞便轉移到土壤中。土壤中化感物質(zhì)積累一定量后，就會抑制植物種子萌發(fā)、幼苗生長和植物種群的競爭力[11]。關于化感物質(zhì)對燕麥的影響有不少報道。有報道稱亞麻(Camelinasativa)、油菜(Brassicanapus)[18]和黑芥子(Brassicanigra)[19]浸提液顯著抑制燕麥的萌發(fā)、苗長和苗重。不同濃度植物浸提液對燕麥的化感作用不同，鄧建梅等研究發(fā)現(xiàn)黃花棘豆(Oxytropisochrocephala)地上部分和地下部分甲醇浸提液均抑制燕麥的種子萌發(fā)和幼苗生長，且隨著濃度的降低，其抑制作用逐漸減弱，表現(xiàn)出較強的濃度效應[20]；閆艷芳發(fā)現(xiàn)疏花蒺藜草(Cenchruspauciflorus)浸提液濃度越高對燕麥種子萌發(fā)化感抑制越強[21]。試驗中，各品種燕麥種子的發(fā)芽指數(shù)隨著羊糞浸提液濃度的升高抑制增強，與上述報道一致。50%～100%羊糞浸提液處理下各品種燕麥種子活力指數(shù)隨著羊糞浸提液濃度的升高逐漸降低，可能是高濃度的化感物質(zhì)減弱了根尖有絲分裂，推遲分裂高峰時間所致[22]。與其他各處理相比，‘燕王’、‘牧王’、‘領袖’和‘貝勒’種子在50%羊糞浸提液處理下種子活力指數(shù)達到最高，表明適宜的羊糞施用量能促進根的生長，與梁歡等合適的牛糞施用量能有效促進甜高粱地下生物量的研究結果一致[23]。

3.3 結論

羊糞浸提液對不同品種燕麥種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢有抑制和無影響；對發(fā)芽指數(shù)均有抑制作用，且隨著羊糞浸提液濃度的升高逐漸增強；活力指數(shù)在50%～100%羊糞浸提液處理下逐漸降低。