張會平 趙 潔 許美玲 馮夢喜

河南黑色生態(tài)科技有限公司 新鄉(xiāng) 453731

大量研究證實，腐植酸具有改良土壤、提高肥效、刺激作物生長、增強(qiáng)作物抗逆能力以及改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等方面的作用[1～4]。但在以褐煤或風(fēng)化煤為原料進(jìn)行腐植酸提取后，會產(chǎn)生一些副產(chǎn)品（殘渣），研究資料表明，在以昭通褐煤為原料提取腐植酸后產(chǎn)生的副產(chǎn)品中含有50%以上的有機(jī)質(zhì)[5]。另外，通過對河南黑色生態(tài)科技有限公司的產(chǎn)品生產(chǎn)跟蹤，在以褐煤或風(fēng)化煤為原料進(jìn)行腐植酸提取后，產(chǎn)生的副產(chǎn)品中有機(jī)質(zhì)含量能達(dá)到30%以上，腐植酸含量能達(dá)到15%以上，有時甚至達(dá)到20%以上，而鉀含量一般在6%以上。因此，此部分物質(zhì)若不進(jìn)行利用會造成資源上的極大浪費。為充分利用煤炭資源，減少廢棄物污染，前人針對這些腐植酸肥料副產(chǎn)品進(jìn)行了一系列研究。在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，最早有研究表明番茄使用腐植酸肥料副產(chǎn)品后具有增產(chǎn)效果[6]。而本試驗旨在通過小麥幼苗水培試驗，分析腐植酸肥料副產(chǎn)品對小麥幼苗生長的影響，為充分利用煤炭資源提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為“濟(jì)麥22”，其種子純度≥99%、凈度≥99%、發(fā)芽率≥88%、水分≤13%。供試器皿：水培生根發(fā)芽試驗裝置。供試產(chǎn)品：

副產(chǎn)品Ⅰ號（水分：17.78%、HA：25.49%、有機(jī)質(zhì)：49.37%、K2O：7.61%、pH 值：10.00）。

副產(chǎn)品Ⅱ號（水分：19.61%、HA：29.12%、有機(jī)質(zhì)：57.57%、K2O：7.80%、pH 值：10.20）。

副產(chǎn)品Ⅲ號（水分：16.73%、HA：11.94%、有機(jī)質(zhì)：34.52%、K2O：14.04%、pH 值：9.85）。

副產(chǎn)品Ⅳ號（水分：22.48%、HA：14.09%、有機(jī)質(zhì)：36.63%、K2O：8.01%、pH 值：10.37）。

以上副產(chǎn)品均由河南黑色生態(tài)科技有限公司提供，因為是在生產(chǎn)不同的腐植酸產(chǎn)品時產(chǎn)生的，因此各項指標(biāo)方面有一定的差異。

1.2 試驗方法

1.2.1 選種

選擇顆粒飽滿、均勻、發(fā)育良好的小麥種子。

1.2.2 試驗設(shè)計

試驗設(shè)5 個處理，分別為：CK，去離子水；T1，副產(chǎn)品Ⅰ號；T2，副產(chǎn)品Ⅱ號；T3，副產(chǎn)品Ⅲ號；T4，副產(chǎn)品Ⅳ號。每個處理皆用去離子水以1 ∶8000 的稀釋倍數(shù)稀釋后的副產(chǎn)品水溶液進(jìn)行水培試驗，且每個處理3 次重復(fù)，其余管理方式相同。

1.2.3 種子處理

選取大小相近小麥種子進(jìn)行催芽處理。首先，將消毒后的小麥種子浸泡4 h，待種子充分吸脹后，將其撈出并沖洗干凈瀝水，準(zhǔn)備2 個育苗盤，然后將處理后的小麥種子均勻地鋪在育苗盤上，每個育苗盤放置500 粒小麥種子，并使種子不重疊，最后取打濕的育苗紙覆蓋在種子上面。催芽過程中每隔幾個小時用噴壺均勻地噴水，使其充分保濕。

待小麥種子發(fā)芽（即小麥尖端出現(xiàn)白色小芽）后，將定植籃和育苗盆洗凈，將催芽后的種子均勻擺放于定植籃（底部鋪有紗布）上，每個定植籃放置50 粒種子，注意保持種子之間的間距。然后在育苗盆中導(dǎo)入相應(yīng)處理產(chǎn)品溶液，高度到剛好將定植籃中紗布浸濕，待芽長到1 cm 左右，將各處理轉(zhuǎn)移至陽光充足，空氣流通的地方繼續(xù)生長。每天對比各處理定植籃上種子的生長情況，觀察下層的處理溶液量和根系生長狀況，并進(jìn)行實時記錄，同時每隔3 ～5 天（依據(jù)溫度而定）用對應(yīng)處理的溶液進(jìn)行置換。

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 測定內(nèi)容

室內(nèi)培養(yǎng)10 天后，進(jìn)行指標(biāo)測定，測定指標(biāo)包括：苗高、根長、根粗、鮮重和干重。

1.3.2 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Office Excel 2010 進(jìn)行制圖，利用SPSS 19.0 統(tǒng)計軟件中的單因素方差分析法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對小麥水培幼苗苗高的影響

由圖1 可知，不同處理對小麥幼苗苗高影響不同，所有處理下小麥幼苗苗高與CK 相比均達(dá)到差異顯著水平，T1 和T4 處理小麥幼苗苗高顯著大于T3 處理，T2 處理與其他3 個處理均無顯著差異（P＜0.05）。小麥幼苗苗高從大到小排列依次為T4 ＞T1 ＞T2 ＞T3 ＞CK。其中，對苗高影響最大的是T4 處理，影響最小的是T3 處理。T1 ～T4處理的小麥幼苗苗高較CK 分別增加了64.77%、55.37%、40.42%、65.92%。

圖1 不同處理對小麥水培幼苗苗高的影響Fig.1 Effects of different treatments on seedling height of wheat hydroponic seedlings

2.2 不同處理對小麥水培幼苗主根長的影響

由圖2 可知，不同處理對小麥幼苗主根長影響不同，所有處理下小麥幼苗主根長均顯著大于CK，T1處理小麥幼苗主根長顯著大于其他3個處理，而其他3 個處理之間差異不顯著（P＜0.05）。小麥主根長從大到小排列依次為T1 ＞T4 ＞T2 ＞T3 ＞CK。T1 ～T4 處理的小麥幼苗主根長較CK 分別增加了185.47%、146.79%、146.11%、160.46%。

圖2 不同處理對小麥水培幼苗主根長的影響Fig.2 Effects of different treatments on taproot length of wheat hydroponic seedlings

2.3 不同處理對小麥水培幼苗主根粗的影響

由圖3 可知，所有處理下小麥幼苗主根粗與CK 相比均未達(dá)到差異顯著水平（P＜0.05），但T1 處理的小麥主根粗較CK 增加了3.26%。

圖3 不同處理對小麥水培幼苗主根粗的影響Fig.3 Effects of different treatments on taproot diameter of wheat hydroponic seedlings

2.4 不同處理對小麥水培幼苗單株鮮重的影響

由圖4 可知，不同提取腐植酸后的副產(chǎn)品的稀釋溶液處理后，小麥幼苗單株鮮重從大到小排列 依 次 為T1 ＞T2 ＞T4 ＞T3 ＞CK，T1 ～T4處理的小麥幼苗單株鮮重較CK 增加了32.31%、26.96%、19.27%、26.18%。

圖4 不同處理對小麥水培幼苗單株鮮重的影響Fig.4 Effects of different treatments on fresh weight per plant of wheat hydroponic seedlings

2.5 不同處理對小麥水培幼苗單株干重的影響

由圖5 可知，不同提取腐植酸后的副產(chǎn)品的稀釋溶液處理下，小麥幼苗單株干重從大到小排列依次為T1 ＞T3 ＞T2 ＞T4 ＞CK。T1 ～T4 處理的小麥幼苗單株干重較CK 增加了13.46%、9.20%、10.90%、8.72%。

圖5 不同處理對小麥水培幼苗單株干重的影響Fig.5 Effects of different treatments on dry weight per plant of wheat hydroponic seedlings

3 結(jié)論

不同處理對小麥幼苗生長發(fā)育具有不同影響。在小麥幼苗苗高方面，所有腐植酸肥料副產(chǎn)品皆起到促進(jìn)作用，且各處理對小麥幼苗苗高均影響顯著（P＜0.05），其中，影響最大的是副產(chǎn)品Ⅳ號，較CK 提高了65.92%，其次是副產(chǎn)品Ⅰ號，較CK提高了64.77%；在小麥幼苗主根長方面，所有處理均起到促進(jìn)作用，其中，影響最大的是副產(chǎn)品Ⅰ號，較CK 提高了185.47%，其次是副產(chǎn)品Ⅳ號，較CK提高了160.46%；對小麥幼苗主根粗以副產(chǎn)品Ⅰ號提升的最多，為3.26%。對小麥幼苗單株鮮重以副產(chǎn)品Ⅰ號提升的最多，為32.31%，其次是副產(chǎn)品Ⅱ號，為26.96%；對小麥幼苗單株干重以副產(chǎn)品Ⅰ號提升的最多，為13.46%，其次是副產(chǎn)品Ⅲ號，為10.90%。不同副產(chǎn)品對小麥幼苗生長發(fā)育的不同影響，與副產(chǎn)品種所含腐植酸、鉀含量沒有線性關(guān)系，推測可能與腐植酸中水溶性腐植酸的含量有關(guān)。

綜上所述，腐植酸肥料副產(chǎn)品在小麥幼苗的苗高、主根長、單株鮮重及單株干重方面均起到了不同程度的促進(jìn)作用。之所以腐植酸肥料副產(chǎn)品能夠促進(jìn)小麥幼苗的生長，是因為腐植酸副產(chǎn)品是在腐植酸抽提離心時產(chǎn)生的，其吸附性強(qiáng)，水分含量一般在60%以上，這些水分都是腐植酸鉀液體，因此這些腐植酸副產(chǎn)品的腐植酸含量和鉀含量都很高，進(jìn)而促進(jìn)了小麥幼苗的生長。另外，腐植酸副產(chǎn)品的主要成分是不溶于堿的腐黑物、煤質(zhì)及礦物質(zhì)，而有研究表明腐植酸副產(chǎn)品經(jīng)過一定的處理還能夠用于重金屬污染土壤修復(fù)[7]，而在重金屬污染修復(fù)中起到?jīng)Q定性作用的便是腐植酸肥料副產(chǎn)品中的腐黑物，且腐黑物改性后對重金屬的吸附鈍化能力提升明顯，具有高效修復(fù)重金屬污染的潛力[8～10]。所以說，腐植酸副產(chǎn)品中不僅含有一定量的促進(jìn)植物生長的腐植酸和鉀，還包括可深入研究的腐黑物等物質(zhì)，鑒于目前在腐植酸產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，約有1000 萬噸/年腐植酸肥料副產(chǎn)品產(chǎn)生，因此，針對此部分物質(zhì)加以系統(tǒng)研究是很有必要的。