沼液對(duì)棉花發(fā)芽率及幼苗生長(zhǎng)的影響

樊華 鄧良偉 宋立 席瑩瑩 吳先勤 王開勇

摘要：為了研究不同體積分?jǐn)?shù)的沼液對(duì)棉花發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)的影響，在溫室大棚和實(shí)驗(yàn)室恒溫箱中進(jìn)行培養(yǎng)試驗(yàn)。結(jié)果表明，發(fā)芽期各體積分?jǐn)?shù)沼液均降低了棉花的發(fā)芽率；苗期沼液體積分?jǐn)?shù)小于２０％時(shí)棉花幼苗的存活率為１００％，沼液體積分?jǐn)?shù)為１０％時(shí)棉花幼苗的株高、根長(zhǎng)、根重、葉面積等最大。

關(guān)鍵詞：沼液；棉花；發(fā)芽率；幼苗生長(zhǎng)

中圖分類號(hào)：Ｓ５６２．０４文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：Ａ文章編號(hào)：0439－８114（２０12）16－3437-03

Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｂｉｏｇａｓ Ｓｌｕｒｒｙ ｏｎ Cｏｔｔｏｎ Gｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Sｅｅｄｌｉｎｇ Gｒｏｗｔｈ

ＦＡＮ Ｈｕａ１，ＤＥＮＧ Ｌｉａｎｇ－ｗｅｉ２，ＳＯＮＧ Ｌｉ２，ＸＩ Ｙｉｎｇ－ｙｉｎｇ３，ＷＵ Ｘｉａｎ－ｑｉｎ１，ＷＡＮＧ Ｋａｉ－ｙｏｎｇ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ， Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００３，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｂｉｏｇａｓ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｕｒｒｙ ｏｎ ｃｏｔｔｏｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ， ｃｏｔｔｏｎ ｗｅｒｅ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｉｎｃｕｂａｔｏｒ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ． Ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ ｗａｓ １００％ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｂｅｌｏｗ ２０％； ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ， ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｒｏｏｔ ｗｅｉｇｈｔ， ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｗｅｒｅ the ｈｉｇｈｅｓｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｗａｓ １０％ ｄｕｒｉｎｇ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ； ｃｏｔｔｏｎ； ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ； ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ

以沼氣發(fā)酵為紐帶的生態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)U棄物資源化綜合處理利用、生態(tài)環(huán)境保護(hù)與農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動(dòng)有機(jī)結(jié)合起來，有利于維護(hù)生態(tài)平衡，促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，沼渣、沼液的綜合利用是沼氣綜合利用的重點(diǎn)研究方向［１－３］。沼氣發(fā)酵殘留物作有機(jī)肥的養(yǎng)分含量比任何一種堆漚方法制取的有機(jī)肥的養(yǎng)分含量都高，氮、磷、鉀的回收率高達(dá)９０％以上，且有很大一部分已轉(zhuǎn)化為速效態(tài)的養(yǎng)分［３］，可以有效提高土壤生物功能［４］。針對(duì)沼液使用后產(chǎn)生的后續(xù)效應(yīng)，分析沼液對(duì)棉花發(fā)芽和幼苗生長(zhǎng)發(fā)育的影響，可為實(shí)現(xiàn)農(nóng)村生態(tài)化和可持續(xù)發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。

１材料與方法

試驗(yàn)所用沼液取自石河子郊區(qū)生豬養(yǎng)殖場(chǎng)的沼氣池，供試棉花品種為新陸早３６。２０１０年７－８月，于新疆石河子大學(xué)試驗(yàn)站溫室大棚內(nèi)（３５ ℃）對(duì)棉花進(jìn)行沼液水培試驗(yàn)，因?yàn)榇笈飪?nèi)蒸發(fā)量大，保證每天澆１次水。不同沼液體積分?jǐn)?shù)對(duì)棉花發(fā)芽率的影響共設(shè)４個(gè)處理，分別為Ａ．０，Ｂ．０．６７％，Ｃ．１．６７%，Ｄ．３．３３％，即每１ ０００ ｍＬ溶液中分別加入沼液的體積為０、６．７、１６．７、３３．３ ｍＬ，于大棚放入穴盤中進(jìn)行隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)，每個(gè)穴盤中放入優(yōu)選過的５粒種子，每個(gè)處理２５次重復(fù)；同時(shí)，將催芽后的棉花再用沼液體積分?jǐn)?shù)分別為０（清水處理）、５．０％、１０．０％、１２．５％、１６．３％、２０．０％、２５．０％、３３．３％、５０．０％、１００．０%的１００ ｍＬ培養(yǎng)液在水培杯中培養(yǎng)至三葉期，記錄其成活率，三葉期后繼續(xù)培養(yǎng)，２周后分別測(cè)定棉花的株高、根長(zhǎng)、根重、莖重、葉重、莖粗和葉面積，并利用ＳＰＳＳ １３．０等軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

２結(jié)果與分析

２．１不同體積分?jǐn)?shù)沼液對(duì)棉花發(fā)芽率的影響

不同體積分?jǐn)?shù)沼液對(duì)棉花發(fā)芽率影響較顯著（表１）。使用清水培養(yǎng)棉花的發(fā)芽率最高，隨著沼液體積分?jǐn)?shù)增加棉花的發(fā)芽率下降。

２．２棉花催芽后不同體積分?jǐn)?shù)沼液對(duì)幼苗成活率的影響

由表２可知，當(dāng)沼液體積分?jǐn)?shù)小于２０.0％時(shí)棉花幼苗的成活率為１００.0％，沼液體積分?jǐn)?shù)大于或等于２０.0％時(shí)棉花幼苗的成活率下降，完全用沼液培養(yǎng)棉花幼苗不能成活。

２．３不同體積分?jǐn)?shù)沼液對(duì)棉花幼苗生長(zhǎng)的影響

２．３．１不同體積分?jǐn)?shù)的沼液對(duì)棉花株高、根長(zhǎng)的影響沼液原液培養(yǎng)棉苗不能成活，除施用沼液原液培養(yǎng)外，棉花的株高隨著沼液體積分?jǐn)?shù)的變化沒有顯著差異；當(dāng)沼液體積分?jǐn)?shù)≤２５.0％時(shí)各個(gè)處理的根長(zhǎng)都與清水處理沒有顯著差異，當(dāng)沼液體積分?jǐn)?shù)＞２５.0％時(shí)根長(zhǎng)顯著短于清水處理；當(dāng)沼液體積分?jǐn)?shù)為１０.0％時(shí)棉花的株高最高、根長(zhǎng)最長(zhǎng)，分別比清水處理增長(zhǎng)２１％和３１％（圖１）。

２．３．２不同體積分?jǐn)?shù)的沼液對(duì)棉花根重、莖重和葉重的影響隨沼液體積分?jǐn)?shù)增大，棉花的根重總體呈下降趨勢(shì)，當(dāng)沼液體積分?jǐn)?shù)≥３３．３％時(shí)，均與清水處理有顯著差異，其他處理與清水處理差異不顯著（圖２）；沼液體積分?jǐn)?shù)為１０.0％時(shí)棉花的莖重與清水處理差異不顯著，其余處理棉花的莖重都比清水處理顯著減??；棉花葉重除沼液原液處理外的各個(gè)處理與清水處理間沒有顯著差異。綜合比較，沼液體積分?jǐn)?shù)為１０.0％時(shí)棉花的根重和葉重最大，分別比清水處理高３０％和６％，對(duì)幼苗生長(zhǎng)最有利。

２．３．３不同體積分?jǐn)?shù)的沼液對(duì)棉花莖粗和葉面積的影響對(duì)棉花幼苗進(jìn)行莖粗和葉面積分析（圖３、圖４），沼液體積分?jǐn)?shù)為１０.0％時(shí)棉花莖粗最粗，比清水處理高３４％，差異顯著，除沼液原液處理外其他處理與清水處理差異不顯著。除沼液原液處理外的各個(gè)處理與清水處理比較棉花的葉面積差異不顯著，當(dāng)沼液體積分?jǐn)?shù)為１０.0％時(shí)棉花的葉面積最大，比清水處理高７％。

３結(jié)論與討論

１）棉花不宜使用沼液進(jìn)行浸種。在幼苗期棉田施用沼液，沼液的體積分?jǐn)?shù)應(yīng)控制在２０％以內(nèi)。已有研究表明，玉米種子在沼液體積分?jǐn)?shù)為５０％時(shí)發(fā)芽最好，低于５０％發(fā)芽較好，與清水比較接近［５］；大豆和綠豆種子沼液稀釋３倍和４倍后發(fā)芽率分別提高了１．２％和４．５％，對(duì)于其幼苗生長(zhǎng)也較有利［６］；莧菜、香菜、茴香種子在沼液稀釋２～５倍后能不同程度提高發(fā)芽率［７］；楊闖等［８］研究表明，棉花利用沼液浸種８ ｈ后，可提高棉花出苗率３．５％，其他浸種時(shí)間都降低了出苗率。因此，棉花采用沼液浸種要謹(jǐn)慎。

２）沼液原液不宜直接施用，不同體積分?jǐn)?shù)沼液培養(yǎng)棉苗后，比較棉花的株高、根長(zhǎng)、莖粗、根重、莖重、葉重和葉面積可知，體積分?jǐn)?shù)為１０％時(shí)各項(xiàng)生理指標(biāo)均達(dá)到最優(yōu)水平。已有研究表明，番茄幼苗生長(zhǎng)時(shí)沼液與水的較優(yōu)體積比為１∶３［９］，大豆、綠豆為１∶５［６］，莧菜、香菜、茴香也為１∶５［７］，玉米為１∶２［５］，春茶為３∶２［１０］。由于不同作物的生育期差異大，在苗期受到沼液各種養(yǎng)分的影響和響應(yīng)周期也不同，大豆、綠豆和玉米的培養(yǎng)時(shí)間僅為７ ｄ，不能完全說明沼液的綜合作用，番茄、莧菜、香菜、茴香設(shè)置的稀釋倍數(shù)未達(dá)到作物的生態(tài)適應(yīng)范圍，因此，都需要進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)：

［１］ 張培棟，楊艷麗，李新榮．中國(guó)沼氣綜合利用潛力［Ｊ］．中國(guó)沼氣，２００７，２５（５）：３２－３５．

［２］ 郭強(qiáng)，牛冬杰，程海靜．沼渣的綜合利用［Ｊ］．中國(guó)資源綜合利用，２００５（１２）：１１－１５．

［３］ 王遠(yuǎn)遠(yuǎn)，劉榮厚．沼液綜合利用研究進(jìn)展［Ｊ］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００７，３５（４）：１０８９－１０９１．

［４］ 張無敵，尹芳，徐銳，等．沼液對(duì)土壤生物學(xué)性質(zhì)的影響［Ｊ］．湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００９，４８（１０）：２４０３－２４０７．

［５］ 戴小陽，蔡斯，彭瓊，等．沼液對(duì)玉米種子的發(fā)芽及生理特性的影響［Ｊ］．安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００７，３５（６）：１６７９－１６８０，１７４１．

［６］ 樊鴻章，劉玉鳳．沼液對(duì)主要豆類種子發(fā)芽出苗的影響［Ｊ］．陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００９（５）：２３－２５．

［７］ 張亞莉，劉桂芹，尹立紅，等． 沼液浸種對(duì)蔬菜生長(zhǎng)發(fā)育的影響［Ｊ］．北方園藝，２０１１（６）：４１－４２．

［８］ 楊闖，徐文修，李欽欽，等．沼液浸種對(duì)陸地棉生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響［Ｊ］．新疆農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００９，４６（１）：１３８－１４１．

［９］ 李彧，蔣芳玲，劉明池，等．沼液與營(yíng)養(yǎng)液配比對(duì)番茄幼苗生長(zhǎng)和生理特性的影響［Ｊ］．蔬菜，２０１１（５）：５６－５９．

［１０］ 向永生，孫東發(fā)，王明銳，等．沼液不同濃度對(duì)春茶的影響［Ｊ］．湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，２００６，４５（１）：７８－８０．