不同增效劑在特定養(yǎng)分供應(yīng)下對(duì)番茄根系生長(zhǎng)和活力的影響

張斌強(qiáng) 李任豐 張 星 張丹丹 馬雪麗 郭景麗

河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司 新鄉(xiāng) 453731

隨著化肥行業(yè)快速發(fā)展，作物種植需求的轉(zhuǎn)變，高效肥產(chǎn)品應(yīng)運(yùn)而生，顆粒、粉劑、液體可以實(shí)現(xiàn)多種施肥方式和用肥習(xí)慣，促根肥、促花肥、促果肥可以滿足作物多種需求。高效肥的研發(fā)方式除了常規(guī)氮磷鉀原料的組合，也可通過(guò)調(diào)整不同形態(tài)養(yǎng)分原料的配比或者添加刺激作物生長(zhǎng)的增效劑來(lái)實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)提質(zhì)等目的[1]。為提高作物養(yǎng)分吸收和抗旱能力，可以通過(guò)促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)發(fā)育和提高根系活力[2]來(lái)實(shí)現(xiàn)。為此通過(guò)搜集相關(guān)原料和查找文獻(xiàn)，確定3種增效劑具備刺激作物根系的功能，為驗(yàn)證這3種增效劑的作用效果及對(duì)根系生長(zhǎng)發(fā)育的影響，進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn)，為高效肥產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 供試水源

試驗(yàn)方式采用水培法[3]，利于后期取樣和指標(biāo)測(cè)定。為模擬實(shí)際生產(chǎn)作物生長(zhǎng)用水，水培使用的水源為新鄉(xiāng)本地地下水，通過(guò)對(duì)水質(zhì)化驗(yàn)，pH為7.37，氧化鈣含量為43.2 mg/L，氧化鎂含量為18.8 mg/L，總氮量為4.86 mg/L。

1.1.2 供試肥料

硝硫基15-15-15、24-5-11、15-5-25 3個(gè)不同養(yǎng)分層級(jí)（平衡型、高氮型、高鉀型）的復(fù)混肥，由河南心連心化學(xué)工業(yè)集團(tuán)股份有限公司提供，選用3種增效劑：增效劑1，中微量元素增效劑（成分為4.08%鈣、2.4%硼、1.2%鉬等中微量元素）；增效劑2，腐植酸增效劑（含有70%活化腐植酸，其中黃腐酸含量56%）；增效劑3，氨基酸增效劑（含有聚谷氨酸，游離氨基酸含量為100 g/L）。

1.1.3 供試作物

五葉一心時(shí)期番茄苗，品種為“萊頓3號(hào)”。

1.2 試驗(yàn)方法

采取水培試驗(yàn)，培養(yǎng)皿為常見(jiàn)直徑15 cm、深12 cm的黑色不透明塑料碗，封口蓋用環(huán)形刀裁剪3個(gè)直徑4 cm的圓孔，均勻分布在封口蓋邊緣。

試驗(yàn)設(shè)13個(gè)處理：CK（本地地下水）；無(wú)增效劑處理，5‰硝硫基15-15-15溶液、5‰硝硫基24-5-11溶液、5‰硝硫基15-5-25溶液；增效劑1處理，5‰硝硫基15-15-15溶液+6%增效劑1、5‰硝硫基24-5-11溶液+6%增效劑1、5‰硝硫基15-5-25溶液+6%增效劑1；增效劑2處理，5‰硝硫基15-15-15溶液+6%增效劑2、5‰硝硫基24-5-11溶液+6%增效劑2、5‰硝硫基15-5-25溶液+6%增效劑2；增效劑3處理，5‰硝硫基15-15-15溶液+6%增效劑3、5‰硝硫基24-5-11溶液+6%增效劑3、5‰硝硫基15-5-25溶液+6%增效劑3。其中增效劑添加量是指在硝硫基復(fù)混肥中的添加比例，每個(gè)處理設(shè)置5個(gè)重復(fù)，處理間隨機(jī)排列。

2018年10 月5 日挑選大小均勻、長(zhǎng)勢(shì)一致的五葉一心時(shí)期番茄苗，在莖基部用大小適宜的海綿塊（直徑略大于4 cm，高度不超過(guò)3 cm）環(huán)狀包裹移栽入對(duì)應(yīng)處理的培養(yǎng)液圓孔中，以培養(yǎng)液沒(méi)有接觸到海綿塊作為移栽高度。水培種植時(shí)間為12天，每3天更換1次培養(yǎng)液，固定1人來(lái)配制試驗(yàn)過(guò)程中所有處理對(duì)應(yīng)培養(yǎng)液，且每次更換時(shí)培養(yǎng)皿中溶液總量不變，整個(gè)試驗(yàn)培養(yǎng)過(guò)程在培養(yǎng)箱中進(jìn)行，設(shè)定溫度為30 ℃，濕度為30%，光照時(shí)間為13 h（24 h時(shí)間制）。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目與方法

2018年10 月18 日對(duì)各處理番茄苗進(jìn)行取樣，并測(cè)定相應(yīng)指標(biāo)，即主根系長(zhǎng)度、整株根系鮮重及干重、根系活力。測(cè)定方法具體操作如下，①主根系長(zhǎng)度：使用常規(guī)20 cm規(guī)格的直尺測(cè)量，量取番茄莖基部到主根末端的距離，讀取數(shù)值到0.1 cm；②整株根系鮮重及干重[4]：按照主根系長(zhǎng)度測(cè)量的莖基部位置進(jìn)行植株地上部和地下部分離，蒸餾水沖洗干凈根系后用濾紙輕輕擦拭表面水分至沒(méi)有明顯水珠殘留為止，操作盡量迅速，避免處理間根系在外暴露時(shí)間過(guò)長(zhǎng)。然后用已預(yù)熱半小時(shí)的萬(wàn)分之一天平（型號(hào)MS104TS/02）稱量各處理的根系鮮重；稱量全部結(jié)束后，用報(bào)紙將各處理的根系分別包裹，標(biāo)記之后放到溫度設(shè)定80 ℃的鼓風(fēng)烘箱中，烘干時(shí)間為24 h，然后在同一萬(wàn)分之一的天平上稱取干重?cái)?shù)據(jù)。③根系活力：用甲烯藍(lán)法測(cè)得根系活躍吸收面積（%），以此作為根系活力指標(biāo)，儀器使用紫外-可見(jiàn)分光光度計(jì)（北京北分瑞利分析儀器有限公司，型號(hào)UV-1801C）。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007軟件處理和作圖，用SPSS軟件對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行差異顯著性分析和相關(guān)性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同增效劑對(duì)番茄主根長(zhǎng)度的影響

通過(guò)分析主根長(zhǎng)度，來(lái)評(píng)價(jià)不同增效劑對(duì)于根系向下扎根能力的影響[5]。表1為不同增效劑對(duì)番茄主根長(zhǎng)度的影響。由表可以看出，在相同硝硫基養(yǎng)分配比下，不同增效劑處理對(duì)番茄主根長(zhǎng)度的影響結(jié)果不一樣，整體分析以增效劑2對(duì)番茄苗期根系長(zhǎng)度影響效果最大，在硝硫基15-15-15條件下，增效劑2與增效劑1差異顯著；其他2種硝硫基養(yǎng)分配比條件下，增效劑2較增效劑1、增效劑3差異顯著；添加同一增效劑到不同硝硫基養(yǎng)分配比中時(shí)對(duì)番茄的主根長(zhǎng)度影響效果也不一樣，綜合分析均以硝硫基15-15-15添加增效劑時(shí)對(duì)主根長(zhǎng)度影響效果較大，在此養(yǎng)分配比的基礎(chǔ)上，添加增效劑2較增效劑1、增效劑3分別增加0.62、0.16 cm。

表1 不同增效劑對(duì)番茄主根長(zhǎng)度的影響Tab.1 Effects of different synergists on the axial root length of tomato cm

2.2 不同增效劑對(duì)番茄根系鮮重和干重的影響

分析番茄根系物質(zhì)積累可以用來(lái)評(píng)價(jià)增效劑對(duì)根系營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)吸收能力的影響。表2和表3分別為不同增效劑對(duì)番茄根系鮮重和干重的影響。由2個(gè)表可以看出，番茄根系鮮重與干重?cái)?shù)據(jù)趨勢(shì)一致，在相同硝硫基養(yǎng)分配比下，不同增效劑對(duì)番茄的根系鮮重及干重影響結(jié)果不一樣，整體分析以添加增效劑2時(shí)對(duì)番茄苗期根系鮮重及干重影響效果最大，較增效劑1、增效劑3差異顯著；在添加同一增效劑到不同硝硫基養(yǎng)分配比中時(shí)對(duì)番茄根系鮮重及干重的影響效果不一樣，綜合分析均以硝硫基15-15-15添加增效劑時(shí)對(duì)根系鮮重及干重的影響效果較大，在此養(yǎng)分配比的基礎(chǔ)上，添加增效劑2較增效劑1、增效劑3在番茄鮮重和干重上分別增加1.0811、0.2735克/株和0.4157、0.0852克/株。

表2 不同增效劑對(duì)番茄根系鮮重的影響Tab.2 Effects of different synergists on the root fresh weight of tomato 克 /株

表3 不同增效劑對(duì)番茄根系干重的影響Tab.3 Effects of different synergists on the root dry weight of tomato 克 /株

2.3 不同增效劑對(duì)番茄根系活力的影響

分析3種硝硫基養(yǎng)分配比下，不同增效劑對(duì)番茄苗期根系活力的影響，評(píng)價(jià)根系對(duì)環(huán)境改變的適應(yīng)能力[6，7]。表4為不同增效劑對(duì)番茄根系活力的影響。由表可以看出，在相同硝硫基養(yǎng)分配比下，添加不同增效劑對(duì)番茄根系活力的影響結(jié)果不一樣，整體分析以添加增效劑2時(shí)對(duì)番茄苗期根系活力影響效果最大，在硝硫基15-15-15條件下，增效劑2與增效劑1差異顯著；其他2種硝硫基養(yǎng)分配比條件下，增效劑2較增效劑1、增效劑3差異顯著，其中添加增效劑1時(shí)對(duì)番茄根系活力影響效果最小；在添加同一增效劑到不同硝硫基養(yǎng)分配比中時(shí)對(duì)番茄的根系活力影響結(jié)果也不一樣，綜合分析均以硝硫基15-15-15添加增效劑時(shí)對(duì)根系活力影響效果較大，在此養(yǎng)分配比的基礎(chǔ)上，添加增效劑2較增效劑1、增效劑3在根系活力指標(biāo)上分別提高10.31%、0.96%。

表4 不同增效劑對(duì)番茄根系活力的影響Tab.4 Effects of different synergists on the root activity of tomato %

3 討論與結(jié)論

不同增效劑對(duì)番茄根系生長(zhǎng)發(fā)育在水培方式下有不同的影響作用，單獨(dú)使用腐植酸、氨基酸或中微量元素從不同程度上可以促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)，但三者與不同養(yǎng)分配比的復(fù)混肥復(fù)配效果對(duì)比研究較少，該試驗(yàn)嚴(yán)格控制試驗(yàn)環(huán)境，保持增效劑和復(fù)混肥兩因素外其他水平一致，通過(guò)對(duì)主根長(zhǎng)度，根系鮮重、干重及根系活力指標(biāo)的測(cè)定，分析了不同增效劑添加到不同硝硫基養(yǎng)分配比營(yíng)養(yǎng)液中對(duì)水培番茄根系影響的途徑。從此次試驗(yàn)數(shù)據(jù)觀察，主根長(zhǎng)度與根系鮮重不完全是正相關(guān)關(guān)系，這可能與番茄毛細(xì)根數(shù)量有關(guān)；根系活力與根系鮮重是正相關(guān)關(guān)系，根系鮮重?cái)?shù)值越大，根系活力值越高。

3種增效劑在水培條件下對(duì)苗期番茄根系生長(zhǎng)整體上有促進(jìn)作用，可以提高番茄根系主根長(zhǎng)度、干物質(zhì)積累及根系活力，其中，添加增效劑2的硝硫基15-15-15養(yǎng)分配比可以將根系活力提高到58.9%，較不添加增效劑的硝硫基15-15-15養(yǎng)分配比溶液根系活力提高幅度22.68%。3種養(yǎng)分配比中以硝硫基15-15-15中添加效果最明顯。本試驗(yàn)結(jié)果可對(duì)促根高效肥增效劑選擇提供數(shù)據(jù)指導(dǎo)，3種養(yǎng)分條件下的影響效果差異也對(duì)高效肥養(yǎng)分配比有指導(dǎo)作用。