小球藻液體肥料對3種植物生長促進(jìn)作用的探究

鐘慧祺，韓 佩，蘆 騫，冷立健，黎 俊，周文廣

(1.南昌大學(xué) 資源環(huán)境與化工學(xué)院 鄱陽湖環(huán)境與資源利用教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，南昌 330031；2.中南大學(xué) 能源科學(xué)與工程學(xué)院，長沙 410083)

我國是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的大國，化肥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中有重要作用，但化肥超標(biāo)使用不僅造成土壤板結(jié)、鹽堿化等現(xiàn)象，還帶來土壤污染、地下水污染等一系列問題[1-3]，微生物肥料能夠較好地解決傳統(tǒng)化肥帶來的問題。微藻是一類結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)能力強(qiáng)的光合自養(yǎng)微生物，不僅富含大量的氮磷營養(yǎng)元素，還含有微量元素和促進(jìn)植物生長的物質(zhì)，如維生素、類胡蘿卜素、氨基酸和抗真菌物質(zhì)等，使其在微生物肥料領(lǐng)域得到越來越多的關(guān)注[4-6]。當(dāng)微藻用作微生物肥料時，能夠通過逐步釋放氮、磷和鉀有效防止養(yǎng)分流失，從而滿足植物生長需求[7]，同時，微藻的細(xì)胞提取物和生長液中已被證明含有植物激素(如生長素、細(xì)胞分裂素、赤霉素、脫落酸和水楊酸)，這些物質(zhì)對植物的生長發(fā)育都有著積極促進(jìn)作用[8-10]。微藻肥料施用于糧食、果蔬、花卉等植物上能夠促進(jìn)種子萌發(fā)、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)，同時能在一定程度上改善土壤質(zhì)量[11-13]。Coppens等[14]的研究表明，施加微藻肥料能夠通過增加糖類和胡蘿卜素含量來改善水果品質(zhì)。劉淑芳等[15]的研究結(jié)果表明，施用小球藻藻液及處理液能夠有效促進(jìn)黃瓜的生長和開花，并且顯著地改善土壤品質(zhì)。

目前有關(guān)微藻生物肥料的研究大都集中在具有固氮能力的藍(lán)藻以及海藻上，但是未經(jīng)處理的水華藍(lán)藻會釋放藻毒素從而對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成影響，使其推廣應(yīng)用受到限制[16]；而國內(nèi)海藻肥研制起步較晚且相關(guān)研究相對匱乏，其生產(chǎn)工藝發(fā)展緩慢，致使海藻肥在國內(nèi)肥料市場的占有率相對較低，缺乏市場競爭力[17]。相比之下，小球藻生長速度快、固氮能力強(qiáng)、不會分泌藻毒素[16]，可以充分回收廢物流中的養(yǎng)分，同時可以在干旱地區(qū)養(yǎng)殖，做到全年生產(chǎn)，具有作為肥料應(yīng)用的潛力。本研究選取觀賞性強(qiáng)、較為常見的銅錢草(Hydrocotylevulgaris)、綠蘿(Epipremnumaureum)作為水培實(shí)驗(yàn)植物，選取廣泛栽培、采收期長的辣椒(CapsicumannuumLinn)作為土培實(shí)驗(yàn)植物，分別對這3種植物施用小球藻肥料，觀察其對植物生長和土壤理化性質(zhì)的影響，以期為進(jìn)一步探究小球藻肥料對植物生長及土壤品質(zhì)改善提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 藻種

實(shí)驗(yàn)所用小球藻從南昌某垃圾填埋場及周邊環(huán)境的水樣中篩選而來，經(jīng)分離純化得到3株純種，分別編號NCU-2、NCU-3、NCU-5，小球藻的保種及擴(kuò)培均采用滅菌后的TAP培養(yǎng)基，在溫度(30±1)℃，光強(qiáng)度3～4 klx，連續(xù)光照的條件下培養(yǎng)，每天手動搖晃3次。

實(shí)驗(yàn)過程中所用的TAP培養(yǎng)基成分如下：2.42 g/L Tris鹽；25.0 mL/L TAP鹽(NH4Cl 15.0 g/L，MgSO4·7H2O 4.0 g/L，CaCl2·2H2O 2.0 g/L)，0.375 mL/L磷酸鹽溶液(K2HPO428.8 g/L，KH2PO414.4 g/L)，1.0 mL/L冰醋酸，1.0 mL/L Hutner微量元素[EDTA二鈉鹽50.0 g/L，ZnSO4·7H2O 22.0 g/L，H3BO311.4 g/L，MnCl2·4H2O 5.06 g/L，CoCl2·6H2O 1.61 g/L，CuSO4·5H2O 1.57 g/L，(NH4)6Mo7O24·4H2O 1.10 g/L，F(xiàn)eSO4·7H2O 4.99 g/L]。

1.1.2 植物

水培實(shí)驗(yàn)選取綠蘿、銅錢草兩種植物，均購自南昌市某花鳥市場。土培實(shí)驗(yàn)選取朝天椒，辣椒幼苗購自南昌市某農(nóng)貿(mào)基地。

1.1.3 土培容器與實(shí)驗(yàn)土壤

土培容器選用內(nèi)徑大小約為20 cm的圓形塑料花盆，實(shí)驗(yàn)土壤來自南昌大學(xué)校園，均質(zhì)化處理后用于實(shí)驗(yàn)。

1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)計

1.2.1 銅錢草水培實(shí)驗(yàn)

在正式實(shí)驗(yàn)前，通過預(yù)實(shí)驗(yàn)初步探索了小球藻液體肥料不同添加濃度對水培植物生長的促進(jìn)作用，發(fā)現(xiàn)當(dāng)水溶液中小球藻液體肥料的終濃度為0.05 g/L時，促進(jìn)效果最為明顯，因此正式水培實(shí)驗(yàn)中使小球藻液體肥料的添加終濃度均為0.05 g/L，以TAP培養(yǎng)基與清水(CW)為實(shí)驗(yàn)對照。

選取3種小球藻(NCU-2，NCU-3，NCU-5)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用小球藻破碎液(FL)和小球藻藻液(CS)兩種藻肥形式，共設(shè)置6個實(shí)驗(yàn)組，分別編號為2-CS、2-FL、3-CS、3-FL、5-CS、5-FL，對照組為TAP與CW，每組設(shè)置3個平行，每7 d加肥一次。

1.2.2 綠蘿水培實(shí)驗(yàn)

選取小球藻NCU-2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，采用FL與CS兩種藻肥形式，共設(shè)置2個實(shí)驗(yàn)組，分別編號為2-CS、2-FL，對照組為TAP與CW，每組設(shè)置3個平行，每5 d加肥一次。

1.2.3 辣椒土培實(shí)驗(yàn)

選取小球藻NCU-2進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，設(shè)置兩個添加量：0.04 g和0.004 g小球藻(干重)，藻肥以CS與FL兩種形式添加，分別編號為2-CS-a、2-FL-a、2-CS-b、2-FL-b，對照為CW，每組設(shè)置3個平行。每7 d加肥一次，添加體積均為150 mL，直接將其傾倒至植株根部使根部周圍的表層土壤濕潤。

1.3 方法與測量指標(biāo)

1.3.1 小球藻生物量的測定

將藻種液轉(zhuǎn)接至TAP培養(yǎng)基中(接種比例1∶20)，每隔24 h取藻液測定其在679 nm波長下的數(shù)值OD679，以TAP培養(yǎng)基為參比讀零。同時取3～5 mL藻液，在0.7 μm玻璃纖維濾膜上進(jìn)行抽濾，濾膜事先已105 ℃烘至恒重(m1)。將留有藻泥的濾膜在105 ℃中烘干8 h，直到恒重(m2)，得到干重(m=m2-m1)。將各組OD值與對應(yīng)的單位體積干重(即生物量，g/L)進(jìn)行線性擬合，得出小球藻生物量(y)與OD值(x)的線性關(guān)系，即為該種小球藻的標(biāo)準(zhǔn)曲線。之后即可通過測定藻液的OD679數(shù)值換算出相應(yīng)生物量。

1.3.2 微藻肥料的制備

取培養(yǎng)至對數(shù)生長期的小球藻測定其OD679，再通過該小球藻的標(biāo)準(zhǔn)曲線換算成生物量，根據(jù)實(shí)驗(yàn)添加的濃度要求計算出所需的藻液體積V，然后離心(4 000 r/min，10 min)得到藻泥，用蒸餾水沖洗藻泥并充分混合后再次離心，以排除小球藻肥料中培養(yǎng)基的影響，重復(fù)2～3次后得到純凈小球藻藻泥。

根據(jù)計算好的濃度體積，向離心洗凈后的小球藻泥中加入相應(yīng)體積的蒸餾水，得到所需濃度的小球藻藻液肥料，另取同等體積的藻液通過超聲波細(xì)胞破碎儀處理得到小球藻破碎液(單次破碎體積：100 mL，破碎時間：20 min；功率70%，占空比50%)。

1.3.3 測量指標(biāo)

(1)水培實(shí)驗(yàn)中，銅錢草的測量指標(biāo)為葉片數(shù)增量(Δq)、葉片總面積增量(ΔS1)，綠蘿的測量指標(biāo)為葉片數(shù)增量(Δq)、葉片總面積增量(ΔS2)和莖長增量(ΔL)。各項(xiàng)指標(biāo)的含義及計算方式如下所示：

Δq=qn-q0

式中：qn為加肥n次后的葉片數(shù)量；q0為初始葉片數(shù)量，q0=2；

ΔS1=Sn-S0(S=πd2/4)

ΔS2=Sn-S0(S=長×寬×0.75)

式中：Sn為加肥n次后的葉片總面積，cm2；S0為初始葉片總面積，cm2；d為葉片直徑，cm；0.75為修正系數(shù)；

ΔL=Ln-L0

式中：Ln為加肥n次后的莖長，cm；L0為初始莖長，cm；

(2)土培實(shí)驗(yàn)中，辣椒的測量指標(biāo)為株高增量(Δh)、莖粗直徑增量(Δd)和果實(shí)數(shù)量(n)。各項(xiàng)指標(biāo)的含義及計算方式如下所示：

Δh=hn-h0

式中：hn為加肥n次后的莖長，cm；h0為初始莖長，cm；

Δd=dn-d0

式中：dn為加肥n次后的莖粗，mm；d0為初始莖粗，mm；n：各處理組辣椒在實(shí)驗(yàn)期間多次結(jié)果數(shù)量累加后的均值。

1.3.4 土壤理化性質(zhì)測定

在辣椒實(shí)驗(yàn)前后對土壤進(jìn)行采樣，采用重鉻酸鉀氧化-外加熱法測定土壤有機(jī)質(zhì)含量；采用碳酸氫鈉浸提-鉬銻抗比色法測定土壤速效磷含量；采用乙酸銨浸提火焰光度計法測定土壤速效鉀含量；采用堿解擴(kuò)散法測定土壤堿解氮含量。

1.4 數(shù)據(jù)分析

實(shí)驗(yàn)結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，應(yīng)用單因素方差分析進(jìn)行顯著性分析，并以LSD法對數(shù)據(jù)進(jìn)行比較分析(P<0.05)。

2 結(jié)果與分析

2.1 3種小球藻的標(biāo)準(zhǔn)曲線

根據(jù)小球生物量的測定方法，得到3種小球藻吸光度與干重的擬合曲線：NCU-2干重(g/L)=0.288 3×OD679+0.007 3，R2=0.999 7；NCU-3干重(g/L)=0.322 2×OD679+0.002 9，R2=0.998 7；NCU-5干重(g/L)=0.465 8×OD679-0.007 5，R2=0.994 7。

2.2 銅錢草水培實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

實(shí)驗(yàn)過程共計加肥5次，結(jié)束后得到的數(shù)據(jù)如圖1所示。

由圖1可知，與清水對比，小球藻NCU-2藻液及其破碎液對銅錢草的葉片總面積均有明顯促進(jìn)作用(P<0.05)，2-CS的ΔS1比CW增長367.08%，2-FL的ΔS1比CW增長354.61%；小球藻NCU-5藻液對銅錢草的葉片總面積有明顯促進(jìn)作用(P<0.05)，破碎液則無顯著促進(jìn)作用(P>0.05)，5-CS的ΔS1比CW增長7 351.33%；小球藻NCU-3破碎液對銅錢草的葉片總面積有一定促進(jìn)作用(P<0.05)，3-FL的ΔS1比CW增長256.02%。同時，3種小球藻藻液及破碎液對銅錢草的葉片數(shù)均無顯著促進(jìn)作用(P>0.05)。

(a)葉片數(shù)增量Δq；(b)葉片總面積增量ΔS1。CS：藻液，F(xiàn)L：破碎液，TAP：培養(yǎng)基，CW：清水；數(shù)據(jù)共有相同的字母上標(biāo)，表示差異性不顯著(P>0.05)。

不同小球藻之間的促生長效果差異，可能是本身性質(zhì)的不同所造成的，通過對3種小球藻藻液及其破碎液中總氮、總磷進(jìn)行分析(表1)可以發(fā)現(xiàn)，不同形式小球藻中總氮、總磷的含量有明顯差異，因此當(dāng)3種小球藻被用作肥料時，所能提供給植物的養(yǎng)分也不盡相同，從而使銅錢草的生長呈現(xiàn)出明顯差異，各組銅錢草的生長差異也可從實(shí)際照片中得到體現(xiàn)，見圖2。

表1 3種小球藻藻液及其破碎液中總氮、總磷含量

(a)2-CS;(b)2-FL;(c)TAP;(d)3-CS;(e)3-FL;(f)TAP;(g)5-CS;(h)5-FL;(i)TAP;(j)CW。2-CS為小球藻NCU-2；3-CS為小球藻NCU-3；5-CS為小球藻NCU-5。CS：藻液；FL：破碎液；TAP：培養(yǎng)基；CW：清水。圖2 5次加肥后銅錢草實(shí)際生長狀況

從藻肥形式上看，NCU-2和NCU-5藻液對銅錢草生長的促進(jìn)效果均比破碎液明顯，推測是破碎處理使小球藻內(nèi)容物完全釋放至水溶液中，增加了銅錢草在培養(yǎng)過程中感染雜菌的概率，而培養(yǎng)液受到污染將會影響銅錢草對養(yǎng)分的吸收[18]，相比之下藻液則能夠在相對較長的時間內(nèi)緩慢分解成可被植物利用的小分子養(yǎng)分，穩(wěn)定持久地為銅錢草的生長提供養(yǎng)分。與CW相比，TAP培養(yǎng)基中含有大量游離的K+、Ca2+等離子，這些離子能夠被植物根系直接吸收利用，從而使TAP培養(yǎng)基呈現(xiàn)一定的促生長作用。

綜上所述，發(fā)現(xiàn)小球藻NCU-2藻液及破碎液、小球藻NCU-5藻液均對銅錢草有明顯的促生長作用，而小球藻NCU-2的整體促生長效果好于小球藻NCU-5，故后續(xù)實(shí)驗(yàn)中將以小球藻NCU-2為主要研究對象，繼續(xù)探討小球藻對不同植物生長的促進(jìn)影響。

2.3 綠蘿水培實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

實(shí)驗(yàn)過程共計加肥12次，實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到的數(shù)據(jù)如圖3所示。由圖3可知，與清水對比，小球藻NCU-2藻液對綠蘿的3個生長指標(biāo)有顯著促進(jìn)作用(P<0.05)，同時其破碎液對葉片數(shù)與莖長也表現(xiàn)出明顯促進(jìn)作用(P<0.05)。在葉片數(shù)增量方面，2-CS與2-FL數(shù)據(jù)接近，均遠(yuǎn)大于兩個對照組；在葉片總面積增量方面，2-CS的ΔS2達(dá)134.713 cm2，比TAP、CW分別增長76.67%、123.70%，2-FL組次之，比TAP、CW分別增長34.99%、70.92%；在莖長增量方面，2-CS、2-FL、TAP 3組數(shù)據(jù)之間差異較小，但比CW分別增長76.31%、67.78%、56.25%。

(a)葉片數(shù)增量Δq;(b)葉片總面積增量ΔS2;(c)莖長增量ΔL。CS：藻液；FL：破碎液；TAP：培養(yǎng)基；CW：清水。圖中數(shù)據(jù)共有相同的字母上標(biāo)，表示差異性不顯著(P>0.05)。

植物可以利用二氧化碳和水在光照條件下形成碳水化合物，而其他元素則必須從環(huán)境中獲得，如氮、磷、鉀、鈣、鎂等，其中鉀是維持植物體內(nèi)平衡的關(guān)鍵因子，不僅維持細(xì)胞滲透壓，還可以促進(jìn)纖維素和木質(zhì)素的合成，使植物的莖變得強(qiáng)壯[18]。因此，TAP培養(yǎng)基也對綠蘿的生長，特別是莖的生長起到促進(jìn)作用，這與前述銅錢草實(shí)驗(yàn)的結(jié)果一致。

在正常水培環(huán)境下，綠蘿新葉生長大約需要20 d[19]，可以發(fā)現(xiàn)小球藻肥料的添加加快了綠蘿葉片的生長速度，并且在一定程度上使綠蘿葉片面積得到更大程度的增長，通過綠蘿的實(shí)際生長狀況圖(圖4)可以很清楚地看出各處理組之間的差異。

(a)2-CS;(b)2-FL;(c)TAP;(d)CW。2-CS為小球藻NCU-2的藻液；2-FL為小球藻NCU-2的破碎液；TAP：培養(yǎng)基；CW：清水。

綜上，0.05 g/L小球藻NCU-2對綠蘿的生長具有明顯促進(jìn)作用，且藻液的效果明顯好于破碎液，這與銅錢草實(shí)驗(yàn)的結(jié)果基本一致。除去藻液能夠避免培養(yǎng)液污染的原因外，綠蘿實(shí)驗(yàn)中藻液效果更好的原因可能是由于綠蘿的木質(zhì)化程度較高，而植物木質(zhì)化程度越高，所需養(yǎng)分也就越復(fù)雜，而小球藻藻液含有多種生物活性物質(zhì)，如細(xì)胞分裂素等[6,20]，這使得小球藻能夠穩(wěn)定持久地為綠蘿的生長提供充足的養(yǎng)分。另一方面，小球藻中豐富的營養(yǎng)物質(zhì)并不能完全被水培植物吸收利用，許多大分子物質(zhì)需要依靠多種微生物分解后才能被植物利用，而水培環(huán)境一般為無菌或少菌，因此本研究還進(jìn)一步探索了小球藻NCU-2對土培植物生長的影響。

2.4 辣椒土培實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

(1)辣椒生長指標(biāo)分析。實(shí)驗(yàn)過程共計加肥10次，期間采收辣椒果實(shí)3次，整個實(shí)驗(yàn)過程中并未發(fā)現(xiàn)有燒根、燒葉或果實(shí)畸形等不良現(xiàn)象，說明施加不同量的小球藻NCU-2并沒有對辣椒的生長發(fā)育造成不良影響，而通過實(shí)驗(yàn)結(jié)束后得到的數(shù)據(jù)(圖5)可以發(fā)現(xiàn)，小球藻NCU-2對辣椒的生長發(fā)育有積極影響。

由圖5可知，與清水對比，除0.004 g小球藻藻液以外，其余3種小球藻肥料對辣椒的株高有明顯促進(jìn)作用(P<0.05)，2-CS-a效果最好，其次是2-FL-a、2-FL-b，與CW相比，各處理組分別增長18.06%、15.28%、13.27%；兩種濃度小球藻NCU-2藻液對辣椒結(jié)果數(shù)量有明顯促進(jìn)作用(P<0.05)，與CW相比，2-CS-a增長112.12%，2-CS-b增長48.48%；除0.004 g小球藻藻液以外，其余3種小球藻肥料對辣椒的莖粗直徑均無顯著促進(jìn)作用(P>0.05)。

(a)株高增量Δh;(b)莖粗直徑增量Δd;(c)果實(shí)數(shù)量n。2-CS-a為小球藻NCU-2的藻液(0.04 g)；2-CS-b為小球藻NCU-2的藻液(0.004 g)；2-FL-a為小球藻NCU-2的破碎液(0.04 g)；2-FL-b為小球藻NCU-2的破碎液(0.004 g)；CW：清水。圖中數(shù)據(jù)共有相同的字母上標(biāo)，表示差異性不顯著(P>0.05)。

從藻肥形式與添加量來看，小球藻NCU-2藻液和破碎液的促進(jìn)效果與其添加量有關(guān)，當(dāng)添加量為0.04 g干重/次時，2-CS-a在株高、莖粗直徑和果實(shí)數(shù)量的促進(jìn)效果均優(yōu)于2-FL-a，分別高出2.40%、5.18%、32.07%；當(dāng)添加量為0.004 g干重/次時，2-FL-b則比2-CS-b更具有優(yōu)勢，株高增量、莖粗直徑和果實(shí)數(shù)量分別高出5.01%、0.56%、18.37%?？梢园l(fā)現(xiàn)如果采取不同形式的小球藻肥料灌根處理辣椒并欲使其達(dá)到最佳效果，則需要根據(jù)具體情況調(diào)整添加量，這一發(fā)現(xiàn)對后續(xù)小球藻肥料投入實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用有一定的啟發(fā)。

實(shí)際農(nóng)業(yè)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)證實(shí)辣椒喜溫、喜水、喜肥，但高溫易得病，水澇易死秧，肥多易燒根[21]。同時辣椒生長期長，根系弱，且在生長發(fā)育的不同階段對養(yǎng)分需求不一，苗期氮肥和鉀肥不宜過多，以免延遲花芽分化和結(jié)果，而磷對花的形成和發(fā)育具有重要作用，鉀又是果實(shí)膨大必需的元素[22]，因此實(shí)際生產(chǎn)中需要做到氮、磷、鉀配合施用。除需要大量元素外，辣椒對硼等微量元素也比較敏感，若缺硼，則葉色發(fā)黃，花期延遲，花而不實(shí)，產(chǎn)量降低[21-22]。而前述實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明小球藻NCU-2對辣椒的生長發(fā)育具有積極影響，施加小球藻肥料能夠在前期使辣椒株高與莖粗直徑得到增長，并且使最終果實(shí)數(shù)明顯增加，說明小球藻NCU-2不僅能夠提供辣椒生長所需的氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)元素，還能夠提供微量元素及其他生物活性物質(zhì)，驗(yàn)證了小球藻NCU-2能夠促進(jìn)對土培植物生長。

(2)土壤理化性質(zhì)分析。結(jié)合前述分析，從兩種不同形式的小球藻處理組中選取實(shí)驗(yàn)效果較好的2-CS-a、2-FL-b進(jìn)行土壤采樣，并與對照組土壤樣品及原始土樣一起進(jìn)行理化性質(zhì)測定，結(jié)果如表2所示。

由表2可知，CW的各項(xiàng)指標(biāo)均下降，說明正常條件下，辣椒在生長過程中會將土壤中的有關(guān)營養(yǎng)物質(zhì)吸收利用，辣椒屬于喜鉀類作物[21-22]，故土壤中速效鉀含量下降明顯。

表2 不同處理組土壤中氮、磷、鉀及有機(jī)質(zhì)含量

與CW對比，施用0.004 g小球藻NCU-2破碎液對土壤堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量的增加有明顯作用(P<0.05)，各項(xiàng)指標(biāo)分別增加了2.61%、18.50%、18.52%、14.98%；而施用0.04 g小球藻NCU-2藻液僅對土壤速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量的增加有明顯作用(P<0.05)，分別增加11.30%、20.04%，但土壤堿解氮、速效磷的降低也呈現(xiàn)顯著性差異(P<0.05)，這說明土壤中大量的氮、磷元素被辣椒所吸收，這與前述2-CS-a促生長效果最好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相吻合。而辣椒在結(jié)果時期對鉀元素的需求更加旺盛，但實(shí)驗(yàn)結(jié)束后2-CS-a的速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量卻呈現(xiàn)增長，說明小球藻肥料中含有的營養(yǎng)成分遠(yuǎn)超過辣椒的生長需求，除去被辣椒生長吸收利用外，小球藻肥料的添加還使土壤中不能被利用的養(yǎng)分通過微生物的新陳代謝作用釋放出來，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為可以被植物所吸收的養(yǎng)分[23-25]，從而提高了土壤中營養(yǎng)物質(zhì)含量，甚至使其中的速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量基本恢復(fù)到原始土樣的含量水平。

與此同時，2-FL-b各項(xiàng)指標(biāo)均為最高，推測可能是破碎處理使小球藻的內(nèi)容物充分分散至破碎液中，這些營養(yǎng)元素又通過根灌處理擴(kuò)散至土壤中，除被辣椒吸收的部分外剩余的則滯留于土壤中，從而使堿解氮、速效磷、速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量明顯上升。但是在促進(jìn)辣椒生長方面，2-FL-b整體效果不如2-CS-a，盡管破碎處理使各種營養(yǎng)物質(zhì)流出，但同時也會讓某些活性物質(zhì)失去活性，影響小球藻肥效的發(fā)揮，而小球藻藻液則通過活體代謝或死亡的方式逐步釋放胞內(nèi)養(yǎng)分，因此對植物供養(yǎng)較緩慢但肥力較持久[26-28]，使得2-CS-a最終的促生長效果好于2-FL-b。

綜上，施加0.04 g小球藻NCU-2藻液不僅明顯促進(jìn)辣椒前期的生長和后期的結(jié)果，還能對土壤理化性質(zhì)起到一定調(diào)節(jié)作用，對耕地可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，施加0.05 g/L小球藻NCU-2能夠?qū)G蘿、銅錢草兩種不同類型的水培植物均起到一定的促生長作用，其中小球藻藻液的促進(jìn)效果最明顯。同時發(fā)現(xiàn)，每次施肥添加0.04 g小球藻NCU-2(干重)不僅能對辣椒的生長起到明顯的促進(jìn)作用，還使得土壤中速效鉀、有機(jī)質(zhì)含量增加。

研究從水培實(shí)驗(yàn)與土培實(shí)驗(yàn)兩方面驗(yàn)證了小球藻NCU-2作為一種通用新型微藻液體肥料的可行性和有效性，且從促生長效果和經(jīng)濟(jì)節(jié)能方面來看，直接利用小球藻藻液作為肥料比小球藻破碎液具有更大的應(yīng)用潛力。