室內(nèi)不同栽培方式下肥料對玉米和生菜生長的影響

王洪鳳，王珊珊，王 勝，張曉英，丁新華，孔 波

（1.山東蓬勃生物科技有限公司，山東 泰安 271000；2.山東農(nóng)業(yè)大學/作物生物學國家重點實驗室，山東 泰安 271018）

目前常見的肥效驗證方式中，室內(nèi)盆栽和田間試驗存在試驗群體大、試驗周期長、成本投入高、不便于隨時觀察作物生長情況和易損傷根系等問題［1］，進而影響肥料篩選與功效研究的準確性。因此，開發(fā)一種快速驗證肥料對作物生長影響的試驗方法，對開展肥料對作物生長的影響和效果評價、篩選肥料合理用法用量、縮短肥料功效篩選時間有著重要意義。王洪鳳等［2］報道了一種快速驗證肥料功效的水培試驗方法及裝置，以下簡稱為蓬勃模型，裝置由液體容器、定植籃、出水口和排液管組成。液體容器為圓柱形的有機玻璃瓶，顏色可為透明或黑色不透明，分別用于試驗觀察和植株栽培。定植籃顏色為黑色，側(cè)面無縫隙、底部帶有“米”字型縫隙，用于放置在液體容器頂部。出水口位于液體容器一側(cè)下方，與排液管連接，上方設有水位觀察刻度條，通過調(diào)節(jié)排液管內(nèi)玻璃珠位置可以調(diào)整液體容器內(nèi)水位。蓬勃模型具備短時速效、試驗周期短特點，施用肥料后便于隨時觀察植株地上部和地下根部差異。筆者選用苗期生長較快的玉米、生菜作為試驗材料，比較常規(guī)盆栽和蓬勃模型2種培養(yǎng)方式下施用肥料對作物苗期的促生效果，旨在探究蓬勃模型在快速、高效評價肥料產(chǎn)品功效方面的優(yōu)勢，為其推廣應用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

復合肥，w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=15 ∶15∶15，w（總養(yǎng)分）≥45%，硝硫基型，由九禾股份有限公司提供；大量元素水溶肥+TE（中微量元素），w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=20 ∶20 ∶20，w（總養(yǎng)分）≥60%，購于鄭州海綠王綠色科技有限公司。

供試玉米品種為鄭單958，購于安徽豐大種業(yè)股份有限公司；供試生菜品種為秀禾夏之杰，購于北京秀禾國際農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。其他試驗材料和設備主要有：品氏營養(yǎng)土（pH=6.0，粒徑0 ～6 mm，w（有機質(zhì)）59.51 g/kg）、蓬勃模型裝置、塑料花盆（8 cm×8 cm×8 cm）、人工氣候室、恒溫箱、葉綠素儀（SPAD-502 Plus）、數(shù)字游標卡尺、天平。

1.2 試驗處理

試驗在溫度23 ℃，相對濕度50%～60%，光照6 000～7 000 lx 的人工氣候室中進行。試驗設8 個處理組（見表1），每個處理6個重復。

1.3 試驗方法

將玉米種子消毒、加水浸泡后放在28 ℃恒溫箱中催芽，挑選均勻一致的發(fā)芽種子進行播種。參考顏冬云等［3］的玉米盆栽培養(yǎng)方法進行試驗，每盆裝滿土并施用復合肥，每盆播種5 粒，播種深度為3 cm。快速驗證肥料功效的水培裝置采用王洪鳳等［2］報道的栽培裝置，在該裝置中定植籃同一高度處播種玉米，每個定植籃播種5粒并施用復合肥。

將生菜種子消毒、浸泡后播于育苗盤中，置于28 ℃恒溫箱中催芽，長至兩葉一心時挑選均勻一致的生菜幼苗進行移栽。參考戴曉剛等［4］的生菜盆栽培養(yǎng)方法并進行改良，播種5 d 后每盆移栽1株，每10 d天澆一次水溶肥溶液，每次30 mL?？焖衮炞C肥料功效的水培裝置可參考王洪鳳等［2］報道的栽培方式，每個定植籃內(nèi)移栽1株，每10 d天澆一次水溶肥溶液，每次30 mL。

1.4 生長指標測定

玉米生長10 d 后，每個處理隨機選取10 株植株進行指標測定。參考許鴻源等［5］報道的方法，將玉米根系放入水盆中輕輕晃動去除培養(yǎng)基質(zhì)，將每株根系分開，盡量避免傷根，并記錄每株一級根根數(shù)。其他指標測定參考巢麗儀等［6］的測定方法，測量從莖基部到頂葉葉尖的長度，記為株高；選取3 條最長的根，測量從根基部到根尖的長度，記為根長。植株根系清洗干凈后擦干，稱鮮質(zhì)量；待測植株置于60 ℃下烘干至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量。葉綠素含量用葉綠素儀（SPAD-502 Plus）測定；最大單葉面積計算公式為最長葉片長×葉片最寬處寬度×0.75；莖粗為用數(shù)字游標卡尺測量莖最下部扁圓一面的直徑。

生菜生長30 d后，每個處理選取6株植株進行指標測定。最大單葉面積測定參考陳艷麗等［7］方法，從根莖結(jié)合處將植株分為地上部和地下部，測定地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量和最長根長［8］。葉綠素含量用葉綠素儀（SPAD-502 Plus）測定；測量生菜根基部到生長點的長度記為株高；用數(shù)字游標卡尺測量生菜的莖粗。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 和Origin 2018 軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、分析和作圖，多重比較采用SPSS 16.0 軟件中Duncan新復極差法進行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式下復合肥對玉米生長的影響

不同栽培方式下復合肥對玉米生長的影響見表2。由表2 可知，不同栽培方式下復合肥對玉米生長均有一定促生效果。其中促生效果較好的栽培方式是蓬勃模型，其玉米株高、根長、側(cè)根數(shù)、莖粗、最大單葉面積、SPAD 值、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量顯著高于對照組，分別比對照增加40.43%、11.34%、20.51%、13.43%、28.67%、19.70%、64.52%、39.12%。常規(guī)盆栽試驗中，僅有玉米株高、最大單葉面積顯著高于對照，分別比對照增加28.46%、22.91%，而根長、側(cè)根數(shù)、莖粗、SPAD值、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量與對照之間無顯著性差異，分別比對照增加18.62%、1.96%、6.71%、2.51%、10.08%、16.11%。

2.2 不同栽培方式下水溶肥對生菜生長的影響

不同栽培方式下水溶肥對生菜生長的影響見表3。結(jié)果顯示，不同栽培方式下水溶肥對生菜生長均有一定促生效果。其中促生效果較好的栽培方式是蓬勃模型，其生菜根長、最大單葉面積、SPAD值、莖粗、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量顯著高于對照組，分別比對照增加14.82%、27.38%、25.94%、21.13%、19.31%、35.19%、27.93%。常規(guī)盆栽試驗中，僅有生菜最大單葉面積、地上部鮮質(zhì)量顯著高于對照，分別比對照增加12.75%、31.78%，而根長、SPAD 值、株高、莖粗、地下部鮮質(zhì)量與對照之間無顯著性差異，分別比對照增加6.98%、11.31%、8.10%、5.52%、14.21%。

3 討論

3.1 不同栽培方式下復合肥對玉米的促生作用

通過室內(nèi)玉米盆栽試驗，施用復合肥后，除玉米株高、最大單葉面積與對照之間差異顯著，其余各項生長指標與對照之間差異不顯著，對玉米幼苗的促生效果不明顯，這與嚴程明等的研究結(jié)果相似［9］，分析可能是農(nóng)作物根系易損傷、施肥方式、土壤等因素造成，但具體的原因尚不明確，還需要進一步研究。采用室內(nèi)蓬勃模型進行的玉米栽培試驗，施用復合肥后玉米各項生長指標與對照之間差異顯著（P＜0.05），對玉米幼苗的促生效果較為明顯，這與王洪鳳等的研究結(jié)果一致［2］。

3.2 不同栽培方式下水溶肥對生菜的促生作用

通過室內(nèi)生菜盆栽試驗，施用復合肥后，除生菜最大單葉面積、地上部鮮質(zhì)量與對照之間差異顯著，其余各項生長指標與對照之間差異不顯著，對生菜幼苗的促生效果不明顯，這與劉忠等［10］、戴曉剛等［4］的研究結(jié)果相似，可能是施肥方式、土壤等因素造成，但具體原因尚不明確，還需要進一步研究。通過室內(nèi)蓬勃模型進行生菜的栽培試驗，施用水溶肥后生菜各項生長指標與對照之間差異顯著，對生菜幼苗的促生效果較為明顯，這與王洪鳳等的研究結(jié)果相似［2］。

4 結(jié)論

玉米和生菜通過蓬勃模型進行栽培，在施加復合肥或水溶肥后不僅可以更準確地評價復合肥或水溶肥對玉米、生菜幼苗的促生效果，還可以直觀地觀測到植株地下根部的生長情況。