不同鉀肥對(duì)小麥種子水培效果的影響

張會(huì)平 趙 潔 許美玲 馮夢(mèng)喜

河南黑色生態(tài)科技有限公司 新鄉(xiāng) 453731

腐植酸作為一種綠色肥料，具有改良土壤、提高肥效、刺激作物生長(zhǎng)等方面的作用[1～4]。目前，面對(duì)市場(chǎng)上數(shù)以千計(jì)的腐植酸產(chǎn)品，多數(shù)人選擇采用水培試驗(yàn)的方式來快速驗(yàn)證腐植酸的使用效果[5～6]。陳宏等[5]通過在小麥上開展水培試驗(yàn)，驗(yàn)證了腐植酸能夠促進(jìn)小麥地上部株高、生物量積累以及根部的生長(zhǎng)發(fā)育。此外，孫倩等[6]發(fā)現(xiàn)營(yíng)養(yǎng)液中添加適宜濃度的腐植酸產(chǎn)品能顯著促進(jìn)水培冰草地上部及根系的生長(zhǎng)，改善冰草品質(zhì)，提高冰草產(chǎn)量。本試驗(yàn)旨在驗(yàn)證在鉀含量相同條件下，腐植酸在小麥幼苗生長(zhǎng)方面的作用。

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(yàn)裝置。

供試產(chǎn)品：

腐植酸產(chǎn)品Ⅰ[HA（干基）≥50%，F(xiàn)A（干基）≥50%，K2O≥11.98%，有機(jī)質(zhì)≥55%，水分≤15%，水不溶物（干基）≤0.5%，pH：9～11]。

腐植酸產(chǎn)品Ⅱ[HA（干基）≥60%，F(xiàn)A（干基）≥50%，K2O≥12.24%，有機(jī)質(zhì)≥55%，水分≤15%，水不溶物（干基）≤0.5%，pH：9～11，抗硬水22。DH 24 h不絮凝，120目通過率≤30%]。

鉀源產(chǎn)品：KCl、K2SO4、KH2PO4。

以上腐植酸產(chǎn)品均由河南黑色生態(tài)科技有限公司提供，其中腐植酸產(chǎn)品Ⅰ為DD-黃腐酸產(chǎn)品；腐植酸產(chǎn)品Ⅱ?yàn)樽攸S腐酸鉀產(chǎn)品；鉀源產(chǎn)品為市場(chǎng)購(gòu)買，其中，KCl、K2SO4、KH2PO4三者的鉀含量分別為60%、50%、34%。

1.2 試驗(yàn)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(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)9個(gè)處理，分別為：CK，去離子水；T1，腐植酸產(chǎn)品Ⅰ；T2，腐植酸產(chǎn)品Ⅱ；T3，KCl（添加量對(duì)應(yīng)T1中K2O含量）；T4，KCl（添加量對(duì)應(yīng)T2中K2O含量）；T5，K2SO4（添加量對(duì)應(yīng)T1中K2O含量）；T6，K2SO4（添加量對(duì)應(yīng)T2中K2O含量）；T7，KH2PO4（添加量對(duì)應(yīng)T1中K2O含量）；T8，KH2PO4（添加量對(duì)應(yīng)T2中K2O含量）。其中，T1和T2處理皆用去離子水以1∶10000的稀釋倍數(shù)稀釋后的溶液進(jìn)行水培試驗(yàn)，T3～T8皆用與CK、T1及T2 3個(gè)處理等量的去離子水稀釋后的溶液進(jìn)行水培試驗(yàn)，且每個(gè)處理3次重復(fù)，其余管理方式相同。

1.2.3 種子處理

選取大小相近的小麥種子進(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(gè)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(gè)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(gè)小時(shí)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(gè)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(zhǎng)到1 cm左右，將各處理轉(zhuǎn)移至陽(yáng)光充足，空氣流通的地方繼續(xù)生長(zhǎng)。每天對(duì)比各處理定植籃上種子的生長(zhǎng)情況，觀察下層的處理溶液量和根系生長(zhǎng)狀況，并進(jìn)行實(shí)時(shí)記錄，同時(shí)每隔3～5天（依據(jù)溫度而定）用對(duì)應(yīng)處理的處理進(jìn)行換水。

1.3 測(cè)定內(nèi)容與方法

室內(nèi)培養(yǎng)10天后，進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定，測(cè)定指標(biāo)包括：苗高、根長(zhǎng)、根粗和干重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

利用Microsoft Office Excel 2010制圖，SPSS 19.0統(tǒng)計(jì)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(duì)小麥水培幼苗苗高的影響

由圖1可知，不同處理對(duì)小麥幼苗苗高影響不同，所有處理小麥幼苗苗高與CK相比均達(dá)到了差異顯著水平，T2處理小麥幼苗苗高顯著大于除T1處理外的其余各處理，T1處理小麥幼苗苗高顯著大于CK、T5、T6、T7及T8處理。小麥幼苗苗高從大到小排列依次為T2＞T1＞T3＞T4＞T5＞T8＞T7＞T6＞CK。其中，對(duì)苗高影響最大的是T2處理，較CK提高了25.88%，影響最小的是T6處理，較CK提高了7.10%。T1～T8處理的小麥幼苗苗高較CK分別增加了20.73%、25.88%、16.22%、14.66%、13.99%、7.10%、11.55%、13.69%。

圖1 不同處理對(duì)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(duì)小麥水培幼苗主根長(zhǎng)的影響

由圖2可知，不同處理對(duì)小麥幼苗主根長(zhǎng)影響不同，T1和T2處理小麥幼苗主根長(zhǎng)顯著大于其余各處理；除T1、T2、T6及T8 4個(gè)處理外，其余各處理間的小麥幼苗主根長(zhǎng)差異不顯著。小麥幼苗主根長(zhǎng)從大到小排列依次為T1＞T2＞T3＞CK＞T7＞T4＞T5＞T8＞T6。T1～T8處理的小麥幼苗主根長(zhǎng)較CK分別增加了141.70%、131.88%、3.73%、-8.28%、-13.58%、-23.36%、-1.57%、-16.76%。其中，對(duì)主根長(zhǎng)影響最大的是T1和T2處理，較CK分別提高了141.70%、131.88%，剩余處理除T3處理外，較CK相比均產(chǎn)生抑制作用。

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

2.3 不同處理對(duì)小麥水培幼苗主根粗的影響

由圖3可知，不同處理對(duì)小麥幼苗主根粗影響不同，所有處理小麥幼苗主根粗與CK相比均未達(dá)到差異顯著水平。小麥幼苗主根粗從大到小排列依次為T5＞T6＞T1＞T7＞T8＞CK＞T2＞T4＞T3。T1～T8處理的小麥幼苗主根粗較CK分別增加了4.34%、-4.17%、-6.77%、-4.34%、7.29%、4.51%、1.04%、0.17%。其中，對(duì)小麥幼苗主根粗影響最大的是T5和T6處理，較CK分別提高了7.29%、4.51%，T1、T2、T3處理較CK相比均對(duì)小麥幼苗主根粗產(chǎn)生抑制作用，但差異未達(dá)顯著水平。

圖3 不同處理對(duì)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(duì)小麥水培幼苗單株干重的影響

由圖4可知，不同處理對(duì)小麥幼苗單株干重影響不同，T2處理小麥幼苗單株干重顯著大于除T1外的其余所有處理，T1處理小麥幼苗單株干重顯著大于除T2、T4處理外的其余所有處理，CK小麥幼苗單株干重顯著小于除T6外的所有處理。小麥幼苗單株干重從大到小排列依次為T2＞T1＞T4＞T3＞T5＞T8＞T7＞T6＞CK。其中，對(duì)單株干重影響最大的是T2處理，影響最小的是T6處理。T1～T8處理的小麥幼苗單株干重較CK分別增加了12.33%、15.11%、7.89%、8.79%、7.44%、2.26%、5.85%、6.05%。

圖4 不同處理對(duì)小麥水培幼苗單株干重的影響Fig.4 Effects of different treatments on dry weight per plant of wheat hydroponic seedlings

3 結(jié)論

不同處理對(duì)小麥幼苗生長(zhǎng)發(fā)育具有不同影響。在小麥幼苗苗高方面，除CK外，所有產(chǎn)品處理皆起到促進(jìn)作用，且各處理對(duì)小麥幼苗苗高均影響顯著，其中，影響最大的是腐植酸產(chǎn)品處理，其次是KCl產(chǎn)品處理，最后分別是KH2PO4產(chǎn)品處理及K2SO4產(chǎn)品處理，但在鉀鹽濃度方面各產(chǎn)品間無(wú)明顯規(guī)律；在小麥幼苗主根長(zhǎng)方面，只有腐植酸產(chǎn)品Ⅰ、腐植酸產(chǎn)品Ⅱ及KCl（添加量對(duì)應(yīng)腐植酸產(chǎn)品Ⅰ中K2O含量）3個(gè)處理起到促進(jìn)作用，整體來看，影響最大的是依舊是腐植酸產(chǎn)品處理，其次是KCl產(chǎn)品處理，最后分別是KH2PO4產(chǎn)品處理及K2SO4產(chǎn)品處理，體現(xiàn)出相同的鉀鹽產(chǎn)品隨著鉀鹽濃度的減小表現(xiàn)越佳的規(guī)律；在小麥幼苗主根粗方面，以K2SO4（添加量對(duì)應(yīng)腐植酸產(chǎn)品Ⅰ中K2O含量）處理提升的最多，為7.29%，但由于小麥幼苗主根粗在測(cè)定時(shí)誤差稍大，不再進(jìn)行詳細(xì)分析；在小麥幼苗單株干重方面，影響最大的是腐植酸產(chǎn)品處理，其次是KCl產(chǎn)品處理，最后分別是KH2PO4產(chǎn)品處理及K2SO4產(chǎn)品處理，但在影響小麥單株干重上和鉀鹽濃度各產(chǎn)品間無(wú)明顯規(guī)律。

綜上所述，僅提供與腐植酸產(chǎn)品等量的K2O含量，是不能很好地滿足小麥幼苗生長(zhǎng)的，要想更好地促進(jìn)小麥幼苗生長(zhǎng)，腐植酸的作用不可忽視，尤其是在刺激植物根系生長(zhǎng)方面，腐植酸明顯優(yōu)于其他鉀鹽類產(chǎn)品。腐植酸通過加強(qiáng)根部呼吸、刺激根細(xì)胞的分裂、促進(jìn)根的生長(zhǎng)來實(shí)現(xiàn)。一般認(rèn)為，腐植酸刺激多糖酶的活化，使幼年細(xì)胞壁中的果膠質(zhì)分解，使細(xì)胞壁軟化，加快細(xì)胞生長(zhǎng)，其中對(duì)根細(xì)胞的生長(zhǎng)影響最大[1]。Pettit等[7]研究表明，在土壤中施用腐植酸和黃腐酸，最終增加植物組織中的養(yǎng)分濃度，從而顯著增加了根系的萌發(fā)和根系的生長(zhǎng)。腐植酸對(duì)植物根系吸收養(yǎng)分的促進(jìn)作用，增強(qiáng)植物抗逆性、促進(jìn)植物生長(zhǎng)以及調(diào)控土壤與肥料中的養(yǎng)分轉(zhuǎn)化促進(jìn)植物生長(zhǎng)等方面的作用值得我們深入探究。