沼液對棉花發芽率及幼苗生長的影響

摘要：為了研究不同體積分數的沼液對棉花發芽和幼苗生長的影響，在溫室大棚和實驗室恒溫箱中進行培養試驗。結果表明，發芽期各體積分數沼液均降低了棉花的發芽率；苗期沼液體積分數小于２０％時棉花幼苗的存活率為１００％，沼液體積分數為１０％時棉花幼苗的株高、根長、根重、葉面積等最大。

關鍵詞：沼液；棉花；發芽率；幼苗生長

中圖分類號：Ｓ５６２．０４ 文獻標識碼：Ａ 文章編號：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

以沼氣發酵為紐帶的生態系統能夠將廢棄物資源化綜合處理利用、生態環境保護與農業生產活動有機結合起來，有利于維護生態平衡，促進農業可持續發展，沼渣、沼液的綜合利用是沼氣綜合利用的重點研究方向［１－３］。沼氣發酵殘留物作有機肥的養分含量比任何一種堆漚方法制取的有機肥的養分含量都高，氮、磷、鉀的回收率高達９０％以上，且有很大一部分已轉化為速效態的養分［３］，可以有效提高土壤生物功能［４］。針對沼液使用后產生的后續效應，分析沼液對棉花發芽和幼苗生長發育的影響，可為實現農村生態化和可持續發展提供科學依據。

１ 材料與方法

試驗所用沼液取自石河子郊區生豬養殖場的沼氣池，供試棉花品種為新陸早３６。２０１０年７－８月，于新疆石河子大學試驗站溫室大棚內（３５ ℃）對棉花進行沼液水培試驗，因為大棚內蒸發量大，保證每天澆１次水。不同沼液體積分數對棉花發芽率的影響共設４個處理，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行隨機區組試驗，每個穴盤中放入優選過的５粒種子，每個處理２５次重復；同時，將催芽后的棉花再用沼液體積分數分別為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培養液在水培杯中培養至三葉期，記錄其成活率，三葉期后繼續培養，２周后分別測定棉花的株高、根長、根重、莖重、葉重、莖粗和葉面積，并利用ＳＰＳＳ １３．０等軟件進行統計分析。

２ 結果與分析

２．１ 不同體積分數沼液對棉花發芽率的影響

不同體積分數沼液對棉花發芽率影響較顯著（表１）。使用清水培養棉花的發芽率最高，隨著沼液體積分數增加棉花的發芽率下降。

２．２ 棉花催芽后不同體積分數沼液對幼苗成活率的影響

由表２可知，當沼液體積分數小于２０.0％時棉花幼苗的成活率為１００.0％，沼液體積分數大于或等于２０.0％時棉花幼苗的成活率下降，完全用沼液培養棉花幼苗不能成活。

２．３ 不同體積分數沼液對棉花幼苗生長的影響

２．３．１ 不同體積分數的沼液對棉花株高、根長的影響 沼液原液培養棉苗不能成活，除施用沼液原液培養外，棉花的株高隨著沼液體積分數的變化沒有顯著差異；當沼液體積分數≤２５.0％時各個處理的根長都與清水處理沒有顯著差異，當沼液體積分數＞２５.0％時根長顯著短于清水處理；當沼液體積分數為１０.0％時棉花的株高最高、根長最長，分別比清水處理增長２１％和３１％（圖１）。

２．３．２ 不同體積分數的沼液對棉花根重、莖重和葉重的影響 隨沼液體積分數增大，棉花的根重總體呈下降趨勢，當沼液體積分數≥３３．３％時，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）；沼液體積分數為１０.0％時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小；棉花葉重除沼液原液處理外的各個處理與清水處理間沒有顯著差異。綜合比較，沼液體積分數為１０.0％時棉花的根重和葉重最大，分別比清水處理高３０％和６％，對幼苗生長最有利。

２．３．３ 不同體積分數的沼液對棉花莖粗和葉面積的影響 對棉花幼苗進行莖粗和葉面積分析（圖３、圖４），沼液體積分數為１０.0％時棉花莖粗最粗，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處理與清水處理比較棉花的葉面積差異不顯著，當沼液體積分數為１０.0％時棉花的葉面積最大，比清水處理高７％。

３ 結論與討論

１）棉花不宜使用沼液進行浸種。在幼苗期棉田施用沼液，沼液的體積分數應控制在２０％以內。已有研究表明，玉米種子在沼液體積分數為５０％時發芽最好，低于５０％發芽較好，與清水比較接近［５］；大豆和綠豆種子沼液稀釋３倍和４倍后發芽率分別提高了１．２％和４．５％，對于其幼苗生長也較有利［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％，其他浸種時間都降低了出苗率。因此，棉花采用沼液浸種要謹慎。

２）沼液原液不宜直接施用，不同體積分數沼液培養棉苗后，比較棉花的株高、根長、莖粗、根重、莖重、葉重和葉面積可知，體積分數為１０％時各項生理指標均達到最優水平。已有研究表明，番茄幼苗生長時沼液與水的較優體積比為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分的影響和響應周期也不同，大豆、綠豆和玉米的培養時間僅為７ ｄ，不能完全說明沼液的綜合作用，番茄、莧菜、香菜、茴香設置的稀釋倍數未達到作物的生態適應范圍，因此，都需要進一步研究。

參考文獻：

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

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

［３］ 王遠遠，劉榮厚．沼液綜合利用研究進展［Ｊ］．安徽農業科學，２００７，３５（４）：１０８９－１０９１．

［４］ 張無敵，尹 芳，徐 銳，等．沼液對土壤生物學性質的影響［Ｊ］．湖北農業科學，２００９，４８（１０）：２４０３－２４０７．

［５］ 戴小陽，蔡 斯，彭 瓊，等．沼液對玉米種子的發芽及生理特性的影響［Ｊ］．安徽農業科學，２００７，３５（６）：１６７９－１６８０，１７４１．

［６］ 樊鴻章，劉玉鳳．沼液對主要豆類種子發芽出苗的影響［Ｊ］．陜西農業科學，２００９（５）：２３－２５．

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

［８］ 楊 闖，徐文修，李欽欽，等．沼液浸種對陸地棉生長及產量的影響［Ｊ］．新疆農業科學，２００９，４６（１）：１３８－１４１．

［９］ 李 彧，蔣芳玲，劉明池，等．沼液與營養液配比對番茄幼苗生長和生理特性的影響［Ｊ］．蔬菜，２０１１（５）：５６－５９．

［１０］ 向永生，孫東發，王明銳，等．沼液不同濃度對春茶的影響［Ｊ］．湖北農業科學，２００６，４５（１）：７８－８０．