不同原料處理對玉米幼苗生長的影響及新型生物肥料開發初探

楊少龍 馬洪躍 張浩 弭孝濤

【摘 要】以鄭單958號玉米種子為試驗對象，通過土培育苗法探索五種不同原材料處理對玉米幼苗生長的影響。主要原材料包括腐植酸、蘑菇渣、糠醛渣、煙土及草木灰。通過單因素分析確定促進玉米幼苗生長的最適原料用量分別為腐植酸300 g·m-3，蘑菇渣120 g·m-3，糠醛渣120 g·m-3，煙土300 g·m-3。基于以上研究，將不同原料按一定比例配比進行正交實驗，確定最適玉米幼苗生長的原料組合比例為腐植酸：煙土：蘑菇渣：糠醛渣=15：15：6：4。進而可以為新型生物肥料的開發提供依據。

【關鍵詞】原料；玉米種子；單因素；正交實驗；生長影響

中圖法分類號：S-3 文獻標志碼 A 文章編號： 2095-2457（2018）01-0013-003

【Abstract】The experiment was conducted through soil culture to study the effects of different raw materials on the growth of maize seeding zhengdan958. The raw material include humic acid， mushroom residue， furfural residue， affion and plant ash. The research indicate that the addition of 300g m-3 of humic acid， 120g m-3 of mushroom residue， 120g m-3 of furfural residue， 300g m-3 of affion respectively could promote the growth of maize seeding. Orthogonal experiment showed that the optimal ratio of these materials were humic acid： affion： mushroom residue： furfural residue=15：15：6：4。It can lay a foundation for exploiting new bio-fertilizer.

【Key words】Raw materials； Corn seeds； Single factor； Orthogonal experiment； Effects of growth

腐植酸（Humic acid）又稱胡敏酸，是土壤腐殖質的成分之一[1]。有研究表明，腐植酸對植物生長有促進作用，如腐植酸能夠促進番茄種子根部富集P、K、Ca、Mg等微量元素，從而促進植物體的生長[2]。另有研究表明，腐植酸能夠有效促進當歸等植物葉面積增大，并增加植物體干重[3]，而黃腐酸是腐植酸中的優質部分，其含有多種功能團，能在水中較好的溶解，并且分子量低，廣泛應用于農業、食品、健康的領域[4]。蘑菇渣中含有多種微量元素及蛋白質、脂肪等物質，還有相當數量的微生物群落和菌絲體，既可以用作微生物基肥，也可以用作栽培基質[5-7]。糠醛渣是玉米芯深加工后產生的廢渣，有研究表明，糠醛渣在改良土壤、制作多孔吸附材料、培育作物及土地的復墾方面有很大的作用[8]。草木灰是各種植物燃燒后的殘余物，草木灰質輕呈堿性，有研究表明，草木灰經700°C煅燒1h，其內部所含硅能夠大量轉化為可溶性硅，因此可以作為硅肥的補充劑[9]。基于此，通過單因素實驗及正交實驗法確定各種原材料的最優配比，從而為開發新型的有機肥料提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗地點于山東土秀才生物科技有限公司溫室內進行，其供試土壤為壤土，供試作物為玉米，品種為鄭單958號。相關原料腐植酸、蘑菇渣、糠醛渣、草木灰及煙土均購自本地相關單位。

1.2 方法設計

浸種：首先選取顆粒飽滿的種子放入40°C的溫水中浸種30min，接著用無菌水反復沖洗，在28°C清水中浸泡2.5h。催芽：將浸泡好的種子平鋪在鋪有干凈紗布的直徑為150mm的培養皿中，加入適量水，放入恒溫箱催芽，恒溫箱溫度設置為28°C，培養2天，期間每隔4小時檢查一次溫度并上下翻動一次，若高于30°C應用冷水沖洗降溫。催芽完成后選取長勢均一的種子播種在育苗盤中，育苗盤中土層厚度約為1cm。分別用不同原料即腐植酸、蘑菇渣、糠醛渣、草木灰及煙土處理幼苗，其中腐植酸用量梯度分別設置為250g·m-3、300g·m-3和350g·m-3；蘑菇渣用量梯度分別設置為80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3；糠醛渣用量梯度分別設置為80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3；煙土用量梯度分別設置為250g·m-3、300g·m-3和350g·m-3；草木灰用量梯度分別設置為80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3；每個濃度梯度設置3個平行。分別測量每組條件處理下每株幼苗的苗長，并取平均值。每天記錄苗長，連續測量八天，對照組CK為不添加原料的普通壤土。單因素實驗完成后，再通過正交實驗確定不同原料配比對玉米幼苗生長的影響，從而確定最佳原料配比，為開發新型生物肥料奠定基礎。

2 結果與分析

2.1 腐植酸不同施用量對玉米苗長生長的影響

分別在育苗托盤中施入用量梯度分別為250g·m-3、300g·m-3和350g·m-3的腐植酸處理玉米幼苗，其對玉米幼苗長勢的影響見下圖1。

通過圖1發現，施用濃度梯度為300g·m-3的腐植酸對玉米幼苗的促進作用最明顯，達到30.81cm，比對照長約10.5%。而250g·m-3和350g·m-3處理濃度下對玉米幼苗的促進作用并不顯著。

2.2 蘑菇渣不同施用量處理對玉米幼苗生長的影響

分別施用80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3的蘑菇渣溶液處理玉米幼苗，其對玉米幼苗長勢的影響見下圖2。

從圖2可以看出，當蘑菇渣施用量為120g·m-3時能夠顯著促進玉米幼苗的生長，平均長度達到31.61cm，比對照組幼苗長度增加了13.3%，達到了顯著水平。其它兩個濃度處理對玉米幼苗的促進作用不明顯。

2.3 糠醛渣不同施用量處理對玉米幼苗生長的影響

分別施用80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3的糠醛渣處理玉米幼苗，其對玉米幼苗長勢的影響見圖3。

從圖3看出，當蘑菇渣施用量為120g·m-3時能夠顯著促進玉米幼苗的生長，平均長度達到31cm，比對照組幼苗長度增加了11.1%。其它兩個濃度處理對玉米幼苗的促進作用不明顯。

2.4 草木灰不同施用量對玉米幼苗生長的影響

分別施用80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3的草木灰處理玉米幼苗，其對玉米幼苗長勢的影響見圖4。

由圖4看出，隨著草木灰施用量的增加，草木灰對玉米幼苗的抑制作用增強。可能因為草木灰中的含水量較低，抑制了玉米種子幼苗的生長。但從另一方面講，在新型生物肥料的開發中，可在其中添加一定含量的草木灰來調節肥料的水分。

2.5 煙土不同施加量對玉米幼苗生長的影響

分別在育苗托盤中施入用量梯度分別為250g·m-3、300g·m-3和350g·m-3的煙土處理玉米幼苗，其對玉米幼苗長勢的影響見下圖5。

當施用300g·m-3的煙土時，對玉米幼苗的生長具有一定的促進作用，但是促進作用不明顯，而施用其它兩個梯度的煙土時，對玉米幼苗的生長沒有作用。

2.6 不同原料配比對玉米幼苗生長的影響

基于上述實驗的結果及分析，將不同原料按不同比例進行配比，以期開發新型的生物有機肥。通過5因素4水平正交實驗表，進行了16組實驗進行分析。

分別用上述不同原料組合處理玉米幼苗，并記錄每天的長勢情況，具體數據見表2。

通過對不同原料配比進行正交實驗，并每天記錄玉米幼苗的長度，結果顯示當腐植酸施用量達到300g·m-2，蘑菇渣施用量達到120g·m-2，糠醛渣施用量達到80g·m-2，煙土施用量達到300g·m-2時玉米幼苗的生長效果最好。玉米幼苗的長度能夠達到約35.7cm，比對照長約27.7%，作用效果非常明顯。

3 討論

通過單因素分析確定促進玉米幼苗生長的最適原料用量分別為腐植酸300g·m-3，蘑菇渣最佳施用量為120g·m-3，糠醛渣為120g·m-3，草木灰為80g·m-3，煙草的最佳施用量為300g·m-3。通過對不同原料組成進行正交實驗設計，確定最適玉米幼苗生長的原料組合分別為：腐植酸施用量300g·m-2，煙土施用量300g·m-2，蘑菇渣施用量120g·m-2，糠醛渣施用量80g·m-2，即腐植酸：煙土：蘑菇渣：糠醛渣的比例為15：15：6：4。有研究表明，腐植酸可以通過鰲合鐵離子來促進植物的生長；也有研究表明，腐植酸可以抑制部分NADH氧化酶的活性進而抑制細胞壁內的代謝，從而促進植物生長[10-11]。而添加蘑菇渣能夠增加鉛鋅尾礦中銨態氮、速效磷和有機質的含量，并且能夠使土壤中的脫氫酶、β-糖苷酶、脲酶及磷酸酶的活性增加[12]。施用糠醛渣能夠增加土壤中有機碳含量，降低土壤pH，提高土壤有效磷含量[13]。相關研究學者將草木灰作為原料之一用來防治花木病蟲[14]，因此也可以將草木灰用作新型肥料的原料之一。煙土的含水量較少，但有機質含量較高，在新型肥料的開發中，可以將煙土作為調節肥料中水分及有機質的原料。通過以上單因素實驗及正交實驗分析，可以為新型有機肥料的開發及生產奠定一定的基礎。

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