不同鉀肥對小麥種子水培效果的影響

張會平 趙 潔 許美玲 馮夢喜

河南黑色生態科技有限公司 新鄉 453731

腐植酸作為一種綠色肥料，具有改良土壤、提高肥效、刺激作物生長等方面的作用[1～4]。目前，面對市場上數以千計的腐植酸產品，多數人選擇采用水培試驗的方式來快速驗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，驗證了腐植酸能夠促進小麥地上部株高、生物量積累以及根部的生長發育。此外，孫倩等[6]發現營養液中添加適宜濃度的腐植酸產品能顯著促進水培冰草地上部及根系的生長，改善冰草品質，提高冰草產量。本試驗旨在驗證在鉀含量相同條件下，腐植酸在小麥幼苗生長方面的作用。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試小麥品種為“濟麥22”，其種子純度≥99%、凈度≥99%、發芽率≥88%、水分≤13%。

供試器皿：水培生根發芽試驗裝置。

供試產品：

腐植酸產品Ⅰ[HA（干基）≥50%，FA（干基）≥50%，K2O≥11.98%，有機質≥55%，水分≤15%，水不溶物（干基）≤0.5%，pH：9～11]。

腐植酸產品Ⅱ[HA（干基）≥60%，FA（干基）≥50%，K2O≥12.24%，有機質≥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%]。

鉀源產品：KCl、K2SO4、KH2PO4。

以上腐植酸產品均由河南黑色生態科技有限公司提供，其中腐植酸產品Ⅰ為DD-黃腐酸產品；腐植酸產品Ⅱ為棕黃腐酸鉀產品；鉀源產品為市場購買，其中，KCl、K2SO4、KH2PO4三者的鉀含量分別為60%、50%、34%。

1.2 試驗方法

1.2.1 選種

選擇顆粒飽滿、均勻、發育良好的小麥種子。

1.2.2 試驗設計

試驗設9個處理，分別為：CK，去離子水；T1，腐植酸產品Ⅰ；T2，腐植酸產品Ⅱ；T3，KCl（添加量對應T1中K2O含量）；T4，KCl（添加量對應T2中K2O含量）；T5，K2SO4（添加量對應T1中K2O含量）；T6，K2SO4（添加量對應T2中K2O含量）；T7，KH2PO4（添加量對應T1中K2O含量）；T8，KH2PO4（添加量對應T2中K2O含量）。其中，T1和T2處理皆用去離子水以1∶10000的稀釋倍數稀釋后的溶液進行水培試驗，T3～T8皆用與CK、T1及T2 3個處理等量的去離子水稀釋后的溶液進行水培試驗，且每個處理3次重復，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，準備2個育苗盤，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小時用噴壺均勻地噴水，使其充分保濕。

待小麥種子發芽（即小麥尖端出現白色小芽）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。然后在育苗盆中導入相應處理產品溶液，高度到剛好將定植籃中紗布浸濕，待芽長到1 cm左右，將各處理轉移至陽光充足，空氣流通的地方繼續生長。每天對比各處理定植籃上種子的生長情況，觀察下層的處理溶液量和根系生長狀況，并進行實時記錄，同時每隔3～5天（依據溫度而定）用對應處理的處理進行換水。

1.3 測定內容與方法

室內培養10天后，進行指標測定，測定指標包括：苗高、根長、根粗和干重。

1.4 數據處理

利用Microsoft Office Excel 2010制圖，SPSS 19.0統計軟件中的單因素方差分析法進行數據處理。

2 結果與分析

2.1 不同處理對小麥水培幼苗苗高的影響

由圖1可知，不同處理對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 不同處理對小麥水培幼苗主根長的影響

由圖2可知，不同處理對小麥幼苗主根長影響不同，T1和T2處理小麥幼苗主根長顯著大于其余各處理；除T1、T2、T6及T8 4個處理外，其余各處理間的小麥幼苗主根長差異不顯著。小麥幼苗主根長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，對主根長影響最大的是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相比均產生抑制作用。

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

2.3 不同處理對小麥水培幼苗主根粗的影響

由圖3可知，不同處理對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相比均對小麥幼苗主根粗產生抑制作用，但差異未達顯著水平。

圖3 不同處理對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 不同處理對小麥水培幼苗單株干重的影響

由圖4可知，不同處理對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 結論

不同處理對小麥幼苗生長發育具有不同影響。在小麥幼苗苗高方面，除CK外，所有產品處理皆起到促進作用，且各處理對小麥幼苗苗高均影響顯著，其中，影響最大的是腐植酸產品處理，其次是KCl產品處理，最后分別是KH2PO4產品處理及K2SO4產品處理，但在鉀鹽濃度方面各產品間無明顯規律；在小麥幼苗主根長方面，只有腐植酸產品Ⅰ、腐植酸產品Ⅱ及KCl（添加量對應腐植酸產品Ⅰ中K2O含量）3個處理起到促進作用，整體來看，影響最大的是依舊是腐植酸產品處理，其次是KCl產品處理，最后分別是KH2PO4產品處理及K2SO4產品處理，體現出相同的鉀鹽產品隨著鉀鹽濃度的減小表現越佳的規律；在小麥幼苗主根粗方面，以K2SO4（添加量對應腐植酸產品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定時誤差稍大，不再進行詳細分析；在小麥幼苗單株干重方面，影響最大的是腐植酸產品處理，其次是KCl產品處理，最后分別是KH2PO4產品處理及K2SO4產品處理，但在影響小麥單株干重上和鉀鹽濃度各產品間無明顯規律。

綜上所述，僅提供與腐植酸產品等量的K2O含量，是不能很好地滿足小麥幼苗生長的，要想更好地促進小麥幼苗生長，腐植酸的作用不可忽視，尤其是在刺激植物根系生長方面，腐植酸明顯優于其他鉀鹽類產品。腐植酸通過加強根部呼吸、刺激根細胞的分裂、促進根的生長來實現。一般認為，腐植酸刺激多糖酶的活化，使幼年細胞壁中的果膠質分解，使細胞壁軟化，加快細胞生長，其中對根細胞的生長影響最大[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分濃度，從而顯著增加了根系的萌發和根系的生長。腐植酸對植物根系吸收養分的促進作用，增強植物抗逆性、促進植物生長以及調控土壤與肥料中的養分轉化促進植物生長等方面的作用值得我們深入探究。