吳玉紅， 郝興順， 崔 平， 王 江， 王新剛， 陳 浩， 王 薇， 張春輝， 秦宇航

(1.漢中市農業(yè)科學研究所， 陜西 漢中 723000； 2.漢中市農村能源辦公室， 陜西 漢中 723000)

項目來源： 陜西省科技統籌創(chuàng)新工程計劃項目(2015KTCL02-21); 陜西省農業(yè)科技創(chuàng)新與攻關項目(2016NY-180)

沼液浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

吳玉紅1， 郝興順1， 崔 平2， 王 江2， 王新剛2， 陳 浩1， 王 薇1， 張春輝1， 秦宇航1

(1.漢中市農業(yè)科學研究所， 陜西 漢中 723000； 2.漢中市農村能源辦公室， 陜西 漢中 723000)

為研究沼液浸種對玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，文章以蒸餾水浸種為對照，分別以5%，10%，25%，50%和100%沼液浸種。玉米種子浸種24 h后分別進行催芽及播種試驗，調查其種子萌發(fā)和幼苗生長的情況。結果表明：沼液浸種不同程度地促進了玉米萌發(fā)及幼苗生長。沼液浸種處理發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數均高于對照。除100%沼液浸種外,5%沼液浸種芽長、莖粗、根長最大，分別是對照的2.55倍，1.55倍，2.87倍。沼液浸種提高了幼苗二葉期至四葉期葉綠素含量，其中50%沼液浸種葉綠素含量最高且降幅最低，其次是25%。沼液浸種對二葉期和三葉期玉米株高影響較大，顯著高于對照，其中10%沼液浸種株高最大。綜合分析，5%～50%沼液浸種玉米綜合效果最佳。

沼液； 玉米浸種； 發(fā)芽率； 幼苗生長

沼氣工程是畜禽養(yǎng)殖場糞污處理與資源化利用的重要途徑，其發(fā)酵產物沼渣、沼液是制約規(guī)?；託夤こ坍a業(yè)化發(fā)展的瓶頸，因此，沼渣、沼液的無害化處理與資源化利用己經成為規(guī)?；託夤こ贪l(fā)展過程中亟待解決的問題[1-3]。沼液中含有大量的NPK營養(yǎng)元素、氨基酸、生長調節(jié)劑等生理活性物質[4-5]。利用沼液浸種，可刺激活化種內營養(yǎng)物質，促進種內細胞分裂和生長，并為種子發(fā)芽、幼苗生長等提供必需的營養(yǎng)成分，同時還能消除種子攜帶的病原體、細菌等，因此，沼液浸種是一種簡便、安全、效果好的種子處理技術。相關研究表明沼液浸種后種子的發(fā)芽率高、芽齊、苗壯、根系發(fā)達，長勢枉[6-8]。但不同作物適宜的浸種沼液濃度差異較大[9-12]。沼液濃度的不確定性給沼液在浸種中的應用帶來諸多困擾。本文研究了不同沼液濃度浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的差異，以期為沼液在玉米浸種上的合理應用提供數據支持，為沼液高效利用提供基礎數據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料為雜交玉米品種漢玉9號，人工選取飽滿種子作為供試材料。試驗所用沼液來自陜西省西鄉(xiāng)縣均鑫工業(yè)園區(qū)大型沼氣工程點(發(fā)酵原料為豬糞)。

1.2 浸種及萌發(fā)過程

試驗一：浸種催芽試驗，以蒸餾水浸種為對照(CK)，用蒸餾水稀釋沼液獲得5%、10%、25%、50%和100%(純沼液)，共6個處理。依次量取蒸餾水及稀釋后的沼液50 mL于小塑料瓶中，每瓶放入20 粒種子。攪動使其完全浸入液體中。每個處理設置3個重復。浸種24 h后，種子用清水沖洗后，放入玻璃培養(yǎng)皿中，皿鋪1 層濾紙，每日早晚2 次以蒸餾水濕潤濾紙，并以無明顯積水為準。

試驗二：浸種播種試驗，試驗處理及浸種方法同試驗一。浸種24 h后播于育苗盤中。

1.3 測定指標

1. 3. 1 萌發(fā)指標測定

自催芽開始后每隔24 h 調查萌發(fā)種子數，以胚根伸出2 mm 以上為萌出依據。

(1)

(2)

(3)

活力指數=苗長度×發(fā)芽指數

(4)

式中：Gt是指t 時間內的發(fā)芽數；Dt是指相應的發(fā)芽天數。

1.3.2 取樣與測定

試驗一測定項目：催芽第5天從每皿中選出3株長勢最佳的幼苗測定其芽長、莖粗、根數和根長等形態(tài)學參數。

試驗二測定項目：分別在二葉期、三葉期、四葉期測定根數、株高、根長、葉綠素含量、地上部及地下部干重。葉綠素采用SPAD-502 型便攜式葉綠素儀測定葉綠素含量。測定部位均為植株最上一片定型葉，每處理每重復均測定5 株。地上部和根系干重測定，每處理每重復取6株，105℃ 殺青，80℃烘干至恒重后稱量。

1.4 數據處理

采用Microsoft Excel 2003軟件對數據進行處理和繪圖，采用DPS7.05統計分析軟件對數據進行方差分析及差異顯著性檢驗(LSD法，P=0.05)。

2 結果與分析

2.1 不同沼液濃度浸種對玉米種子萌發(fā)率的影響

圖1表明，與對照相比，沼液浸種處理漢玉9號萌發(fā)率均高于對照，說明沼液浸種有利于促進玉米種子的萌發(fā)。不同萌發(fā)期，沼液浸種處理間萌發(fā)率具有一定差異。催芽第2天，隨著沼液浸種濃度增加促進作用呈先增強后減弱趨勢，即低濃度(5%,10%,25%)促進作用強于高濃度(50%,100%)。催芽第3天， 10%沼液浸種萌發(fā)率最高顯著高于其他處理。沼液濃度大于25%，沼液浸種對漢玉9號萌發(fā)率影響差異不顯著。催芽第四天100%沼液浸種萌發(fā)率最高，達90%以上。催芽第五天，對照及沼液處理萌發(fā)率超過80%，其中100%沼液浸種萌發(fā)率最高，其次是10%沼液浸種處理，顯著高于對照及5%沼液處理，其他處理差異不顯著。

圖1 不同沼液濃度下玉米種子萌發(fā)的動態(tài)變化

2.2 不同沼液濃度浸種對玉米種子發(fā)芽參數的影響

表1表明，沼液浸種處理發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數均高于對照處理。10%沼液浸種發(fā)芽勢和發(fā)芽率最高，且低濃度高于高濃度。不同浸種處理的種子發(fā)芽指數相差不大，但發(fā)芽活力差異較大，5%沼液處理活力指數最高，其次是10%沼液處理。分別是對照的2.94倍和2.84倍。說明高濃度沼液對玉米種子發(fā)芽具有一定抑制作用。

表1 不同處理對玉米種子發(fā)芽參數的影響

注：發(fā)芽指數、活力指數為催芽第5天。

從表2可以看出，與對照相比，用不同沼液浸種玉米后，玉米種子的芽長、莖粗、根數、根長均較對照顯著增加，表明沼液浸種對玉米地上部及根均有促進作用。不同沼液處理對玉米形態(tài)學參數的影響存在一定差異。5%沼液處理芽長和莖粗最大，沼液浸種處理芽長是對照的1.45～2.55倍，莖粗是對照的1.06～1.55倍，5%～50%沼液浸種，隨著沼液濃度增加，芽長呈下降趨勢而對莖粗影響不顯著。10%沼液浸種單株根數最多，顯著高于50%和100%沼液處理，說明隨著沼液浸種濃度增加，對玉米根系發(fā)育促進作用減弱。根長方面，沼液浸種根長是對照的1.63～2.87倍，其中5%處理最大，達28.07 cm，隨著沼液浸種濃度增加，根長的促進作用呈下降趨勢，說明高濃度沼液浸種對玉米根系發(fā)育有一定抑制作用。

表2 不同濃度沼液浸種對玉米形態(tài)學參數的影響

2.3 不同沼液濃度浸種對玉米苗期不同時期葉綠素的影響

圖2表明，玉米葉綠素含量隨著生育期進程呈先增加后降低趨勢。與對照相比，沼液浸種玉米苗期葉綠素含量均高于對照。不同沼液處理中，50%沼液處理葉綠素含量最高且三葉期后降幅度最小，依次是25%沼液,10%沼液,5%沼液,100%沼液。

圖2 不同濃度沼液浸種玉米葉綠素含量的動態(tài)變化

2.4 不同沼液濃度浸種對玉米苗期不同時期株高及根長的影響

圖3表明，二葉期和三葉期沼液浸種對玉米株高影響較大，顯著高于對照。四葉期50%沼液株高最大，顯著高于5%和10%沼液處理。

圖3 不同濃度沼液浸種對玉米幼苗株高的影響

圖4表明，二葉期與對照相比，沼液浸種根長顯著增加，說明沼液浸種促進玉米根的生長。隨著沼液濃度增加，促進作用逐漸減弱。三葉期，除10%沼液浸種根長與對照差異不顯著，其他處理根長顯著增加，50%沼液處理根長最大。四葉期，二葉期與對照相比，沼液浸種根長顯著增加，隨著沼液濃度增加，沼液浸種對根的促進作用加強。

圖4 不同濃度沼液浸種對玉米幼苗根長的影響

2.5 不同沼液濃度浸種對玉米苗期不同時期生物量的影響

沼液浸種對玉米苗期二葉期、三葉期、四葉期生物量的影響見表3。二葉期，與對照相比，沼液浸種地上部干重顯著高于對照，增幅19.4%～44.4%，5%～50%沼液處理間無顯著差異。三葉期，除5%沼液處理與對照差異不顯著，其他沼液浸種處理地上部干重均顯著增加，增幅17.1%～31.6%，且隨著沼液濃度增加促進作用加強。四葉期，與對照相比，沼液浸種處理地上部干重顯著高于對照，100%沼液處理單株干重最大，為0.373 g，是對照的2.72倍。

二葉期，5%和100%沼液處理根干重顯著高于對照，其他沼液處理與對照無顯著性差異。三葉期和四葉期，沼液浸種根干重顯著高于對照，三葉期根干重隨著沼液浸種濃度增加呈先降低后增加的趨勢，四葉期則呈波動式變化。

根冠比方面，二葉期，10%～50%沼液浸種根冠比顯著低于對照，5%和100%沼液處理與對照差異不顯著，說明10%～50%沼液浸種促進地上部分生長。三葉期，除50%沼液，其他沼液浸種處理根冠比較對照顯著增加，且隨著沼液濃度增加對根的促進作用減弱。四葉期，高濃度沼液浸種處理較對照根冠比顯著降低，低濃度與對照差異不顯著，說明高濃度更有利于地上部分的生長。

表3 不同濃度沼液浸種對玉米生物量及根冠比的影響

3 結論與討論

3.1 沼液浸種對玉米種子萌發(fā)的影響

試驗利用不同沼液濃度浸種玉米種子，其中5%～25%沼液浸種玉米效果最佳。發(fā)芽勢、發(fā)芽率、發(fā)芽指數、活力指數、萌發(fā)率、芽長、莖粗、根數、根長均較對照顯著增加，但高濃度沼液浸種不利于玉米種子萌發(fā)，對種子具有一定抑制作用，這與瞿中俄等研究一致。

3.2 沼液浸種對玉米幼苗生長的影響

作物葉片葉綠素含量能夠反映作物的光合能力，試驗中沼液浸種玉米提高了幼苗二葉期至四葉期葉綠素含量，說明沼液浸種對玉米苗期的光合作用有一定的促進作用?？赡苁且驗橛衩酌缙谥饕揽孔陨淼呐呷樘峁I養(yǎng)，使用沼液浸種玉米種子不同程度的吸收沼液中的活性物質及養(yǎng)分，促進了幼苗的生長。

沼液浸種可促進玉米幼苗和根系發(fā)育，這與戴小陽等的研究一致，但在苗期的不同時期促進作用差異較大，二葉期隨著沼液濃度增加，促進作用減弱即表現為高濃度具有一定抑制作用。三葉及四葉期，沼液浸種濃度對玉米幼苗生長的影響表現為隨著濃度增加對幼苗地上部的促進作用逐漸加強?？梢?，隨著玉米幼苗生長發(fā)育沼液浸種對幼苗的影響逐漸減弱，可能是因為隨著胚乳的不斷消耗，活性物質對種子的刺激作用亦減弱，高濃度沼液浸種對玉米幼苗株高及根長表現出更強的促進作用。隨著沼液浸種濃度增加對玉米地上部和地下部的生物量促進作用增強。隨著玉米幼苗的生長，根冠比呈“降-增-降”的變化趨勢，即二葉期根冠比較對照顯著降低，三葉期較對照顯著增加，四葉期較對照顯著降低。

綜上所述，不同沼液濃度浸種不同程度的促進了玉米萌發(fā)及幼苗生長，其中5%～50%沼液浸種玉米綜合效果最佳。

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EffectofMaizeSeedSoakingwithBiogasSlurryonGerminationandSeedlingGrowth

/WUYu-hong1,HAOXing-shun1,CUIPing2,WANGJiang2,WANGXing-gang2,CHENGHao1,WANGWei1,ZHANGChun-hui1,QINYu-hang1

/(1.HanzhongAgriculturalResearchInstitute,Hanzhong723000,China; 2.HanzhongCityofficeofRuralEnergy,Hanzhong723000,China)

The effects of maize seed soaking with biogas slurry on seed germination and seedling growth were investigated. The experiments designed six treatments: soaking of seeds with water(control), soaking with different concentration of biogas slurry including 5%, 10%, 25%, 50% and 100%. The seeds were soaked separately for 24 h before sowing into seed beds. The results showed that the biogas slurry soaked maize seed obtained better germination and seedling growth except the slurry concentration of 100%. Comparing with the control treatment, the soaked seed with 5% biogas slurry obtained the best bud length, stem diameter and root length, which were 2.55 times, 1.55 times, 2.87 times those of control, respectively. The 50% slurry soaked seed obtained best chlorophyll content. The 10% slurry soaked seed had the highest plant height. The comprehensive analysis showed that the appropriate biogas slurry concentration were 5%～50% for seed soaking of maize.

biogas slurry; soaking of maize seed; seed germination; seedling growth; root-shoot ratios

2017-05-22

吳玉紅(1983-)，女，甘肅民勤人，農藝師，主要從事農林廢棄物資源化利用研究工作,E-mail: 382755569@qq.com

S216.4

B

1000-1166(2017)05-0070-05