王洪鳳，王珊珊，王 勝，張曉英，丁新華，孔 波

（1.山東蓬勃生物科技有限公司，山東 泰安 271000；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)/作物生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018）

目前常見的肥效驗(yàn)證方式中，室內(nèi)盆栽和田間試驗(yàn)存在試驗(yàn)群體大、試驗(yàn)周期長、成本投入高、不便于隨時(shí)觀察作物生長情況和易損傷根系等問題［1］，進(jìn)而影響肥料篩選與功效研究的準(zhǔn)確性。因此，開發(fā)一種快速驗(yàn)證肥料對作物生長影響的試驗(yàn)方法，對開展肥料對作物生長的影響和效果評價(jià)、篩選肥料合理用法用量、縮短肥料功效篩選時(shí)間有著重要意義。王洪鳳等［2］報(bào)道了一種快速驗(yàn)證肥料功效的水培試驗(yàn)方法及裝置，以下簡稱為蓬勃模型，裝置由液體容器、定植籃、出水口和排液管組成。液體容器為圓柱形的有機(jī)玻璃瓶，顏色可為透明或黑色不透明，分別用于試驗(yàn)觀察和植株栽培。定植籃顏色為黑色，側(cè)面無縫隙、底部帶有“米”字型縫隙，用于放置在液體容器頂部。出水口位于液體容器一側(cè)下方，與排液管連接，上方設(shè)有水位觀察刻度條，通過調(diào)節(jié)排液管內(nèi)玻璃珠位置可以調(diào)整液體容器內(nèi)水位。蓬勃模型具備短時(shí)速效、試驗(yàn)周期短特點(diǎn)，施用肥料后便于隨時(shí)觀察植株地上部和地下根部差異。筆者選用苗期生長較快的玉米、生菜作為試驗(yàn)材料，比較常規(guī)盆栽和蓬勃模型2種培養(yǎng)方式下施用肥料對作物苗期的促生效果，旨在探究蓬勃模型在快速、高效評價(jià)肥料產(chǎn)品功效方面的優(yōu)勢，為其推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

復(fù)合肥，w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=15 ∶15∶15，w（總養(yǎng)分）≥45%，硝硫基型，由九禾股份有限公司提供；大量元素水溶肥+TE（中微量元素），w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=20 ∶20 ∶20，w（總養(yǎng)分）≥60%，購于鄭州海綠王綠色科技有限公司。

供試玉米品種為鄭單958，購于安徽豐大種業(yè)股份有限公司；供試生菜品種為秀禾夏之杰，購于北京秀禾國際農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。其他試驗(yàn)材料和設(shè)備主要有：品氏營養(yǎng)土（pH=6.0，粒徑0 ～6 mm，w（有機(jī)質(zhì)）59.51 g/kg）、蓬勃模型裝置、塑料花盆（8 cm×8 cm×8 cm）、人工氣候室、恒溫箱、葉綠素儀（SPAD-502 Plus）、數(shù)字游標(biāo)卡尺、天平。

1.2 試驗(yàn)處理

試驗(yàn)在溫度23 ℃，相對濕度50%～60%，光照6 000～7 000 lx 的人工氣候室中進(jìn)行。試驗(yàn)設(shè)8 個(gè)處理組（見表1），每個(gè)處理6個(gè)重復(fù)。

1.3 試驗(yàn)方法

將玉米種子消毒、加水浸泡后放在28 ℃恒溫箱中催芽，挑選均勻一致的發(fā)芽種子進(jìn)行播種。參考顏冬云等［3］的玉米盆栽培養(yǎng)方法進(jìn)行試驗(yàn)，每盆裝滿土并施用復(fù)合肥，每盆播種5 粒，播種深度為3 cm。快速驗(yàn)證肥料功效的水培裝置采用王洪鳳等［2］報(bào)道的栽培裝置，在該裝置中定植籃同一高度處播種玉米，每個(gè)定植籃播種5粒并施用復(fù)合肥。

將生菜種子消毒、浸泡后播于育苗盤中，置于28 ℃恒溫箱中催芽，長至兩葉一心時(shí)挑選均勻一致的生菜幼苗進(jìn)行移栽。參考戴曉剛等［4］的生菜盆栽培養(yǎng)方法并進(jìn)行改良，播種5 d 后每盆移栽1株，每10 d天澆一次水溶肥溶液，每次30 mL?？焖衮?yàn)證肥料功效的水培裝置可參考王洪鳳等［2］報(bào)道的栽培方式，每個(gè)定植籃內(nèi)移栽1株，每10 d天澆一次水溶肥溶液，每次30 mL。

1.4 生長指標(biāo)測定

玉米生長10 d 后，每個(gè)處理隨機(jī)選取10 株植株進(jìn)行指標(biāo)測定。參考許鴻源等［5］報(bào)道的方法，將玉米根系放入水盆中輕輕晃動(dòng)去除培養(yǎng)基質(zhì)，將每株根系分開，盡量避免傷根，并記錄每株一級根根數(shù)。其他指標(biāo)測定參考巢麗儀等［6］的測定方法，測量從莖基部到頂葉葉尖的長度，記為株高；選取3 條最長的根，測量從根基部到根尖的長度，記為根長。植株根系清洗干凈后擦干，稱鮮質(zhì)量；待測植株置于60 ℃下烘干至恒質(zhì)量，稱干質(zhì)量。葉綠素含量用葉綠素儀（SPAD-502 Plus）測定；最大單葉面積計(jì)算公式為最長葉片長×葉片最寬處寬度×0.75；莖粗為用數(shù)字游標(biāo)卡尺測量莖最下部扁圓一面的直徑。

生菜生長30 d后，每個(gè)處理選取6株植株進(jìn)行指標(biāo)測定。最大單葉面積測定參考陳艷麗等［7］方法，從根莖結(jié)合處將植株分為地上部和地下部，測定地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量和最長根長［8］。葉綠素含量用葉綠素儀（SPAD-502 Plus）測定；測量生菜根基部到生長點(diǎn)的長度記為株高；用數(shù)字游標(biāo)卡尺測量生菜的莖粗。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007 和Origin 2018 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、分析和作圖，多重比較采用SPSS 16.0 軟件中Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同栽培方式下復(fù)合肥對玉米生長的影響

不同栽培方式下復(fù)合肥對玉米生長的影響見表2。由表2 可知，不同栽培方式下復(fù)合肥對玉米生長均有一定促生效果。其中促生效果較好的栽培方式是蓬勃模型，其玉米株高、根長、側(cè)根數(shù)、莖粗、最大單葉面積、SPAD 值、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量顯著高于對照組，分別比對照增加40.43%、11.34%、20.51%、13.43%、28.67%、19.70%、64.52%、39.12%。常規(guī)盆栽試驗(yàn)中，僅有玉米株高、最大單葉面積顯著高于對照，分別比對照增加28.46%、22.91%，而根長、側(cè)根數(shù)、莖粗、SPAD值、鮮質(zhì)量、干質(zhì)量與對照之間無顯著性差異，分別比對照增加18.62%、1.96%、6.71%、2.51%、10.08%、16.11%。

2.2 不同栽培方式下水溶肥對生菜生長的影響

不同栽培方式下水溶肥對生菜生長的影響見表3。結(jié)果顯示，不同栽培方式下水溶肥對生菜生長均有一定促生效果。其中促生效果較好的栽培方式是蓬勃模型，其生菜根長、最大單葉面積、SPAD值、莖粗、地上部鮮質(zhì)量、地下部鮮質(zhì)量顯著高于對照組，分別比對照增加14.82%、27.38%、25.94%、21.13%、19.31%、35.19%、27.93%。常規(guī)盆栽試驗(yàn)中，僅有生菜最大單葉面積、地上部鮮質(zhì)量顯著高于對照，分別比對照增加12.75%、31.78%，而根長、SPAD 值、株高、莖粗、地下部鮮質(zhì)量與對照之間無顯著性差異，分別比對照增加6.98%、11.31%、8.10%、5.52%、14.21%。

3 討論

3.1 不同栽培方式下復(fù)合肥對玉米的促生作用

通過室內(nèi)玉米盆栽試驗(yàn)，施用復(fù)合肥后，除玉米株高、最大單葉面積與對照之間差異顯著，其余各項(xiàng)生長指標(biāo)與對照之間差異不顯著，對玉米幼苗的促生效果不明顯，這與嚴(yán)程明等的研究結(jié)果相似［9］，分析可能是農(nóng)作物根系易損傷、施肥方式、土壤等因素造成，但具體的原因尚不明確，還需要進(jìn)一步研究。采用室內(nèi)蓬勃模型進(jìn)行的玉米栽培試驗(yàn)，施用復(fù)合肥后玉米各項(xiàng)生長指標(biāo)與對照之間差異顯著（P＜0.05），對玉米幼苗的促生效果較為明顯，這與王洪鳳等的研究結(jié)果一致［2］。

3.2 不同栽培方式下水溶肥對生菜的促生作用

通過室內(nèi)生菜盆栽試驗(yàn)，施用復(fù)合肥后，除生菜最大單葉面積、地上部鮮質(zhì)量與對照之間差異顯著，其余各項(xiàng)生長指標(biāo)與對照之間差異不顯著，對生菜幼苗的促生效果不明顯，這與劉忠等［10］、戴曉剛等［4］的研究結(jié)果相似，可能是施肥方式、土壤等因素造成，但具體原因尚不明確，還需要進(jìn)一步研究。通過室內(nèi)蓬勃模型進(jìn)行生菜的栽培試驗(yàn)，施用水溶肥后生菜各項(xiàng)生長指標(biāo)與對照之間差異顯著，對生菜幼苗的促生效果較為明顯，這與王洪鳳等的研究結(jié)果相似［2］。

4 結(jié)論

玉米和生菜通過蓬勃模型進(jìn)行栽培，在施加復(fù)合肥或水溶肥后不僅可以更準(zhǔn)確地評價(jià)復(fù)合肥或水溶肥對玉米、生菜幼苗的促生效果，還可以直觀地觀測到植株地下根部的生長情況。