不同原料處理對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響及新型生物肥料開(kāi)發(fā)初探

楊少龍 馬洪躍 張浩 弭孝濤

【摘 要】以鄭單958號(hào)玉米種子為試驗(yàn)對(duì)象，通過(guò)土培育苗法探索五種不同原材料處理對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)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(guò)單因素分析確定促進(jìn)玉米幼苗生長(zhǎng)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(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，確定最適玉米幼苗生長(zhǎng)的原料組合比例為腐植酸：煙土：蘑菇渣：糠醛渣=15：15：6：4。進(jìn)而可以為新型生物肥料的開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

【關(guān)鍵詞】原料；玉米種子；單因素；正交實(shí)驗(yàn)；生長(zhǎng)影響

中圖法分類號(hào)：S-3 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào)： 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(zhì)的成分之一[1]。有研究表明，腐植酸對(duì)植物生長(zhǎng)有促進(jìn)作用，如腐植酸能夠促進(jìn)番茄種子根部富集P、K、Ca、Mg等微量元素，從而促進(jìn)植物體的生長(zhǎng)[2]。另有研究表明，腐植酸能夠有效促進(jìn)當(dāng)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(yōu)質(zhì)部分，其含有多種功能團(tuán)，能在水中較好的溶解，并且分子量低，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、食品、健康的領(lǐng)域[4]。蘑菇渣中含有多種微量元素及蛋白質(zhì)、脂肪等物質(zhì)，還有相當(dāng)數(shù)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(zhì)[5-7]。糠醛渣是玉米芯深加工后產(chǎn)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(fù)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(zhì)輕呈堿性，有研究表明，草木灰經(jīng)700°C煅燒1h，其內(nèi)部所含硅能夠大量轉(zhuǎn)化為可溶性硅，因此可以作為硅肥的補(bǔ)充劑[9]。基于此，通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)法確定各種原材料的最優(yōu)配比，從而為開(kāi)發(fā)新型的有機(jī)肥料提供借鑒。

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)地點(diǎn)于山東土秀才生物科技有限公司溫室內(nèi)進(jìn)行，其供試土壤為壤土，供試作物為玉米，品種為鄭單958號(hào)。相關(guān)原料腐植酸、蘑菇渣、糠醛渣、草木灰及煙土均購(gòu)自本地相關(guān)單位。

1.2 方法設(shè)計(jì)

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(wú)菌水反復(fù)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(yǎng)皿中，加入適量水，放入恒溫箱催芽，恒溫箱溫度設(shè)置為28°C，培養(yǎng)2天，期間每隔4小時(shí)檢查一次溫度并上下翻動(dòng)一次，若高于30°C應(yīng)用冷水沖洗降溫。催芽完成后選取長(zhǎng)勢(shì)均一的種子播種在育苗盤(pán)中，育苗盤(pán)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(shè)置為250g·m-3、300g·m-3和350g·m-3；蘑菇渣用量梯度分別設(shè)置為80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3；糠醛渣用量梯度分別設(shè)置為80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3；煙土用量梯度分別設(shè)置為250g·m-3、300g·m-3和350g·m-3；草木灰用量梯度分別設(shè)置為80g·m-3、100g·m-3和120g·m-3；每個(gè)濃度梯度設(shè)置3個(gè)平行。分別測(cè)量每組條件處理下每株幼苗的苗長(zhǎng)，并取平均值。每天記錄苗長(zhǎng)，連續(xù)測(cè)量八天，對(duì)照組CK為不添加原料的普通壤土。單因素實(shí)驗(yàn)完成后，再通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)確定不同原料配比對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響，從而確定最佳原料配比，為開(kāi)發(fā)新型生物肥料奠定基礎(chǔ)。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸不同施用量對(duì)玉米苗長(zhǎng)生長(zhǎng)的影響

分別在育苗托盤(pán)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(duì)玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)的影響見(jiàn)下圖1。

通過(guò)圖1發(fā)現(xiàn)，施用濃度梯度為300g·m-3的腐植酸對(duì)玉米幼苗的促進(jìn)作用最明顯，達(dá)到30.81cm，比對(duì)照長(zhǎng)約10.5%。而250g·m-3和350g·m-3處理濃度下對(duì)玉米幼苗的促進(jìn)作用并不顯著。

2.2 蘑菇渣不同施用量處理對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)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(duì)玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)的影響見(jiàn)下圖2。

從圖2可以看出，當(dāng)蘑菇渣施用量為120g·m-3時(shí)能夠顯著促進(jìn)玉米幼苗的生長(zhǎng)，平均長(zhǎng)度達(dá)到31.61cm，比對(duì)照組幼苗長(zhǎng)度增加了13.3%，達(dá)到了顯著水平。其它兩個(gè)濃度處理對(duì)玉米幼苗的促進(jìn)作用不明顯。

2.3 糠醛渣不同施用量處理對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)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(duì)玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)的影響見(jiàn)圖3。

從圖3看出，當(dāng)蘑菇渣施用量為120g·m-3時(shí)能夠顯著促進(jìn)玉米幼苗的生長(zhǎng)，平均長(zhǎng)度達(dá)到31cm，比對(duì)照組幼苗長(zhǎng)度增加了11.1%。其它兩個(gè)濃度處理對(duì)玉米幼苗的促進(jìn)作用不明顯。

2.4 草木灰不同施用量對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)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(duì)玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)的影響見(jiàn)圖4。

由圖4看出，隨著草木灰施用量的增加，草木灰對(duì)玉米幼苗的抑制作用增強(qiáng)?？赡芤?yàn)椴菽净抑械暮枯^低，抑制了玉米種子幼苗的生長(zhǎng)。但從另一方面講，在新型生物肥料的開(kāi)發(fā)中，可在其中添加一定含量的草木灰來(lái)調(diào)節(jié)肥料的水分。

2.5 煙土不同施加量對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響

分別在育苗托盤(pán)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(duì)玉米幼苗長(zhǎng)勢(shì)的影響見(jiàn)下圖5。

當(dāng)施用300g·m-3的煙土?xí)r，對(duì)玉米幼苗的生長(zhǎng)具有一定的促進(jìn)作用，但是促進(jìn)作用不明顯，而施用其它兩個(gè)梯度的煙土?xí)r，對(duì)玉米幼苗的生長(zhǎng)沒(méi)有作用。

2.6 不同原料配比對(duì)玉米幼苗生長(zhǎng)的影響

基于上述實(shí)驗(yàn)的結(jié)果及分析，將不同原料按不同比例進(jìn)行配比，以期開(kāi)發(fā)新型的生物有機(jī)肥。通過(guò)5因素4水平正交實(shí)驗(yàn)表，進(jìn)行了16組實(shí)驗(yàn)進(jìn)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(zhǎng)勢(shì)情況，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

通過(guò)對(duì)不同原料配比進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)，并每天記錄玉米幼苗的長(zhǎng)度，結(jié)果顯示當(dāng)腐植酸施用量達(dá)到300g·m-2，蘑菇渣施用量達(dá)到120g·m-2，糠醛渣施用量達(dá)到80g·m-2，煙土施用量達(dá)到300g·m-2時(shí)玉米幼苗的生長(zhǎng)效果最好。玉米幼苗的長(zhǎng)度能夠達(dá)到約35.7cm，比對(duì)照長(zhǎng)約27.7%，作用效果非常明顯。

3 討論

通過(guò)單因素分析確定促進(jìn)玉米幼苗生長(zhǎng)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(guò)對(duì)不同原料組成進(jìn)行正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，確定最適玉米幼苗生長(zhǎng)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(guò)鰲合鐵離子來(lái)促進(jìn)植物的生長(zhǎng)；也有研究表明，腐植酸可以抑制部分NADH氧化酶的活性進(jìn)而抑制細(xì)胞壁內(nèi)的代謝，從而促進(jìn)植物生長(zhǎng)[10-11]。而添加蘑菇渣能夠增加鉛鋅尾礦中銨態(tài)氮、速效磷和有機(jī)質(zhì)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(jī)碳含量，降低土壤pH，提高土壤有效磷含量[13]。相關(guān)研究學(xué)者將草木灰作為原料之一用來(lái)防治花木病蟲(chóng)[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(jī)質(zhì)含量較高，在新型肥料的開(kāi)發(fā)中，可以將煙土作為調(diào)節(jié)肥料中水分及有機(jī)質(zhì)的原料。通過(guò)以上單因素實(shí)驗(yàn)及正交實(shí)驗(yàn)分析，可以為新型有機(jī)肥料的開(kāi)發(fā)及生產(chǎn)奠定一定的基礎(chǔ)。

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