采用種子發(fā)芽指數(shù)判定有機(jī)肥腐熟程度的試驗(yàn)

任雪琴

(華強(qiáng)化工集團(tuán)股份有限公司 湖北當(dāng)陽 444105)

華強(qiáng)化工集團(tuán)股份有限公司(以下簡稱華強(qiáng)化工公司)在生物有機(jī)肥的生產(chǎn)中一般采用測溫、測濕等常規(guī)方法檢測發(fā)酵原料的腐熟程度，這些檢測方法對原料腐熟后是否會(huì)對施肥作物產(chǎn)生毒性無從驗(yàn)證。為了驗(yàn)證生物有機(jī)肥原料是否會(huì)對作物產(chǎn)生毒害，華強(qiáng)化工公司開展了采用種子發(fā)芽指數(shù)(GI)驗(yàn)證原料腐熟程度的試驗(yàn)，以評(píng)價(jià)有機(jī)肥生產(chǎn)車間發(fā)酵原料的腐熟程度。

1 試驗(yàn)材料

1.1 試驗(yàn)原料和種子

試驗(yàn)原料：華強(qiáng)化工公司有機(jī)肥生產(chǎn)車間的發(fā)酵菌渣和發(fā)酵谷糠。

試驗(yàn)種子：本地自產(chǎn)小蘿卜種子。

1.2 主要設(shè)備、材料和試劑

LGP-250型智能人工氣候箱，上海三發(fā)科學(xué)儀器有限公司；HY-5型振蕩器，江蘇杰瑞爾電器有限公司；250 mL錐形瓶；Φ9 cm培養(yǎng)皿；濾紙；卡尺;去離子水或蒸餾水。

2 試驗(yàn)部分

2.1 方法依據(jù)

植物種子在未腐熟堆肥的萃取液中生長受到抑制，在腐熟堆肥的萃取液中生長得到促進(jìn)，因此可以采用GI來評(píng)價(jià)堆肥的腐熟程度。采用GI評(píng)價(jià)堆肥腐熟程度，雖可能會(huì)因堆肥原料、供試種子的不同得出不同的結(jié)果，但卻能非常敏感、可靠地綜合反映堆肥對植物的毒性，是目前評(píng)價(jià)堆腐產(chǎn)品無害腐熟具有說服力的方法和指標(biāo)[1]。一般情況下，當(dāng)GI大于50%時(shí)，認(rèn)為堆肥對種子基本無毒性，表明堆肥已腐熟；當(dāng)GI達(dá)到80%～85%時(shí),認(rèn)為堆肥已經(jīng)完全腐熟，對植物無毒性。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《商品有機(jī)肥料》(征求意見稿)中，擬定的指標(biāo)值為GI≥70%。

2.2 種子發(fā)芽試驗(yàn)

2.2.1 試驗(yàn)步驟

分別稱取待測發(fā)酵谷糠和菌渣堆肥試樣10.0 g，置于250 mL錐形瓶中，按固液比(質(zhì)量體積比)1∶10加入100 mL的去離子水或蒸餾水(處理編號(hào)見表1)，擰緊瓶蓋后垂直固定于振蕩器上，調(diào)節(jié)振蕩頻率不低于100次/min，振幅不小于40 mm，在室溫下往復(fù)式水平振蕩浸提1 h，取下靜置0.5 h后，取上清液于預(yù)先裝好濾紙的過濾裝置上過濾，收集過濾后的浸提液，搖勻后供試驗(yàn)用。

在9 cm培養(yǎng)皿中墊上2張濾紙，均勻放入10粒大小基本一致、飽滿的蘿卜種子，加入各堆肥浸提液5 mL，蓋上培養(yǎng)皿蓋，在溫度為25 ℃、濕度為80%的人工氣候箱中避光培養(yǎng)48 h，分別測量各堆肥浸提液中蘿卜種子的根長和發(fā)芽數(shù)量，統(tǒng)計(jì)發(fā)芽率。每個(gè)樣品重復(fù)試驗(yàn)3次，以去離子水或蒸餾水作對照。

2.2.2 檢測結(jié)果的計(jì)算

GI按式(1)計(jì)算：

(1)

式中：A1——堆肥浸提液中種子的發(fā)芽率，%；

表1 驗(yàn)證試驗(yàn)表

A2——堆肥浸提液培養(yǎng)的種子的平均根長，mm；

B1——去離子水中種子的發(fā)芽率，%；

B2——去離子水培養(yǎng)的種子的平均根長，mm。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果

種子生長狀態(tài)以及根長試驗(yàn)結(jié)果見圖1和圖2。

對12個(gè)處理的蘿卜種子根長分別平行測定10次，并計(jì)算測定值的標(biāo)準(zhǔn)偏差(SD)和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果見表2。

表2 蘿卜種子根長測量數(shù)據(jù)

根據(jù)試驗(yàn)測定結(jié)果，計(jì)算得到的蘿卜種子平均根長、發(fā)芽率及GI見表3。

3 結(jié)果分析

3.1 發(fā)酵浸提液對蘿卜種子發(fā)芽率的影響

由表3可以看出：發(fā)酵菌渣浸提液對蘿卜種子發(fā)芽率的影響不大，但對根系生長有一定的影響，相對蒸餾水的根系短33.19%；2個(gè)發(fā)酵谷糠浸提液對蘿卜種子發(fā)芽率的影響也不大，但對根系的生長有較大的影響，根系明顯偏短，相對蒸餾水的分別短62.88%和67.25%。

3.2 發(fā)酵浸提液對GI的影響

按《商品有機(jī)肥料》(征求意見稿)，GI應(yīng)大于70%。由表3可知：華強(qiáng)化工公司有機(jī)肥生產(chǎn)車間發(fā)酵菌渣浸提液的GI為66.87%，可以評(píng)價(jià)為基本腐熟，但未達(dá)標(biāo)，該浸提液對蘿卜種子根系的生長還有一定影響，可能會(huì)對植物產(chǎn)生毒性；2個(gè)發(fā)酵谷糠浸提液的GI分別為36.93%和32.85%，與標(biāo)準(zhǔn)指標(biāo)有較大的差距，對蘿卜種子根系的生長產(chǎn)生了一定的抑制作用，根系明顯短小、瘦弱，且基本無根毛，可評(píng)價(jià)為腐熟不足，建議進(jìn)行二次發(fā)酵，繼續(xù)腐熟。

表3 蘿卜種子平均根長、發(fā)芽率及GI計(jì)算結(jié)果

4 結(jié)語

采用GI驗(yàn)證堆肥腐熟程度直觀、可靠，可用在生產(chǎn)中檢驗(yàn)堆肥腐熟程度。