不同浓度海藻肥对小麦苗期生长的影响

崔赛，刘爽，张美玲，王珊珊，葛振宇，王春男，程东娟，王建霄

（1.河北工程大学园林与生态工程学院，河北 邯郸 056038；2.河北省农业生物技术创新中心，河北 秦皇岛 066004；3.河北省农业农村厅植物营养与海洋功能肥料重点实验室，河北 秦皇岛 066004；4.河北省企业技术中心，河北 秦皇岛 066004；5.领先生物农业股份有限公司，河北 秦皇岛 066004）

海藻作为海藻肥主要原料，对植物的生长有着至关重要的作用［1-3］。海藻产量高，采捞的成本低，常被当作一种天然的有机肥应用于花卉、蔬菜、果木及草坪中［4］。海藻肥中不仅含有氨基酸、维生素C（VC）、多糖、各种矿物质等元素，还有很多植物所需要的生长调节物质，如细胞分裂素、甜菜碱、细胞分裂素等［5］。海藻肥具有安全无毒、全面高效、保护环境的优点［6］。海藻肥具有增产、优化作物产品品质、提高作物抗逆性的能力［7］，同时海藻肥可以促使种子萌发，增加植物体内叶绿素的含量，提高光合效率［8，9］。

作物抗逆性相关指标有超氧化物歧化酶（SOD）、VC、脯氨酸和可溶性糖等。其中，SOD 能清除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质［10］。VC 又称抗坏血酸，有很强的还原性，具有合成蛋白质、提高生命体免疫等作用［11］。脯氨酸可以维持细胞内的pH，解除作物在生长过程中产生的氨毒，使生物大分子结构得以稳定，并且可以作为能量库用来调节细胞的氧化还原势［12］。可溶性糖在植物体内可以充当能量储存、转移的介质，还可作为结构物质和功能分子，如糖蛋白的配基，也是植物应对逆境胁迫的信号分子［13，14］。

小麦（Triticum aestivumL.）作为世界上种植面积大的农作物之一，用途广且营养价值高［10］，是中国的主要农作物之一，市场需求量大，种植面积广，给中国的农业生产以及社会经济发展都带来了巨大的促进作用［12］。作物种植过程中，农户过分依赖化肥和农药等来增产增效，造成农产品农药、化肥的残留超标，不仅危害农产品质量，还污染了土壤，导致土壤养分大量囤积，造成土壤次生盐渍化，引起小麦生产障碍。在现代农业发展过程中，前人对海藻肥在实际生产中的应用已有研究，但由于试验条件、环境、对象、肥料及栽培方式的不同，海藻肥作为肥料对小麦生长的影响没有准确的用量数据支撑［13］。小麦幼苗时期是由营养生长向生殖生长过渡的一个重要时期，对小麦的生长发育起至关重要的作用，直接影响小麦的成苗率以及最终产量［14］。本研究以小麦幼苗作为试验材料，研究海藻肥对小麦苗期植株形态和各抗逆性相关生理指标的影响，以期为小麦的种植和栽培管理提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 材料

本试验于2021 年4—8 月在中国农业大学曲周实验站日光温室内进行。小麦品种为中麦578 幼苗；海藻肥为冲动海藻腐殖酸平衡营养液（领先生物农业股份有限公司），富含海藻酸、腐植酸、黄腐酸、氨基酸等植物活性物质，其中腐植酸≥30 g/L，N+P2O5+K2O≥200 g/L（N≥50 g/L，P2O5≥60 g/L，K2O≥90 g/L）；桂湖复合肥，N、P2O5、K2O 含量均为15%，硫含量大于10%。

1.2 试验设计

选用未施肥的土壤，晾晒、过筛，施用桂湖复合肥，与土壤混合均匀。种子采用穴盘育苗，待长到出苗期时移栽到花盆中。海藻腐殖酸平衡营养液的浓度设7 个处理，分别为0（CK）、1.00 g/L（T1）、1.25 g/L（T2）、1.50 g/L（T3）、2.00 g/L（T4）、2.50 g/L（T5）、3.00 g/L（T6）。缓苗1 周后，冲施海藻腐殖酸平衡营养液，在处理后10、20、30 d 进行取样，3 次重复。

1.3 测定指标及方法

1）形态指标的测定。株高用直尺测量；茎粗（茎直径）用游标卡尺（型号：MNT-150）测量；地上部鲜重用电子天平称量；地上部干重测定方法参照文献［15］。

2）叶片生理指标和养分含量的测定。VC 含量的测定方法参考Tanaka等［16］的方法；SOD 活性的测定方法参考Dhindsa等［17］的方法；脯氨酸含量的测定参考Bates等［18］的方法；可溶性糖含量的测定参考Creelman等［19］的方法；丙二醛（MDA）含量的测定参考Peever等［20］的方法；叶绿素含量的测定参考Lichtenthaler［21］的方法。氮、磷、钾含量（全养分含量）由中国农业大学曲周实验站实验室测量。

1.4 数据处理

采用SPSS 22.0 软件进行单因素方差分析，采用Duncan’s 法进行差异性多重比较，并结合WPS 2019软件对数据进行整理、计算和绘制图表等。

2 结果与分析

2.1 海藻肥对小麦苗期株高的影响

由图1 可知，各浓度海藻腐殖酸平衡营养液对小麦苗期生长均有促进作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，小麦株高呈先上升后下降的趋势，在浓度为1.50 g/L 时达最高，在20 d 和30 d 时分别比对照高14.90%和14.91%，差异达极显著水平（P＜0.01）。

图1 海藻肥对小麦苗期株高的影响

2.2 海藻肥对小麦苗期茎粗的影响

由图2 可知，各浓度海藻腐殖酸平衡营养液对小麦苗期茎粗均有增长的作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，小麦的茎粗呈先上升后下降的趋势，在浓度为2.00 g/L 达最大值，在10、20、30 d时分别比对照高24.65%、21.50%和26.35%，且在10、30 d 时差异达显著水平（P＜0.05）。

图2 海藻肥对小麦苗期茎粗的影响

2.3 海藻肥对小麦苗期地上部鲜重和干重的影响

由图3 可知，各浓度海藻腐殖酸平衡营养液对小麦苗期地上部鲜重均有增长的作用，但作用较小。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，小麦的地上部鲜重呈先上升后下降的趋势，在施肥浓度为2.00 g/L 达最大值，在10、20、30 d 时分别比对照高15.58%、13.68%和19.75%，在30 d 时差异差异达显著水平（P＜0.05）。

图3 海藻肥对小麦苗期地上部鲜重的影响

由图4 可知，各浓度海藻腐殖酸平衡营养液对小麦苗期地上部干重影响较小，且随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加小麦的地上部干重呈先上升后下降的趋势，除T2 处理在10 d 时显著高于对照（P＜0.05），其他时间点下各处理间差异均不显著。

2.4 海藻肥对小麦苗期SOD 活性的影响

由图5 可知，不同浓度海藻腐殖酸平衡营养液均有促进小麦SOD 活性增加的作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，SOD 含量呈先上升后下降的趋势，在浓度为2.00 g/L 时达最大值，10、20、30 d 时分别比对照高72.34%、149.86%和171.58%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

2.5 海藻肥对小麦苗期VC 含量的影响

由图6 可知，不同浓度海藻腐殖酸平衡营养液均有促进小麦VC 含量增加的作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，VC 含量呈先上升后下降的趋势，在施用浓度为2.00 g/L 时达最大值，10、20、30 d 时分别比对照高74.66%、122.34%和119.74%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

图6 海藻肥对小麦苗期VC 含量的影响

2.6 海藻肥对小麦苗期脯氨酸含量的影响

由图7 可知，不同浓度海藻腐殖酸平衡营养液均有促进小麦脯氨酸含量增加的作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，脯氨酸含量呈先上升后下降的趋势，在施用浓度为2.00 g/L 时达最大值，10、20、30 d 时分别比对照高21.07%、39.30%和43.80%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

图7 海藻肥对小麦苗期脯氨酸含量的影响

2.7 海藻肥对小麦苗期可溶性糖含量的影响

由图8 可知，不同浓度海藻腐殖酸平衡营养液均有促进小麦可溶性糖含量增加的作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，可溶性糖含量呈先上升后下降的趋势，在施用浓度为2.00 g/L 时达最大值，10、20、30 d 时分别 比对照提高41.89%、95.68%、101.03%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

图8 海藻肥对小麦苗期可溶性糖含量的影响

2.8 海藻肥对小麦苗期丙二醛含量的影响

由图9 可知，不同浓度海藻腐殖酸平衡营养液均有抑制小麦丙二醛含量的作用。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度和处理时间的增加，小麦丙二醛含量呈下降趋势，在施用浓度为3.00 g/L 时丙二醛的含量最少。

图9 海藻肥对小麦苗期丙二醛含量的影响

2.9 海藻肥对小麦叶绿素含量的影响

由图10 可知，随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，叶绿素含量呈先上升后下降的趋势。当小麦生长10 d 和30 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.00 g/L 处理的叶绿素a 含量最高，分别比对照高118.65%和19.09%，差异均达极显著水平（P＜0.01）；当小麦生长20 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为1.5 g/L 处理的叶绿素a 含量最高，比对照高35.96%，差异达极显著水平（P＜0.01）。

由图11 可知，随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，叶绿素b 含量呈先上升后下降的趋势。当小麦生长10、20 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.50 g/L 处理的叶绿素b 含量最高，分别比对照高111.14%和89.30%，差异达极显著水平（P＜0.01）；当小麦生长30 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.00、2.50、3.00 g/L 处理的叶绿素b 含量最高，均比对照高89.02%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

图11 海藻肥对小麦苗期叶绿素b 含量的影响

由图12 可知，随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，叶绿素a+b 含量呈先上升后下降的趋势。当小麦生长10 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.00 g/L 处理的叶绿素a+b 含量比对照高114.87%，差异达极显著水平（P＜0.01）；当小麦生长20 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为1.50、2.00 g/L 处理的叶绿素a+b 含量分别比对照高47.61%、47.63%，差异均达极显著水平（P＜0.01）；30 d时，海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.00、2.50、3.00 g/L 处理的叶绿素a+b 含量分别比对照高32.69%、31.47%和25.95%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

图12 海藻肥对小麦苗期叶绿素a+b 含量的影响

2.10 海藻肥对小麦苗期氮、磷、钾含量的影响

由图13 可知，添加海藻腐殖酸平衡营养液对小麦体内氮、磷、钾含量的积累均有促进。随着海藻腐殖酸平衡营养液浓度的增加，小麦植株氮、磷、钾含量的积累先增加后减少，在海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.00 g/L 处理时小麦植株氮、磷、钾含量都达最大值，与对照相比，分别增加了22.4%、29.67%和48.28%，差异均达极显著水平（P＜0.01）。

图13 海藻肥对小麦苗期氮、磷、钾含量的影响

3 讨论

3.1 海藻肥对小麦苗期生长的影响

海藻肥处理可促进小麦幼苗生长，通过观察小麦株高、叶长、茎长、分枝数、地上生物量和总生物量，适宜浓度的海藻肥可以使植物茎部维管束细胞长度增加，进而增强植物运输养分的活力，促使植物可以更多地运输水分、光合产物和无机养分以满足对自身成长的需要，但浓度不宜过高［1，9，22-26］。本试验结果表明，适宜浓度的海藻肥对小麦幼苗植株生长有促进作用。

3.2 海藻肥与小麦抗氧化物质活性的关系

海藻肥的施入使得作物叶片中的抗氧化系统被激活，渗透调节物质含量增加，过氧化产物低于其他处理。这些反应可能赋予了小麦的抗性。海藻肥能够提高小麦抗氧化物质的活性，颜佳雯等［27］的研究表明，添加海藻肥对多种酶有促进作用，表明适量的海藻肥对小麦幼苗抗氧化物质活性有积极影响。海藻肥会加快小麦细胞分化的速度，使其长势优良促使形态特征变化。本试验与前人研究成果一致。

随着施加海藻肥浓度的增加，小麦植株MDA 含量逐渐下降，说明小麦细胞膜损害降低，从而减少细胞受到的胁迫。杨锦等［28］在研究海藻功能物质对菜心抗旱胁迫的影响中表明海藻肥处理能够抑制丙二醛的产生，但差异不显著。但添加外源海藻酸后，能够显著抑制丙二醛产生，并以1 倍的添加量为最佳，与本试验结果一致。

海藻肥中拥有丰富的甜菜碱，可以促进植物的光合作用。在小麦叶面喷施海藻有机生物肥同样有利于叶绿素的合成和分解［29］，与本试验结果一致。因此，适宜浓度的海藻肥能够促进叶绿素的合成。

3.3 海藻肥与小麦氮、磷、钾含量的关系

矿质元素是植物生长所必需的营养元素，车琴琴等［30］的研究表明，适宜浓度的海藻肥施用量可以增加小麦苗期植株的氮、磷、钾含量，与本试验结果一致。

4 小结

用不同浓度的海藻腐殖酸平衡营养液处理小麦幼苗可以显著提高小麦植株的长势，并且通过调查与植株长势相关的各项指标后发现，用海藻腐殖酸平衡营养液浓度为2.00 g/L 处理的小麦植株长势最为旺盛。综上，施用2.00 g/L 的海藻腐殖酸平衡营养液可显著增加小麦的生长量，激活抗氧化系统，为培育壮苗打好基础。