室内不同栽培方式下肥料对玉米和生菜生长的影响

2023-11-03王洪凤王珊珊张晓英丁新华

磷肥与复肥 2023年8期

王洪凤，王珊珊，王胜，张晓英，丁新华，孔波

（1.山东蓬勃生物科技有限公司，山东泰安 271000；2.山东农业大学/作物生物学国家重点实验室，山东泰安 271018）

目前常见的肥效验证方式中，室内盆栽和田间试验存在试验群体大、试验周期长、成本投入高、不便于随时观察作物生长情况和易损伤根系等问题［1］，进而影响肥料筛选与功效研究的准确性。因此，开发一种快速验证肥料对作物生长影响的试验方法，对开展肥料对作物生长的影响和效果评价、筛选肥料合理用法用量、缩短肥料功效筛选时间有着重要意义。王洪凤等［2］报道了一种快速验证肥料功效的水培试验方法及装置，以下简称为蓬勃模型，装置由液体容器、定植篮、出水口和排液管组成。液体容器为圆柱形的有机玻璃瓶，颜色可为透明或黑色不透明，分别用于试验观察和植株栽培。定植篮颜色为黑色，侧面无缝隙、底部带有“米”字型缝隙，用于放置在液体容器顶部。出水口位于液体容器一侧下方，与排液管连接，上方设有水位观察刻度条，通过调节排液管内玻璃珠位置可以调整液体容器内水位。蓬勃模型具备短时速效、试验周期短特点，施用肥料后便于随时观察植株地上部和地下根部差异。笔者选用苗期生长较快的玉米、生菜作为试验材料，比较常规盆栽和蓬勃模型2种培养方式下施用肥料对作物苗期的促生效果，旨在探究蓬勃模型在快速、高效评价肥料产品功效方面的优势，为其推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合肥，w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=15 ∶15∶15，w（总养分）≥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（总养分）≥60%，购于郑州海绿王绿色科技有限公司。

供试玉米品种为郑单958，购于安徽丰大种业股份有限公司；供试生菜品种为秀禾夏之杰，购于北京秀禾国际农业发展有限公司。其他试验材料和设备主要有：品氏营养土（pH=6.0，粒径0 ～6 mm，w（有机质）59.51 g/kg）、蓬勃模型装置、塑料花盆（8 cm×8 cm×8 cm）、人工气候室、恒温箱、叶绿素仪（SPAD-502 Plus）、数字游标卡尺、天平。

1.2 试验处理

试验在温度23 ℃，相对湿度50%～60%，光照6 000～7 000 lx 的人工气候室中进行。试验设8 个处理组（见表1），每个处理6个重复。

1.3 试验方法

将玉米种子消毒、加水浸泡后放在28 ℃恒温箱中催芽，挑选均匀一致的发芽种子进行播种。参考颜冬云等［3］的玉米盆栽培养方法进行试验，每盆装满土并施用复合肥，每盆播种5 粒，播种深度为3 cm。快速验证肥料功效的水培装置采用王洪凤等［2］报道的栽培装置，在该装置中定植篮同一高度处播种玉米，每个定植篮播种5粒并施用复合肥。

将生菜种子消毒、浸泡后播于育苗盘中，置于28 ℃恒温箱中催芽，长至两叶一心时挑选均匀一致的生菜幼苗进行移栽。参考戴晓刚等［4］的生菜盆栽培养方法并进行改良，播种5 d 后每盆移栽1株，每10 d天浇一次水溶肥溶液，每次30 mL。快速验证肥料功效的水培装置可参考王洪凤等［2］报道的栽培方式，每个定植篮内移栽1株，每10 d天浇一次水溶肥溶液，每次30 mL。

1.4 生长指标测定

玉米生长10 d 后，每个处理随机选取10 株植株进行指标测定。参考许鸿源等［5］报道的方法，将玉米根系放入水盆中轻轻晃动去除培养基质，将每株根系分开，尽量避免伤根，并记录每株一级根根数。其他指标测定参考巢丽仪等［6］的测定方法，测量从茎基部到顶叶叶尖的长度，记为株高；选取3 条最长的根，测量从根基部到根尖的长度，记为根长。植株根系清洗干净后擦干，称鲜质量；待测植株置于60 ℃下烘干至恒质量，称干质量。叶绿素含量用叶绿素仪（SPAD-502 Plus）测定；最大单叶面积计算公式为最长叶片长×叶片最宽处宽度×0.75；茎粗为用数字游标卡尺测量茎最下部扁圆一面的直径。

生菜生长30 d后，每个处理选取6株植株进行指标测定。最大单叶面积测定参考陈艳丽等［7］方法，从根茎结合处将植株分为地上部和地下部，测定地上部鲜质量、地下部鲜质量和最长根长［8］。叶绿素含量用叶绿素仪（SPAD-502 Plus）测定；测量生菜根基部到生长点的长度记为株高；用数字游标卡尺测量生菜的茎粗。

1.5 数据处理

采用Excel 2007 和Origin 2018 软件进行数据统计、分析和作图，多重比较采用SPSS 16.0 软件中Duncan新复极差法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同栽培方式下复合肥对玉米生长的影响

不同栽培方式下复合肥对玉米生长的影响见表2。由表2 可知，不同栽培方式下复合肥对玉米生长均有一定促生效果。其中促生效果较好的栽培方式是蓬勃模型，其玉米株高、根长、侧根数、茎粗、最大单叶面积、SPAD 值、鲜质量、干质量显著高于对照组，分别比对照增加40.43%、11.34%、20.51%、13.43%、28.67%、19.70%、64.52%、39.12%。常规盆栽试验中，仅有玉米株高、最大单叶面积显著高于对照，分别比对照增加28.46%、22.91%，而根长、侧根数、茎粗、SPAD值、鲜质量、干质量与对照之间无显著性差异，分别比对照增加18.62%、1.96%、6.71%、2.51%、10.08%、16.11%。

2.2 不同栽培方式下水溶肥对生菜生长的影响

不同栽培方式下水溶肥对生菜生长的影响见表3。结果显示，不同栽培方式下水溶肥对生菜生长均有一定促生效果。其中促生效果较好的栽培方式是蓬勃模型，其生菜根长、最大单叶面积、SPAD值、茎粗、地上部鲜质量、地下部鲜质量显著高于对照组，分别比对照增加14.82%、27.38%、25.94%、21.13%、19.31%、35.19%、27.93%。常规盆栽试验中，仅有生菜最大单叶面积、地上部鲜质量显著高于对照，分别比对照增加12.75%、31.78%，而根长、SPAD 值、株高、茎粗、地下部鲜质量与对照之间无显著性差异，分别比对照增加6.98%、11.31%、8.10%、5.52%、14.21%。

3 讨论

3.1 不同栽培方式下复合肥对玉米的促生作用

通过室内玉米盆栽试验，施用复合肥后，除玉米株高、最大单叶面积与对照之间差异显著，其余各项生长指标与对照之间差异不显著，对玉米幼苗的促生效果不明显，这与严程明等的研究结果相似［9］，分析可能是农作物根系易损伤、施肥方式、土壤等因素造成，但具体的原因尚不明确，还需要进一步研究。采用室内蓬勃模型进行的玉米栽培试验，施用复合肥后玉米各项生长指标与对照之间差异显著（P＜0.05），对玉米幼苗的促生效果较为明显，这与王洪凤等的研究结果一致［2］。

3.2 不同栽培方式下水溶肥对生菜的促生作用

通过室内生菜盆栽试验，施用复合肥后，除生菜最大单叶面积、地上部鲜质量与对照之间差异显著，其余各项生长指标与对照之间差异不显著，对生菜幼苗的促生效果不明显，这与刘忠等［10］、戴晓刚等［4］的研究结果相似，可能是施肥方式、土壤等因素造成，但具体原因尚不明确，还需要进一步研究。通过室内蓬勃模型进行生菜的栽培试验，施用水溶肥后生菜各项生长指标与对照之间差异显著，对生菜幼苗的促生效果较为明显，这与王洪凤等的研究结果相似［2］。