不同钾肥对小麦种子水培效果的影响

张会平 赵 洁 许美玲 冯梦喜

河南黑色生态科技有限公司 新乡 453731

腐植酸作为一种绿色肥料，具有改良土壤、提高肥效、刺激作物生长等方面的作用[1～4]。目前，面对市场上数以千计的腐植酸产品，多数人选择采用水培试验的方式来快速验证腐植酸的使用效果[5～6]。陈宏等[5]通过在小麦上开展水培试验，验证了腐植酸能够促进小麦地上部株高、生物量积累以及根部的生长发育。此外，孙倩等[6]发现营养液中添加适宜浓度的腐植酸产品能显著促进水培冰草地上部及根系的生长，改善冰草品质，提高冰草产量。本试验旨在验证在钾含量相同条件下，腐植酸在小麦幼苗生长方面的作用。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试小麦品种为“济麦22”，其种子纯度≥99%、净度≥99%、发芽率≥88%、水分≤13%。

供试器皿：水培生根发芽试验装置。

供试产品：

腐植酸产品Ⅰ[HA（干基）≥50%，FA（干基）≥50%，K2O≥11.98%，有机质≥55%，水分≤15%，水不溶物（干基）≤0.5%，pH：9～11]。

腐植酸产品Ⅱ[HA（干基）≥60%，FA（干基）≥50%，K2O≥12.24%，有机质≥55%，水分≤15%，水不溶物（干基）≤0.5%，pH：9～11，抗硬水22。DH 24 h不絮凝，120目通过率≤30%]。

钾源产品：KCl、K2SO4、KH2PO4。

以上腐植酸产品均由河南黑色生态科技有限公司提供，其中腐植酸产品Ⅰ为DD-黄腐酸产品；腐植酸产品Ⅱ为棕黄腐酸钾产品；钾源产品为市场购买，其中，KCl、K2SO4、KH2PO4三者的钾含量分别为60%、50%、34%。

1.2 试验方法

1.2.1 选种

选择颗粒饱满、均匀、发育良好的小麦种子。

1.2.2 试验设计

试验设9个处理，分别为：CK，去离子水；T1，腐植酸产品Ⅰ；T2，腐植酸产品Ⅱ；T3，KCl（添加量对应T1中K2O含量）；T4，KCl（添加量对应T2中K2O含量）；T5，K2SO4（添加量对应T1中K2O含量）；T6，K2SO4（添加量对应T2中K2O含量）；T7，KH2PO4（添加量对应T1中K2O含量）；T8，KH2PO4（添加量对应T2中K2O含量）。其中，T1和T2处理皆用去离子水以1∶10000的稀释倍数稀释后的溶液进行水培试验，T3～T8皆用与CK、T1及T2 3个处理等量的去离子水稀释后的溶液进行水培试验，且每个处理3次重复，其余管理方式相同。

1.2.3 种子处理

选取大小相近的小麦种子进行催芽处理。首先，将消毒后的小麦种子浸泡4 h，待种子充分吸胀后，将其捞出并冲洗干净沥水，准备2个育苗盘，然后将处理后的小麦种子均匀地铺在育苗盘上，每个育苗盘放置500粒小麦种子，并使种子不重叠，最后取打湿的育苗纸覆盖在种子上面。催芽过程中每隔几个小时用喷壶均匀地喷水，使其充分保湿。

待小麦种子发芽（即小麦尖端出现白色小芽）后，将定植篮和育苗盆洗净，将催芽后的种子均匀摆放于定植篮（底部铺有纱布）上，每个定植篮放置50粒种子，注意保持种子之间的间距。然后在育苗盆中导入相应处理产品溶液，高度到刚好将定植篮中纱布浸湿，待芽长到1 cm左右，将各处理转移至阳光充足，空气流通的地方继续生长。每天对比各处理定植篮上种子的生长情况，观察下层的处理溶液量和根系生长状况，并进行实时记录，同时每隔3～5天（依据温度而定）用对应处理的处理进行换水。

1.3 测定内容与方法

室内培养10天后，进行指标测定，测定指标包括：苗高、根长、根粗和干重。

1.4 数据处理

利用Microsoft Office Excel 2010制图，SPSS 19.0统计软件中的单因素方差分析法进行数据处理。

2 结果与分析

2.1 不同处理对小麦水培幼苗苗高的影响

由图1可知，不同处理对小麦幼苗苗高影响不同，所有处理小麦幼苗苗高与CK相比均达到了差异显著水平，T2处理小麦幼苗苗高显著大于除T1处理外的其余各处理，T1处理小麦幼苗苗高显著大于CK、T5、T6、T7及T8处理。小麦幼苗苗高从大到小排列依次为T2＞T1＞T3＞T4＞T5＞T8＞T7＞T6＞CK。其中，对苗高影响最大的是T2处理，较CK提高了25.88%，影响最小的是T6处理，较CK提高了7.10%。T1～T8处理的小麦幼苗苗高较CK分别增加了20.73%、25.88%、16.22%、14.66%、13.99%、7.10%、11.55%、13.69%。

图1 不同处理对小麦水培幼苗苗高的影响Fig.1 Effects of different treatments on seedling height of wheat hydroponic seedlings

2.2 不同处理对小麦水培幼苗主根长的影响

由图2可知，不同处理对小麦幼苗主根长影响不同，T1和T2处理小麦幼苗主根长显著大于其余各处理；除T1、T2、T6及T8 4个处理外，其余各处理间的小麦幼苗主根长差异不显著。小麦幼苗主根长从大到小排列依次为T1＞T2＞T3＞CK＞T7＞T4＞T5＞T8＞T6。T1～T8处理的小麦幼苗主根长较CK分别增加了141.70%、131.88%、3.73%、-8.28%、-13.58%、-23.36%、-1.57%、-16.76%。其中，对主根长影响最大的是T1和T2处理，较CK分别提高了141.70%、131.88%，剩余处理除T3处理外，较CK相比均产生抑制作用。

图2 不同处理对小麦水培幼苗主根长的影响Fig.2 Effects of different treatments on taproot length of wheat hydroponic seedlings

2.3 不同处理对小麦水培幼苗主根粗的影响

由图3可知，不同处理对小麦幼苗主根粗影响不同，所有处理小麦幼苗主根粗与CK相比均未达到差异显著水平。小麦幼苗主根粗从大到小排列依次为T5＞T6＞T1＞T7＞T8＞CK＞T2＞T4＞T3。T1～T8处理的小麦幼苗主根粗较CK分别增加了4.34%、-4.17%、-6.77%、-4.34%、7.29%、4.51%、1.04%、0.17%。其中，对小麦幼苗主根粗影响最大的是T5和T6处理，较CK分别提高了7.29%、4.51%，T1、T2、T3处理较CK相比均对小麦幼苗主根粗产生抑制作用，但差异未达显著水平。

图3 不同处理对小麦水培幼苗主根粗的影响Fig.3 Effects of different treatments on taproot diameter of wheat hydroponic seedlings

2.4 不同处理对小麦水培幼苗单株干重的影响

由图4可知，不同处理对小麦幼苗单株干重影响不同，T2处理小麦幼苗单株干重显著大于除T1外的其余所有处理，T1处理小麦幼苗单株干重显著大于除T2、T4处理外的其余所有处理，CK小麦幼苗单株干重显著小于除T6外的所有处理。小麦幼苗单株干重从大到小排列依次为T2＞T1＞T4＞T3＞T5＞T8＞T7＞T6＞CK。其中，对单株干重影响最大的是T2处理，影响最小的是T6处理。T1～T8处理的小麦幼苗单株干重较CK分别增加了12.33%、15.11%、7.89%、8.79%、7.44%、2.26%、5.85%、6.05%。

图4 不同处理对小麦水培幼苗单株干重的影响Fig.4 Effects of different treatments on dry weight per plant of wheat hydroponic seedlings

3 结论

不同处理对小麦幼苗生长发育具有不同影响。在小麦幼苗苗高方面，除CK外，所有产品处理皆起到促进作用，且各处理对小麦幼苗苗高均影响显著，其中，影响最大的是腐植酸产品处理，其次是KCl产品处理，最后分别是KH2PO4产品处理及K2SO4产品处理，但在钾盐浓度方面各产品间无明显规律；在小麦幼苗主根长方面，只有腐植酸产品Ⅰ、腐植酸产品Ⅱ及KCl（添加量对应腐植酸产品Ⅰ中K2O含量）3个处理起到促进作用，整体来看，影响最大的是依旧是腐植酸产品处理，其次是KCl产品处理，最后分别是KH2PO4产品处理及K2SO4产品处理，体现出相同的钾盐产品随着钾盐浓度的减小表现越佳的规律；在小麦幼苗主根粗方面，以K2SO4（添加量对应腐植酸产品Ⅰ中K2O含量）处理提升的最多，为7.29%，但由于小麦幼苗主根粗在测定时误差稍大，不再进行详细分析；在小麦幼苗单株干重方面，影响最大的是腐植酸产品处理，其次是KCl产品处理，最后分别是KH2PO4产品处理及K2SO4产品处理，但在影响小麦单株干重上和钾盐浓度各产品间无明显规律。

综上所述，仅提供与腐植酸产品等量的K2O含量，是不能很好地满足小麦幼苗生长的，要想更好地促进小麦幼苗生长，腐植酸的作用不可忽视，尤其是在刺激植物根系生长方面，腐植酸明显优于其他钾盐类产品。腐植酸通过加强根部呼吸、刺激根细胞的分裂、促进根的生长来实现。一般认为，腐植酸刺激多糖酶的活化，使幼年细胞壁中的果胶质分解，使细胞壁软化，加快细胞生长，其中对根细胞的生长影响最大[1]。Pettit等[7]研究表明，在土壤中施用腐植酸和黄腐酸，最终增加植物组织中的养分浓度，从而显著增加了根系的萌发和根系的生长。腐植酸对植物根系吸收养分的促进作用，增强植物抗逆性、促进植物生长以及调控土壤与肥料中的养分转化促进植物生长等方面的作用值得我们深入探究。