更全的杂志信息网

黄腐酸和玉米秸秆浸出液对玉米种子萌发及根系活力的影响

更新时间:2009-03-28

通辽市地处松辽平原西部,玉米种植面积占农作物种植面积的80%以上〔1〕,并普遍连作.玉米秸秆浸出液对蔬菜、杂草、药材和小麦〔2-7〕的化感作用研究较多,研究发现玉米秸秆水浸提液对生菜、茄子和黄瓜的化感作用强于小麦〔2〕;0.04,0.07,0.10 g·mL-1玉米秸秆水浸液对小麦综合化感效应表现为全抑制作用〔3〕;0.10 g·mL-1玉米秸秆根部、茎叶部、雄穗部水浸提液浸泡荠菜种子后发芽率分别为0.0%,0.0%和10.0%〔4〕;玉米各部位水浸液对小麦都具有较强的化感抑制作用〔5〕,0.01 g·mL-1玉米根、茎、叶、雄花穗及种子水浸液显著或极显著地降低小麦发芽率,雄花穗、种子、苞叶、花丝和雌穗轴的水浸液对小麦根长抑制显著,玉米茎和叶水浸液对小麦根长的抑制效果极显著,0.1 g·mL-1玉米叶水浸液完全抑制小麦种子萌发.也有人研究其他植物秸秆对玉米生长的影响,如谷子秸秆〔8〕、油菜秸秆、小麦秸秆、紫云英、紫云英+油菜秸秆〔9〕、外来入侵物种〔10〕、药材〔11-15〕等秸秆浸出液对玉米生长的影响,发现秸秆的化感物质在适当浓度下存在弱的化感抑制作用或化感促进作用,高浓度的秸秆浸出液对玉米存在化感抑制作用;紫茎泽兰化感效应与其采收时期关系密切〔14〕.而玉米秸秆浸出液对玉米生长的影响方面研究较少.黄腐酸是植物生长调节剂,喷施黄腐酸后,生育期内玉米耗水量较未喷施黄腐酸有所下降〔17〕;施用黄腐酸可缓解干旱对玉米的不良影响〔18〕;施用黄腐酸有机肥对夏玉米增产效果显著〔19〕.本试验旨在探讨玉米秸秆浸出液是否对玉米生长发育存在化感抑制作用,及黄腐酸是否能缓解此抑制作用.

1 材料及方法

1.1 试验材料 参试玉米品种为京科968;玉米秸秆为秸秆还田定点试验收获期玉米秸秆;供试土壤为灰色草甸土耕层土壤,养分含量为有机质 24.60 g·kg-1、全氮 0.96 g·kg-1、碱解氮 58.78 mg·kg-1、速效磷10.81 mg·kg-1、速效钾79.92 mg·kg-1,土壤 pH值8.3;黄腐酸为生化黄腐酸试剂.

玉米秸秆浸出液制备:取收获期风干玉米秸秆粉20,30,40,50,60,70 g,分别加入1000 mL土壤浸出液,振荡1 h,室温条件下浸泡24 h后过滤,冷藏备用.

1.2 试验方法 试验分为2个阶段.第一阶段:选取籽粒饱满、大小一致的经消毒后的玉米种子各50粒,分别放入铺有双层滤纸的培养皿中,用上述6种浓度玉米秸秆浸出液浸泡,以土壤浸出液为对照共设置7个处理5次重复.首次注入液体20 mL,恒温箱内避光培养,以后每天注入液体3 mL.以胚芽长超过种子长度1/2为发芽标准〔5〕.测定萌发过程中第4,6,8,10,12 d的种子发芽数,计算其发芽率;第12 d在每个处理中随机选取10粒种子测量初生胚根长、胚芽长.

第二阶段,设置8个处理,即土壤浸出液(CK)、30 g·L-1秸秆浸出液(J1),40 g·L-1秸秆浸出液(J2),50 g·L-1秸秆浸出液(J3),100 mg·L-1黄腐酸(FA),黄腐酸—30 g·L-1秸秆浸出液(HJ1),黄腐酸—40 g·L-1秸秆浸出液(HJ2),黄腐酸—50 g·L-1秸秆浸出液(HJ3),5次重复.在直径为15 cm培养皿上铺两层滤纸,将饱满京科968种子各50粒置于滤纸上,加入各处理溶液20 mL,恒温箱内避光发芽,每隔24 h用对应浓度溶液冲洗培养皿,以保持培养液浓度不变,且每天记录发芽数,3 d后开始计算发芽率,苗长为胚轴最底端至幼苗最顶部的长度,根长为总胚根长度.统计发芽数并在3叶期每个培养皿中随机选取10株幼苗定期测定苗高、根长,计算出发芽率.

而发芽率呈下降趋势,30 g·L-1秸秆浸出液种子发芽率显著下降,50 g·L-1秸秆浸出液种子发芽个数减少幅度增大.20 g·L-1玉米秸秆浸出液种子发芽率有所增加,但不显著;30 g·L-1与40 g·L-1发芽率无显著差异,50 g·L-1,60 g·L-1,70 g·L-1发芽率无显著差异,30~70 g·L-1秸秆浸出液显著降低玉米种子发芽率,40 g·L-1,50 g·L-1,60 g·L-1和70 g·L-1发芽率均与对照有极显著差异;可知高浓度秸秆浸出液(30 g·L-1以上)对玉米种子萌发有抑制作用.发芽率CK、FA、HJ1间无显著差异,J1、J2、HJ1、HJ2、HJ3间无显著差异,HJ2、J2、J3极显著降低种子发芽率,J3与HJ3发芽率差异显著,黄腐酸能提高50 g·L-1秸秆浸出液浸种的发芽率.

通过计算温度条件下各水样的矿物饱和指数(表3)发现,方解石、文石、白云石的饱和指数均大于0,处于过饱和状态,而ZGJ04方解石及文石饱和指数近似于0,接近平衡状态,说明碳酸盐及硅酸盐类矿物出现有沉淀的现象;石英、玉髓饱和指数均小于0,ZGQ08玉髓接近饱和状态。萤石能否达到平衡状态,主要取决于热水中的电导率,研究区萤石饱和指数处于-1.06~0.1之间,极有可能与冷水的混合有关。

2.1 黄腐酸-玉米秸秆浸出液对玉米种子活力的影响 电导率高低与田间出苗率有显著直线相关关系〔4〕.从表1可知,随着玉米秸秆浸出液浓度增加,种子浸泡溶液电导率呈上升趋势,处理间电导率差异极显著;黄腐酸浸种电导率最低,与CK无显著差异;J2、J3、HJ3之间无显著差异,HJ2、HJ3、J2之间无显著差异,J1与HJ1间无显著差异.玉米秸秆浸出液浸种电导率与其他处理差异极显著.

根系活力测定:上述14个处理的种子发芽后进行盆栽,5叶期采用TTC法测定根系活力.

1.3 数据分析 采用Microsoft Excel 2003和DPS7.05统计软件分析数据.

2 结果与分析

浸种时间对玉米种子电导率的影响:选取饱满京科968种子各100粒,用蒸馏水冲洗干净,晾干后浸泡于上述8个处理的溶液中,浸泡2 d后测定浸泡溶液的电导率,重复3次.用电导率仪sensodirect con110测量.

发芽率=计数发芽数/发芽试验样品粒数×100%

3、降低可能削弱核安保的政治风险。各国不应忽视可能加大核材料和核设施面临的威胁的因素。官员腐败风险高或者治理能力弱的国家应当加强相关努力,确保核材料和核设施的安全。

 

表1 不同溶液浸种电导率及发芽率Table 1 Conductivity and germination rate of soaking solutions

  

注:大写字母表示同列数据间极显著,小字母表示同列数据间差异显著.下同.

 

CK 20 g·L-1 30 g·L-1 40 g·L-1 50 g·L-1 60 g·L-1 70 g·L-1-73.36Aa 70.05ABab 50.67ABCbc 54.02ABabc 48.00BCc 48.00BCc 27.94Cd 51.34ABCbc 0.05Hh 1.36Ff 1.96Ee 2.56Dd 3.14Cc 3.83Bb 4.57Aa-73.36ABa 74.38Aa 50.67BCb 48.00CDbc 27.94CDEcd 11.33DEd 5.67Ed-CK FA J1 HJ1 J2 HJ2 J3 HJ3 0.78DEe 0.76Ee 1.96BCcd 1.58CDd 2.56Aab 2.45ABbc 3.14Aa 2.75Aab

2.2 黄腐酸-玉米秸秆浸出液对玉米幼苗的影响 由表2可知,FA的主根长显著高于其他处理.玉米秸秆浸出液浸泡与未浸泡的处理间主根长、根数、芽长、苗长间均无显著差异;CK与FA间根数、芽长、苗长均无显著差异.由表3可知,玉米秸秆浸出液浸种与未浸种处理间根系活力差异显著,随玉米秸秆浸出液浓度增加根系活力显著下降,施加黄腐酸溶液均会提高根系活力,分别提高63.1%,216.0%,487.5%;CK与FA间根系活力无显著差异.

⑤ 暗喻俄国十月革命。十月革命是根据俄历命名的,俄历的1917年10月25日,即是西历1917年11月7日。

 

表2 黄腐酸与玉米秸秆浸出液对玉米苗期生长的影响Table 2 Effects of fulvic acid and corn straw extract on growth of maize seedlings

  

13.03Bb 21.93Aa 2.83Cc 3.60Cc 4.21Cc 2.00Cc 1.45Cc 1.87Cc CK FA J1 HJ1 J2 HJ2 J3 HJ3 3.33Aa 4.00Aa 4.00Aa 4.33Aa 4.33Aa 3.33Aa 4.00Aa 4.00Aa 6.36Aa 7.35Aa 5.47Aa 7.21Aa 5.60Aa 6.87Aa 6.31Aa 6.90Aa 11.05Aa 16.89Aa 10.56Aa 15.23Aa 11.01Aa 13.24Aa 12.68Aa 13.01Aa

 

表3 黄腐酸与玉米秸秆浸出液对玉米根系活力的影响(mg·g-1·h-1)Table 3 Effects of fulvic acid and corn straw extract on maize root activity(mg·g-1·h-1

  

3 讨论与结论

秸秆还田是轻简化农田管理措施之一,可增加农田系统有机质投入,维持土壤肥力〔17-19〕.但秸秆还田也存在弊端,如早春湿冷、土壤元素比例改变以及病虫草害发生几率加大等;秸秆化感物质会影响作物生长,受体植物幼苗生长阶段更易受化感物质的影响〔11〕,玉米幼苗生长阶段比种子萌发阶段更易受到化感物质的影响〔13〕.彭晓邦等〔5〕的研究中玉米叶水浸提液对黄芩种子的幼苗根长、苗高、相对电导率、可溶性糖含量及可溶性蛋白含量均表现为促进作用;黄花水提液对玉米幼苗生长的影响是通过改变对叶片资源投入,特别是叶面积生长的投入,而不是通过单位叶面积光合能力变化所导致的〔12〕.张子龙等〔11〕的研究中幼苗苗高对秸秆化感物质的敏感性较强,而本研究中秸秆浸出液显著提高种子电导率、显著降低玉米种子发芽率,苗期主根长和根系活力对秸秆浸出液较敏感,而对苗高无显著影响,这与玉米地下部分比地上部分更为敏感结果一致〔13〕.玉米秸秆腐解时间短、秸秆腐解液中化感成分含量高〔16〕,短期腐解及高浓度腐解液会导致种子活性和幼苗根系活力降低.黄腐酸的施用可以缓解干旱对玉米的株高、叶面积、穗粒数、干重、产量和收获指数引起的不良影响〔21〕;施用黄腐酸有机肥对夏玉米增产效果显著,并且随黄腐酸有机肥使用量的增加,夏玉米产量相应增加〔22〕.施用黄腐酸后在产量不变的情况下可减少化学肥料的投入,降低化学肥料的面源污染〔23〕.本研究中玉米种子未用玉米秸秆浸出液浸泡条件下,施用黄腐酸显著增加主根长和根系活力;高浓度的玉米秸秆浸出液浸种显著降低主根长和根系活力,施用黄腐酸也未能缓解秸秆化感物质对主根长的影响,而施用黄腐酸显著提高玉米秸秆浸出液浸种处理的根系活力.

报警显示界面可以实时显示采集到的信号并作分析和报警。图4在人手触摸光纤情况下上位机界面采集到的时域波形。

参考文献

〔1〕孟宪莹.内蒙古通辽市粮食生产投入产出分析〔D〕.呼和浩特:内蒙古农业大学,2010.

〔2〕吴会芹,董林林,王倩.玉米、小麦秸秆水浸提液对蔬菜种子的化感作用〔J〕.华北农学报,2009,24(b12):140-143.

〔3〕幸春渝,周先容,江波,等.玉米根系水浸液对茎瘤芥种子萌发和幼苗生长的化感效应〔J〕.种子,2015,34(11):14-19.

〔4〕刘小民,孟庆民,王学清,等.玉米秸秆不同部位水浸提液对荠菜化感作用的研究〔J〕.河北农业科学,2013,17(6):36-39.

〔5〕彭晓邦,张硕新.玉米叶水浸提液对不同产地黄芩种子的化感效应〔J〕.草业科学,2012,29(2):255-262.

〔6〕华智锐,李小玲.玉米秸秆水浸液对商麦5226的化感作用研究〔J〕.江西农业学报,2017,29(3):28-32.

〔7〕朱强,安黎,邹梦辉,等.玉米不同部位对小麦的化感作用〔J〕.种子,2014,33(6):35-38.

〔8〕董淑琦,原向阳,温银元,等.谷子秸秆水浸提液对玉米苗期生长的化感作用研究〔J〕.中国农业大学学报,2016,21(8):35-42.

〔9〕魏云霞,鲁剑巍,李小坤,等.不同秸秆及绿肥浸提液对玉米化感作用的研究〔J〕.玉米科学,2013,21(4):64-67,71.

〔10〕陈斌,王亚男,马丹炜,等.土荆芥化感胁迫对玉米幼根抗氧化酶活性和基因表达的影响〔J〕.生态环境学报,2015,24(10):1640-1646.

〔11〕张子龙,拱健婷,孙萌,等.三七对玉米和小麦的化感效应及其差异分析〔J〕.南方农业学报,2015,46(6):985-990.

〔12〕叶小齐,吴明,邵学新,等.加拿大一枝黄花水提液对玉米幼苗生长的化感作用及其机理〔J〕.草业学报,2014,23(6):217-224.

〔13〕张子龙,侯俊玲,王文全,等.三七水浸液对不同玉米品种的化感作用〔J〕.中国中药杂志,2014,39(4):594-600.

〔14〕拱健婷,张子龙.紫茎泽兰水浸液对不同玉米品种的化感效应分析〔J〕.山地农业生物学报,2014,33(5):1-6.

〔15〕叶文斌,樊亮.党参和黄芪种植地土壤水浸液对玉米化感作用研究〔J〕.种子,2013,32(4):29-34.

〔16〕李晶,赵先龙,乔天长,等.秸秆腐解液对玉米幼苗的生理效应及酚酸类化感成分的检测〔J〕.核农学报,2015,29(9):1799-1805.

〔17〕赵秀玲,任永祥,赵鑫,等.华北平原秸秆还田生态效应研究进展〔J〕.作物杂志,2017(1):1-7.

〔18〕胡喜巧,杨文平,陈翠玲.玉米秸秆还田对土壤养分及小麦产量的影响〔J〕.河南科技学院学报(自然科学版),2013,41(1):6-8.

〔19〕曾玲玲,刘德福,洪音,等.长期定点施肥对土壤养分及作物产量的影响〔J〕.黑龙江八一农垦大学学报,2007,19(4):22-26.

〔20〕张志成,程闯胜,任树梅,等.黄腐酸喷施方式对玉米耗水及生长的影响研究〔J〕.灌溉排水学报,2015,34(4):100-104.

〔21〕郭世文,李品芳,芦谅,等.不同土壤水分条件下施用黄腐酸与保水剂对玉米生长、耗水及水分利用效率的影响〔J〕.中国农业大学学报,2017,22(1):1-11.

〔22〕孙克刚,郭良进,和爱玲,等.黄腐酸有机肥不同用量对夏玉米的增产效果研究〔J〕.腐植酸,2014(4):40-44.

〔23〕张玉娟,周全卢,李育明,等.黄腐酸对秋马铃薯农艺性状及产量的影响〔J〕.安徽农业科学,2017,45(1):52-54.

 
萨如拉,杨恒山,范富,李维敏,何冬冬,冯瑞
《内蒙古民族大学学报(自然科学版)》2018年第01期文献

服务严谨可靠 7×14小时在线支持 支持宝特邀商家 不满意退款

本站非杂志社官网,上千家国家级期刊、省级期刊、北大核心、南大核心、专业的职称论文发表网站。
职称论文发表、杂志论文发表、期刊征稿、期刊投稿,论文发表指导正规机构。是您首选最可靠,最快速的期刊论文发表网站。
免责声明:本网站部分资源、信息来源于网络,完全免费共享,仅供学习和研究使用,版权和著作权归原作者所有
如有不愿意被转载的情况,请通知我们删除已转载的信息 粤ICP备2023046998号