一种混合溶液对不同作物发芽及生长特性的影响.pdf
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1、第44卷农业科学研究一种混合溶液对不同作物发芽及生长特性的影响黄博文,马洲洋,许加波,王莲,张昕航,任姣姣(新疆农业大学 农学院,新疆 乌鲁木齐830052)摘要:以氨基酸水溶肥、硒肥与赤 吲乙 芸苔(可湿性粉剂,总有效成分质量分数为0.136 00%,赤霉酸质量分数为0.135 00%,吲哚乙酸质量分数为0.000 52%,芸苔素内酯质量分数为0.000 31%)配制混合溶液,以混合溶液15、20、50倍液分别对向日葵、玉米、小麦种子进行浸种处理,观测种子萌发及苗的生长情况。结果表明:经混合溶液浸种,向日葵、玉米、小麦种子发芽率比对照组分别提高14%、6%、10%,发芽值比对照组分别提高0.
2、04、0.01、0.03,平均株高比对照组分别增加1.60、1.20、1.90 cm,平均根长较对照组分别增加1.79、1.80、2.70 cm。关键词:向日葵;玉米;小麦;发芽特性;生长特性中图分类号:S5-33文献标志码:A收稿日期:2022-06-16基金项目:国家自然科学基金项目(U2003304,32060484,32001561);新疆天山优秀青年科技人才培养项目(2018Q019);新疆自然科学基金项目(2019D01A41);博士后面上项目(2018M643774);新疆主要作物生物育种创新工程(一)“玉米生物育种创新工程(2021A02001-2)”;新疆玉米绿色丰产提质增效
3、技术优化集成及应用项目(2021B02002-2-2)作者简介:黄博文(2000),种子科学与工程专业本科生。通信作者:任姣姣,讲师,硕士生导师,博士,主要从事玉米遗传育种研究,。文章编号:1673-0747(2023)02-0052-05农 业 科 学 研 究Journal of Agricultural Sciences2023年6月Jun.2023第44卷 第2期Vol.44 No.2种子是农业生产的重中之重,其质量直接关系到能否一次播种、保苗,进而影响作物产量。在农业种植中为了提高种子发芽速率,促进幼苗生长发育,除选用优质品种外,还会对种子进行浸种处理,以进一步提高种子活力。近年来,使
4、用水溶性肥料浸种在生产实践中已有较深入的研究。水溶性肥料溶解性好,有利于种子直接吸收,可有效提高作物种子活力。沼液是沼气发酵后产生的一种较明亮的棕褐色悬液,经腐熟后富含蛋白质、氨基酸、生长素、赤霉素等物质以及多种大量元素与微量元素1,在农业生产中常被用作有机肥料2-3。沼液也可用于禾本科作物浸种处理,吴玉红等4试验证明将沼液稀释20倍对玉米浸种的效果较好,有利于提高种子发芽率、发芽势,增加根长等;刘华娇等5研究证实,沼液浸种对小麦种子萌发以及后期植株生长具有较好的促进作用,随着沼液稀释倍数增大,小麦根长变化呈现先增后减的趋势,稀释倍数为50倍时,种子发芽率较高,根长达到最大值。目前,有关肥料浸
5、种的研究主要使用单一肥料处理,将多种肥料混合浸种,尤其是使用新兴的化学肥料混合溶液浸种的试验鲜有报道6。氨基酸水溶肥含有多种氨基酸以及一些微量元素,可提高根系活力、改善作物品质及改良土壤7,其配方种类多,绿色环保,在生产实践中被广泛应用。硒肥可以促进农作物生长,适量的硒进入植物体内,可提升过氧化物酶活性,增强植物抗氧化能力,提高植株抗逆性与抗衰老能力8。赤 吲乙 芸苔(以下简称碧护)是一种新型复合平衡植物生长调节剂9,其含有天然植物内源激素、黄酮类催化平衡成分等,有利于诱导植物产生生长发育所需的蛋白质或其他活性物质以及加快土壤中有益微生物的生长繁殖。本试验配制氨基酸水溶肥、硒肥、碧护的混合溶液
6、用以浸种,该混合溶液成分与沼液相近,试验参照吴玉红等4、刘华娇等5的研究,以该混合溶液的稀释倍液对向日葵、玉米、小麦种子进行浸种处理,观测种子萌发和植株生长情况,分析研究混合溶液对3种作物发芽及生长特性的影响,以期为3种作物的实际生产提供技术参考。第2期1材料与方法1.1材料1.1.1供试植物材料试验材料为向日葵(Helianthusannuus)、玉米(Zea mays)、小麦(Triticum aestivum),由新疆农业大学农学院提供。供试向日葵品种为科阳4号,小麦品种为新冬18号,玉米种子为杂交种(父本:郑58,母本:B73),2021年生产于新疆呼图壁县。1.1.2供试化学肥料试验
7、选用以下化学肥料。农用硒肥溶液(络合态硒,固态,加水溶解至(硒)=1 mg/L),氨基酸水溶肥(氨基酸)100 g/L,(Cu+Fe+Mn+Zn+B)20 g/L),由新疆农业大学农学院提 供。碧 护(可 湿 性 粉 剂,w(有 效 成 分)=0.136 00%,w(赤 霉 酸)=0.135 00%,w(吲哚乙酸)=0.000 52%,w(芸苔素内酯)=0.000 31%),由德国阿格福莱农林环境生物技术股份有限公司生产。1.2方法1.2.1混合溶液配制方法与植物材料的处理分别选取籽粒饱满、大小一致的向日葵种子、玉米种子、小麦种子浸入清水3040 min。配制混合溶液:准备150 mL清水,滴
8、入1.2 mL农用硒肥溶液、9 mL氨基酸水溶肥、1.8 g碧护,摇匀。用3个容器平均分装成3份,编号为1、2、3。1号容器加入清水至混合溶液稀释倍数为15倍2-3,加入向日葵种子;2号容器加入清水至混合溶液稀释倍数为20倍4,加入玉米种子;3号容器加入清水至混合溶液稀释倍数为50倍5,加入小麦种子。所有种子均浸泡3040 min,捞出并晾干。1.2.2试验设计将营养土(黑钙土,购自乌鲁木齐市明珠花卉市场)和蛭石(13 mm)按照1 2的比例充分混合,填满育苗盘。设计1个对照组(CK)和1个试验组。选取用清水浸种的向日葵种子、玉米种子、小麦种子各50粒(CK)和用混合溶液浸种的向日葵种子、玉米
9、种子、小麦种子各50粒(试验组),播种至育苗盘(510穴),1穴1粒。各类种子播种深度均为1 cm。播种当日浇水1次,后期浇水频率为1次/2 d。2组试验均重复5次5,10。试验地点位于新疆农业大学农学院试验温室,试验时间为2022年3月29日4月12日。1.2.3观测植物发芽与生长指标播种前,将供试的向日葵种子、玉米种子、小麦种子分别以100粒为一组,使用电子天平称百粒质量,重复5次;分别以10粒为一组,用刻度尺测量种子长度/10粒、种子宽度/10粒,计算平均种长与平均种宽,重复5次。播种后每24 h统计发芽种子数,记录发芽日期,于发芽试验结束时用刻度尺分别测量对照组与试验组3种作物的株高和
10、根长,重复5次,每重复测量10株,取重复测量的平均值进行下一步分析11-12。计算种子发芽率(GP)、相对发芽率(RGP)、发芽指数(GI)、平均发芽时间(MLIT,单位为d)等指标,评价3种作物种子的发芽情况。计算峰值(PV)、平均发芽率(MDG)、发芽值(GV)评价混合溶液对3种作物种子发芽的影响。计算公式如下:GP(%)=n7 dN100,(1)RGP=GPMSGPCK,(2)GI=GtDt,(3)MLIT=GtDtGt,(4)PV=达到峰值的累计发芽率d峰值,(5)MDG=总发芽率d发芽结束,(6)GV=PVMDG10。(7)式中:n7 d表示7 d正常发芽的种子数,GPMS为试验组发
11、芽率,GPCK为对照组发芽率,N表示种子总数,Gt为发芽开始 t 日的发芽数,Dt为相应的发芽时间,d峰值为达到峰值的时间(d),d发芽结束为发芽结束时的时间(d),发芽值计算公式中的10为经验常数10,13-14。1.3数据分析利用 WPS 软件记录、整理数据并绘图,利用Jamovi 1.6.3对试验数据进行描述性统计与差异显著性检验。2结果与分析2.1供试种子表型变异如表1所示,供试的向日葵种子、玉米种子、小麦种子均成熟、饱满。其中向日葵种子单粒长度为(2.080.09)cm,单粒宽度为(0.800.04)cm,百粒质量为(14.050.11)g;玉米种子单粒长度为(1.350.01)cm
12、,单粒宽度为(0.840.02)cm,百粒质量为(41.020.91)g;小麦种子单粒长度为(0.610.02)cm,黄博文等:一种混合溶液对不同作物发芽及生长特性的影响53第44卷农业科学研究单粒宽度为(0.320.02)cm,百粒质量为(3.860.06)g。3种作物种子的长度、宽度以及百粒质量变异系数均小于15%,说明供试种子表型变异幅度小,形态基本一致。表1供试种子规格种子类别向日葵玉米小麦种子长度/cm2.080.091.350.010.610.02变异系数/%4.100.962.94种子宽度/cm0.800.040.840.020.320.02变异系数/%5.102.485.09百
13、粒质量/g14.050.1141.020.913.860.06变异系数/%0.762.211.492.2混合溶液对供试种子发芽特性的影响各处理种子萌发指标如表2所示。向日葵种子的平均发芽时间与CK一致,均为5 d,峰值与平均发芽率均高于CK,发芽值较CK提高了0.04,发芽率与发芽指数均高于CK,但差异不显著(P0.05)。发芽率较CK提高了14%,发芽指数较CK提高了1.22。相对发芽率为117.07%。玉米种子经混合溶液处理后平均发芽时间为5 d,较CK多1 d。峰值与平均发芽率均高于CK,发芽值较CK提高了0.01,发芽率高于CK,发芽指数略低于CK,差异不显著(P0.05)。发芽率较C
14、K提高了6%,全部发芽。相对发芽率为106.38%。小麦种子平均发芽时间与CK一致,均为4 d,峰值与平均发芽率均高于 CK,发芽值较 CK 提高了0.03,发芽率与发芽指数高于CK,但差异不显著(P0.05)。发芽率较CK提高了10%,全部发芽。发芽指数较CK提高了1.60。相对发芽率为111.90%。综上所述,混合溶液能有效提高3种作物种子的发芽率,对于单位时间内种子萌发数量的增加有促进作用,加快种子萌发速度。表2供试种子萌发指标作物向日葵玉米小麦处理CK混合溶液CK混合溶液CK混合溶液发芽率/%8296941008494发芽指数8.319.5311.3310.2410.9212.52平均
15、发芽时间/d554544峰值/%12.0013.2013.5013.6013.5014.00平均发芽率/%11.7113.7113.4314.2912.0013.43发芽值0.140.180.180.190.160.192.3混合溶液对供试种子生长特性的影响如表3所示,3种作物种子经混合溶液处理后,株高与根长均较CK有所增加,且差异显著(P0.05),平均株高、平均根长也均显著高于CK。向日葵株高最小值为 10.50 cm,较 CK 增加4.40 cm,最大值为17.70 cm,较CK增加1.60 cm,平均株高较CK增加1.60 cm;根长最小值为4.20 cm,较CK 增加 0.10 cm
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