海藻精對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

李婧，高小佳，章孜亮

(1.河北省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)創(chuàng)新中心，河北 秦皇島 066004；2.河北省農(nóng)業(yè)廳植物營養(yǎng)與海洋功能肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，河北 秦皇島 066004；3.河北省企業(yè)技術(shù)中心，河北 秦皇島 066004；4.領(lǐng)先生物農(nóng)業(yè)股份有限公司，河北 秦皇島 066004)

海藻是海洋生物資源的重要組成部分，含有豐富礦質(zhì)元素、海藻多糖、糖醇、氨基酸、維生素、甜菜堿及酚類等化合物，此外還含有生長素、細(xì)胞激動素、赤霉素等天然激素類物質(zhì)[1-3]，具有很高的經(jīng)濟(jì)價值和營養(yǎng)價值。近年來，海藻及其提取物在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用越來越受到人們的重視。已有研究結(jié)果表明，海藻提取物對蔬菜、水果、糧食等作物具有普遍的促進(jìn)生長和增產(chǎn)效果。鄭懷訓(xùn)等[4]發(fā)現(xiàn)大棚番茄施用海藻肥料，能促進(jìn)番茄的生長、發(fā)育、早熟和增加產(chǎn)量。另有研究發(fā)現(xiàn)通過噴施海藻液肥能顯著提高草莓的產(chǎn)量和品質(zhì)[5]。張曉虹等[6]試驗(yàn)證明，在穴盤育苗條件下，灌根施用300倍液海藻生根劑，可同時促進(jìn)黃瓜幼苗地上部和根系的生長。海藻提取物對種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢的影響也有一些研究報道，Carvalho等[7]用0.8 mL·L-1的泡葉藻提取物浸泡大豆種子，發(fā)現(xiàn)發(fā)芽率較清水對照處理提高了 28.5%。作者以自行開發(fā)的海藻提取物產(chǎn)品(下稱為海藻精)為材料，對玉米種子浸種后，研究海藻精對玉米種子萌發(fā)和幼苗生長的影響，以期為海藻精在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用和推廣提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

供試材料海藻精(海藻酸≥8%，有機(jī)質(zhì)≥40%，K2O≥12%)為作者自行開發(fā)。供試作物為玉米，品種為鄭單958。

1.2 處理設(shè)計(jì)

對玉米種子進(jìn)行浸種試驗(yàn)，共設(shè)4個處理，分別是海藻精稀釋1 000倍，2 000倍，3 000倍，0(純水，CK)為對照，重復(fù)3次。

選取飽滿的玉米種子，在試驗(yàn)前將種子在1%次氯酸鈉溶液中消毒，之后將種子分別置于不同濃度的海藻精稀釋液中浸種12 h。浸種完畢后用蒸餾水沖洗3次，用吸水紙吸干表面水分。將種子整齊播在鋪有直徑10 cm的雙層濾紙的培養(yǎng)皿中，每個培養(yǎng)皿中均放置30粒玉米種子，用清水保濕，置于25 ℃光照培養(yǎng)箱中萌發(fā)，光照與黑暗時間設(shè)置為12 h/12 h，光照強(qiáng)度為2 000 lx。

1.3 樣品采集與測定

每24 h記錄一次發(fā)芽情況(以胚根≥2 mm為標(biāo)準(zhǔn))，第3 d計(jì)算發(fā)芽勢，第7 d計(jì)算發(fā)芽率。

萌發(fā)第15 d取10株幼苗用卷尺測量株高和根長，游標(biāo)卡尺測量莖粗，同時測定葉綠素含量[8]。另取10株幼苗置于85 ℃烘箱中烘干至恒重，稱地上部干重、根干重。

1.4 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用Excel 2000和DPS進(jìn)行處理，檢驗(yàn)差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 對玉米種子萌發(fā)的影響

由表1可知，海藻精不同稀釋倍數(shù)處理對玉米種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢均有顯著的促進(jìn)作用；海藻精不同稀釋倍數(shù)處理間差異顯著，海藻精稀釋2 000倍和3 000倍處理的種子發(fā)芽率和發(fā)芽勢顯著高于1 000倍處理。與對照相比，海藻精稀釋2 000倍和3 000倍處理發(fā)芽率分別增加6.0和6.3百分點(diǎn)，發(fā)芽勢分別增加12.5和23.3百分點(diǎn)。

表1 不同稀釋倍數(shù)海藻精處理對玉米種子萌發(fā)的影響

2.2 對玉米幼苗生長的影響

從表2可知，海藻精不同稀釋倍數(shù)處理玉米種子后，玉米幼苗的株高、莖粗、葉片數(shù)、根長和株干重與對照相比均存在顯著差異；不同稀釋倍數(shù)的處理表現(xiàn)為2 000倍和3 000倍的效果較1 000倍的好，其中株高、葉片數(shù)、地上干重、根干重和整株干重顯著高于1 000倍處理。與對照相比，2 000倍和3 000倍稀釋液浸種處理的玉米株高、莖粗、葉片數(shù)、根長、地上部干重、根干重和整株干重分別增加28.0%～28.6%、30.9%～33.0%、36.4%、52.4%～59.5%、33.9%～35.2%、45.0%和39.3%～39.9%，其間均表現(xiàn)差異顯著。

表2 不同稀釋倍數(shù)海藻精處理對玉米幼苗生長指標(biāo)的影響

2.3 對玉米幼苗葉綠素含量的影響

葉綠素含量和葉綠素a、葉綠素b含量是衡量葉片生長狀況的重要指標(biāo)[9]。如表3所示，海藻精不同稀釋倍數(shù)浸種玉米種子后均在一定程度上增加了幼苗葉片葉綠素含量。海藻精稀釋2 000倍和3 000倍處理與對照相比，顯著增加了葉片葉綠素a和葉綠素(a+b)的含量，其中以海藻精2 000倍處理效果最好，分別增加31.4%和29.1%。

表3 不同稀釋倍數(shù)海藻精處理對玉米幼苗葉綠素含量的影響

3 小結(jié)與討論

海藻肥作為一種天然的有機(jī)肥料，含有多種營養(yǎng)元素及植物活性物質(zhì)，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了有益的功效。劉培京等[10]曾報道海藻生物有機(jī)液肥能夠提高蔬菜種子的發(fā)芽率并促進(jìn)幼苗生長，海藻生物有機(jī)液肥稀釋600倍處理黃瓜、番茄種子，能夠顯著提高種子的發(fā)芽率，海藻生物有機(jī)液肥稀釋400倍處理能夠顯著提高辣椒種子的發(fā)芽率。李湛等[11]研究發(fā)現(xiàn)，適當(dāng)濃度的海帶提取液用于綠豆浸種，可以促進(jìn)綠豆種子萌發(fā)，增加綠豆芽下胚軸長度、上胚軸長度，增強(qiáng)種子萌發(fā)過程中 α-淀粉酶活性，提高可溶性還原糖含量等。本研究結(jié)果表明，采用1 000～3 000倍海藻精稀釋液對玉米種子浸種處理，均能促進(jìn)種子的發(fā)芽率和發(fā)芽勢，促進(jìn)幼苗的生長及增加葉片葉綠素含量，其中2 000倍和3 000倍稀釋的處理促進(jìn)萌發(fā)和壯苗作用較好，發(fā)芽率分別提高7.6%和8.0%，發(fā)芽勢提高21.7%和37.0%，整株干重提高39.0%以上，葉綠素(a+b)提高23.9%以上。在實(shí)際應(yīng)用中推薦用稀釋2 000～3 000倍海藻精液來浸種玉米種子。