不同土壤改良劑對玉米幼苗生理生長特性的影響

田 麗,蘇改艷，高平安，李小煒

(1.榆林學院，陜西 榆林 719000；2.榆林氣象局，陜西 榆林 719000)

土壤改良劑能夠防止土壤受侵害、降低土壤水分蒸發或過度的蒸騰作用、節約水資源，促進植物茁壯生長[1]。在陜北地區，玉米是主要的經濟作物之一[2]，因此，筆者選用兩種土壤改良劑，并對其設置不同的梯度與沙土混合，通過對玉米種子的出苗率，生長指標(高度，莖粗，生物量)及生理指標(葉綠素含量，根系活力)的測定并分析后，篩選出最適的土壤改良劑類型和最適添加量，為生產實踐提供理論基礎。

1 材料與方法

1.1 實驗設計

試驗在榆林學院生命科學學院溫室大棚進行，采用玉米盆栽試驗，試驗品種為玉米吉單137，各處理施加同水平基肥：N∶P2O5∶K2O=15∶5∶25。土壤改良劑為菌動力(來自山東淮坊君德生物科技有限公司)和松土精(來自英國汽巴公司)。花盆高為40 cm、上口徑為34 cm、下口徑為30 cm，同時在花盆底部鋪一層石子，起到防止土壤板結的作用。使花盆中的土量占其容積的90%，之后將土壤輕輕壓實，使花盆內土壤環境與自然土壤類似。此后，將玉米種子按每盆14株種入花盆中。種植完成后對每一試驗花盆進行澆水。筆者實驗為正交實驗設計[3]。實驗采用兩因素三水平，其中兩因素為兩種土壤改良劑，分別為松土精和菌動力；三水平為加入土壤改良劑的量,分別為松土精(每盆2.25 g，6 g，10 g)，菌動力(每盆2 g，50 g，88 g)。

表1 實驗分組及其編號

1.2 玉米生長生理指標測定

(1)出苗率：在播種一周后，用人工計數法對出苗率進行統計，其中，出苗率=種子出苗數/種子總數。

(2)直徑和高度：卷尺測量，頻率為一周一次。

(3)生物量：將每個處理的5個重復組中各取一株連根挖起，經過沖洗泥土、晾干、用剪刀將其地上部分與地下部分剪開，并分別稱重后裝入密封袋中。將其放入105℃的烘箱中進行30 min的烘干處理，之后再將其放入65℃的烘箱中24 h進一步進行烘干處理。然后使用電子秤進行稱重(精確到0.1 g)，最后換算成生物量。

(4)葉綠素含量——分光光度計法：取測量日當天早上9:00的新鮮玉米植株葉片，經過處理，取葉綠體色素提取液在波長663 nm和645 nm 下測定吸光度，以95%乙醇為空白對照。最后分別計算實驗葉片中葉綠素a、葉綠素b 和總葉綠素的含量[4]。

(5)根系活力的測定——TTC法：稱取根尖樣品0.5 g，經過各種處理后，將提取液用分光光度計在波長485 nm下比色，以空白試驗作對照測出光度值，通過查標準曲線，求出TTC還原量[5]。

1.3 數據處理方法

實驗數據采用Microsoft Excel分析，相關性分析利用SPSS 17.0進行。

2 結果與分析

2.1 不同土壤改良劑對玉米種子出苗率的影響

播種一周后對玉米出苗情況進行統計，結果分析如下：

圖1 不同土壤改良劑對玉米種子出苗率的影響

從圖1可看出：S處理的玉米種子的出苗率平均為0.77，與對照組相比沒有顯著性差異(p>0.05)，J處理的玉米種子出苗率平均為0.85，與對照組呈現顯著性差異(p<0.05)；S處理與J處理進行兩兩比較得出，J處理與S處理呈現顯著性差異(p<0.05)；可得，J處理對玉米種子的出苗有顯著的促進作用[6]。

2.2 不同土壤改良劑對玉米幼苗生長特性的影響

表2 不同土壤改良劑對玉米幼苗生長特性的影響

表2可以得出，S和J處理下的玉米幼苗的高度和直徑大致相同，與對照組相比，這兩種處理后的玉米幼苗的生長速度呈顯著性差異(p<0.05)；J處理與S處理相比呈現顯著性差異(p<0.05)。可得，J處理對玉米幼苗生長的促進作用強于S處理。

2.3 不同土壤改良劑在不同時期對玉米幼苗生長特性的影響

在玉米種子出苗后，在5月18日至6月25日期間，對不同處理的玉米幼苗的高度和直徑進行了動態觀測，之后進行統計分析，結果如下：

圖2 不同土壤改良劑在不同時期對玉米幼苗生長特性的影響

從圖2可得出，在兩種不同的土壤改良劑的處理下，不同的土壤改良劑在不同時期對玉米幼苗高度和直徑的增長有不同的促進作用。

玉米幼苗的高度在5月18-28日這一時期高度變化的折線斜率最大(圖2A)，即增長速度最快，達到生長高峰期，其中，J處理在這一時期的高度變化折線斜率>1，生長速度最快。這是由于J型土壤改良劑中含諸多有益微生物菌，營養豐富且活性高，能夠激活土壤殘留的氮磷鉀，使農作物吸收利用，使土壤中固定的磷和鉀分解轉化成可溶性磷肥、鉀肥，極大地促進農作物的生長[7]。此外，這一時期的白天光照充足，農作物的光合作用速率高，有機物合成速率快，加之溫度適宜，夜晚空氣流通，故導致農作物的生長速度加快。在5月28日至6月11日這一時期，不同處理的玉米幼苗的莖粗增長(圖2B所示)折線的斜率最大，均達到生長高峰期，其中，J處理的玉米幼苗的莖粗在不同時期均處于較高水平，由此可得，J型土壤改良劑對玉米幼苗的莖粗增長的促進作用強于S型土壤改良劑。

6月中旬之后，上述兩項指標的增長速度顯著變慢，總體上處于較低水平，這可能是因為該時期氣溫過高，空氣過于干燥且流通不暢，此外，在花盆中玉米幼苗的生長空間有限，對農作物高度和直徑的增長也較為不利。

2.4 不同土壤改良劑對玉米幼苗生理的影響

2.4.1 不同土壤改良劑對玉米幼苗葉綠素含量的影響 通過對六種不同處理的玉米幼苗進行三次的葉綠素含量的測定。結果如表3所示：

表3 不同土壤改良劑對玉米幼苗葉綠素含量的影響

由表3可得，不同添加量的S處理對玉米幼苗葉綠素含量的影響：與對照組相比，SM處理下葉綠素b和總葉綠素含量均呈顯著性差異，SH處理下葉綠素a含量呈極顯著性差異，其余處理均無顯著性差異。兩兩比較可得，SL和SM處理下葉綠素a含量無顯著性差異，SH處理下呈顯著性差異，SL和SH處理下葉綠素b和總葉綠素含量無顯著性差異，SM處理則呈顯著性差異。

不同添加量的J處理對玉米幼苗葉綠素含量的影響：與對照組相比，不同處理下的葉綠素a、葉綠素b和總葉綠素含量均呈現顯著性差異。兩兩比較得出，JL和JH處理下葉綠素a和總葉綠素含量無顯著性差異，而JM處理呈極顯著行差異(p<0.01)。

由上述可得，SM、SH、JL、JM和JH處理對玉米幼苗的葉綠素含量均有促進作用，其中JM處理對玉米幼苗葉綠素含量積累的促進作用最強。

2.4.2 不同土壤改良劑對玉米幼苗根系活力的影響 根系活力可體現植物根系生命力，根系活力強，則表明植物代謝旺盛。對玉米幼苗根系活力的測定結果如圖3所示：CK處理的TTC還原量為0.001 mg，S處理的為0.002 mg，J處理的為0.004 mg。與對照組相比，S與J處理均呈現顯著性差異；兩兩比較可得，J處理呈現差異性極顯著。可得，J處理下玉米幼苗的根系活力最強。

圖3 不同土壤改良劑對玉米幼苗根系活力的影響

3 結論

通過添加不同類別不同濃度梯度的土壤改良劑對玉米種子的出苗率和生長生理指標均產生不同程度的改良效果。其中菌動力添加量為每盆50 g的出苗狀況最好，為85%。對玉米幼苗的高度、莖粗及生物量的增長均有明顯的促進作用。其中，SH和JM處理對玉米幼苗高度增長的改良效果均好于其他處理，且JM處理呈極顯著性差異(p<0.01)；在促進玉米幼苗莖粗增長方面SM、SH和JM處理的促進效果與其他處理均呈現顯著性差異(p<0.05)；在促進玉米幼苗生物量增長方面，SH和JM處理的改良效果均好于其他處理。在促進葉片葉綠素積累方面，SM、SH和JM處理的促進效果均好于其他處理，其中，JM的促進效果最好。在促進玉米幼苗根系活力方面，S處理與J處理促進作用都很顯著，其中，J處理的根系活力還原量0.004 mg，其促進作用最強。

綜上所述，不同處理的土壤改良劑對玉米幼苗生長生理特性的影響作用依次為JM>SH>SM>JL=JH>CK。兩種土壤改良劑對玉米幼苗均有促進作用，J型土壤改良劑的促進作用強于S型土壤改良劑。其中，S處理促進效果最好的處理是SH，J處理促進效果最好的處理是JM。