沼液对棉花发芽率及幼苗生长的影响

樊华 邓良伟 宋立 席莹莹 吴先勤 王开勇

摘要：为了研究不同体积分数的沼液对棉花发芽和幼苗生长的影响，在温室大棚和实验室恒温箱中进行培养试验。结果表明，发芽期各体积分数沼液均降低了棉花的发芽率；苗期沼液体积分数小于２０％时棉花幼苗的存活率为１００％，沼液体积分数为１０％时棉花幼苗的株高、根长、根重、叶面积等最大。

关键词：沼液；棉花；发芽率；幼苗生长

中图分类号：Ｓ５６２．０４文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０12）16－3437-03

Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ Ｂｉｏｇａｓ Ｓｌｕｒｒｙ ｏｎ Cｏｔｔｏｎ Gｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ Sｅｅｄｌｉｎｇ Gｒｏｗｔｈ

ＦＡＮ Ｈｕａ１，ＤＥＮＧ Ｌｉａｎｇ－ｗｅｉ２，ＳＯＮＧ Ｌｉ２，ＸＩ Ｙｉｎｇ－ｙｉｎｇ３，ＷＵ Ｘｉａｎ－ｑｉｎ１，ＷＡＮＧ Ｋａｉ－ｙｏｎｇ１

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ａｇｒｏｎｏｍｙ， Ｓｈｉｈｅｚｉ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｉｈｅｚｉ ８３２００３，Ｘｉｎｊｉａｎｇ，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｂｉｏｇａｓ Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｍｉｎｉｓｔｒｙ ｏｆ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅ，Ｃｈｅｎｇｄｕ ６１００４１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｓｃｉｅｎｃｅｓ， Ｈｕａｚｈｏｎｇ Ａｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ， Ｗｕｈａｎ ４３００７０，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｉｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｓｔｕｄｙ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｌｕｒｒｙ ｏｎ ｃｏｔｔｏｎ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｉｃａｌ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ ｏｆ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ， ｃｏｔｔｏｎ ｗｅｒｅ ｃｕｌｔｕｒｅｄ ｂｏｔｈ ｉｎ ｔｈｅ ｇｒｅｅｎｈｏｕｓｅ ａｎｄ ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｉｎｃｕｂａｔｏｒ． Ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ｒｅｄｕｃｅｄ ｔｈｅ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｄｕｒｉｎｇ ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｓｔａｇｅ． Ｃｏｔｔｏｎ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｕｒｖｉｖａｌ ｒａｔｅ ｗａｓ １００％ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｗａｓ ｂｅｌｏｗ ２０％； ｔｈｅ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｈｅｉｇｈｔ， ｒｏｏｔ ｌｅｎｇｔｈ， ｒｏｏｔ ｗｅｉｇｈｔ， ａｎｄ ｌｅａｆ ａｒｅａ ｏｆ ｃｏｔｔｏｎ ｗｅｒｅ the ｈｉｇｈｅｓｔ ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｖｏｌｕｍｅ ｒａｔｉｏ ｏｆ ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ ｔｏ ｗａｔｅｒ ｗａｓ １０％ ｄｕｒｉｎｇ ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｓｔａｇｅ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｂｉｏｇａｓ ｓｌｕｒｒｙ； ｃｏｔｔｏｎ； ｇｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ； ｓｅｅｄｌｉｎｇ ｇｒｏｗｔｈ

以沼气发酵为纽带的生态系统能够将废弃物资源化综合处理利用、生态环境保护与农业生产活动有机结合起来，有利于维护生态平衡，促进农业可持续发展，沼渣、沼液的综合利用是沼气综合利用的重点研究方向［１－３］。沼气发酵残留物作有机肥的养分含量比任何一种堆沤方法制取的有机肥的养分含量都高，氮、磷、钾的回收率高达９０％以上，且有很大一部分已转化为速效态的养分［３］，可以有效提高土壤生物功能［４］。针对沼液使用后产生的后续效应，分析沼液对棉花发芽和幼苗生长发育的影响，可为实现农村生态化和可持续发展提供科学依据。

１材料与方法

试验所用沼液取自石河子郊区生猪养殖场的沼气池，供试棉花品种为新陆早３６。２０１０年７－８月，于新疆石河子大学试验站温室大棚内（３５ ℃）对棉花进行沼液水培试验，因为大棚内蒸发量大，保证每天浇１次水。不同沼液体积分数对棉花发芽率的影响共设４个处理，分别为Ａ．０，Ｂ．０．６７％，Ｃ．１．６７%，Ｄ．３．３３％，即每１ ０００ ｍＬ溶液中分别加入沼液的体积为０、６．７、１６．７、３３．３ ｍＬ，于大棚放入穴盘中进行随机区组试验，每个穴盘中放入优选过的５粒种子，每个处理２５次重复；同时，将催芽后的棉花再用沼液体积分数分别为０（清水处理）、５．０％、１０．０％、１２．５％、１６．３％、２０．０％、２５．０％、３３．３％、５０．０％、１００．０%的１００ ｍＬ培养液在水培杯中培养至三叶期，记录其成活率，三叶期后继续培养，２周后分别测定棉花的株高、根长、根重、茎重、叶重、茎粗和叶面积，并利用ＳＰＳＳ １３．０等软件进行统计分析。

２结果与分析

２．１不同体积分数沼液对棉花发芽率的影响

不同体积分数沼液对棉花发芽率影响较显著（表１）。使用清水培养棉花的发芽率最高，随着沼液体积分数增加棉花的发芽率下降。

２．２棉花催芽后不同体积分数沼液对幼苗成活率的影响

由表２可知，当沼液体积分数小于２０.0％时棉花幼苗的成活率为１００.0％，沼液体积分数大于或等于２０.0％时棉花幼苗的成活率下降，完全用沼液培养棉花幼苗不能成活。

２．３不同体积分数沼液对棉花幼苗生长的影响

２．３．１不同体积分数的沼液对棉花株高、根长的影响沼液原液培养棉苗不能成活，除施用沼液原液培养外，棉花的株高随着沼液体积分数的变化没有显著差异；当沼液体积分数≤２５.0％时各个处理的根长都与清水处理没有显著差异，当沼液体积分数＞２５.0％时根长显著短于清水处理；当沼液体积分数为１０.0％时棉花的株高最高、根长最长，分别比清水处理增长２１％和３１％（图１）。

２．３．２不同体积分数的沼液对棉花根重、茎重和叶重的影响随沼液体积分数增大，棉花的根重总体呈下降趋势，当沼液体积分数≥３３．３％时，均与清水处理有显著差异，其他处理与清水处理差异不显著（图２）；沼液体积分数为１０.0％时棉花的茎重与清水处理差异不显著，其余处理棉花的茎重都比清水处理显著减小；棉花叶重除沼液原液处理外的各个处理与清水处理间没有显著差异。综合比较，沼液体积分数为１０.0％时棉花的根重和叶重最大，分别比清水处理高３０％和６％，对幼苗生长最有利。

２．３．３不同体积分数的沼液对棉花茎粗和叶面积的影响对棉花幼苗进行茎粗和叶面积分析（图３、图４），沼液体积分数为１０.0％时棉花茎粗最粗，比清水处理高３４％，差异显著，除沼液原液处理外其他处理与清水处理差异不显著。除沼液原液处理外的各个处理与清水处理比较棉花的叶面积差异不显著，当沼液体积分数为１０.0％时棉花的叶面积最大，比清水处理高７％。

３结论与讨论

１）棉花不宜使用沼液进行浸种。在幼苗期棉田施用沼液，沼液的体积分数应控制在２０％以内。已有研究表明，玉米种子在沼液体积分数为５０％时发芽最好，低于５０％发芽较好，与清水比较接近［５］；大豆和绿豆种子沼液稀释３倍和４倍后发芽率分别提高了１．２％和４．５％，对于其幼苗生长也较有利［６］；苋菜、香菜、茴香种子在沼液稀释２～５倍后能不同程度提高发芽率［７］；杨闯等［８］研究表明，棉花利用沼液浸种８ ｈ后，可提高棉花出苗率３．５％，其他浸种时间都降低了出苗率。因此，棉花采用沼液浸种要谨慎。

２）沼液原液不宜直接施用，不同体积分数沼液培养棉苗后，比较棉花的株高、根长、茎粗、根重、茎重、叶重和叶面积可知，体积分数为１０％时各项生理指标均达到最优水平。已有研究表明，番茄幼苗生长时沼液与水的较优体积比为１∶３［９］，大豆、绿豆为１∶５［６］，苋菜、香菜、茴香也为１∶５［７］，玉米为１∶２［５］，春茶为３∶２［１０］。由于不同作物的生育期差异大，在苗期受到沼液各种养分的影响和响应周期也不同，大豆、绿豆和玉米的培养时间仅为７ ｄ，不能完全说明沼液的综合作用，番茄、苋菜、香菜、茴香设置的稀释倍数未达到作物的生态适应范围，因此，都需要进一步研究。

参考文献：

［１］ 张培栋，杨艳丽，李新荣．中国沼气综合利用潜力［Ｊ］．中国沼气，２００７，２５（５）：３２－３５．

［２］ 郭强，牛冬杰，程海静．沼渣的综合利用［Ｊ］．中国资源综合利用，２００５（１２）：１１－１５．

［３］ 王远远，刘荣厚．沼液综合利用研究进展［Ｊ］．安徽农业科学，２００７，３５（４）：１０８９－１０９１．

［４］ 张无敌，尹芳，徐锐，等．沼液对土壤生物学性质的影响［Ｊ］．湖北农业科学，２００９，４８（１０）：２４０３－２４０７．

［５］ 戴小阳，蔡斯，彭琼，等．沼液对玉米种子的发芽及生理特性的影响［Ｊ］．安徽农业科学，２００７，３５（６）：１６７９－１６８０，１７４１．

［６］ 樊鸿章，刘玉凤．沼液对主要豆类种子发芽出苗的影响［Ｊ］．陕西农业科学，２００９（５）：２３－２５．

［７］ 张亚莉，刘桂芹，尹立红，等． 沼液浸种对蔬菜生长发育的影响［Ｊ］．北方园艺，２０１１（６）：４１－４２．

［８］ 杨闯，徐文修，李钦钦，等．沼液浸种对陆地棉生长及产量的影响［Ｊ］．新疆农业科学，２００９，４６（１）：１３８－１４１．

［９］ 李彧，蒋芳玲，刘明池，等．沼液与营养液配比对番茄幼苗生长和生理特性的影响［Ｊ］．蔬菜，２０１１（５）：５６－５９．

［１０］ 向永生，孙东发，王明锐，等．沼液不同浓度对春茶的影响［Ｊ］．湖北农业科学，２００６，４５（１）：７８－８０．