郭景丽,梁元振,杨清俊,张 星,郎 朗,陈 宏
(河南心连心化学工业集团股份有限公司 河南新乡 453731)
聚天冬氨酸是一种可生物降解的高分子氨基酸聚合物,具有缓冲、阻垢和复合等多种功能,已被广泛应用于环境改善、污水处理和工业等领域[1-2]。聚天冬氨酸对重金属离子具有螯合作用,可富集土壤中多种营养元素,提高土壤养分含量,满足植物需肥要求,增强尿素缓释效果,保墒吸水等,这些均已得到不同程度的证实[2-4]。此外,在提高作物品质和抗逆性等方面,聚天冬氨酸也表现出了较好的效果[5-6]。聚天冬氨酸本身不是肥料,但作为肥料增效剂的一种,可提高肥料的有效性。有研究资料[4,7]表明,聚天冬氨酸与化肥配施,能有效活化营养元素,促进养分被作物吸收利用,并能显著刺激根系生长,增强吸收养分的能力。尽管已有关于聚天冬氨酸在农业上应用的相关研究[6,8],但在促进作物均衡生长方面,其添加量却有很大的差别。基于此,为探索复合肥中聚天冬氨酸的适宜添加量,以玉米为对象开展了不同添加量的发芽试验,根据所测指标,确定适宜的添加范围,为肥料添加助剂的选取和添加量的选择提供参考。
试验于2016年9月7日至24日在河南心连心化学工业集团股份有限公司技术中心实验室进行。
作物:玉米。
添加剂:聚天冬氨酸,天津赛尔生物技术有限公司。
种子均提前催芽,选择露白一致的玉米种子作为供试材料。发芽试验采用直径为15 cm的培养皿,共设置12个处理,每个处理重复5次,每次重复用1个培养皿。首先在每个培养皿内垫一层滤纸,然后均匀摆放8粒玉米种子。处理T1~T12依次称取0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11 g聚天冬氨酸分别置于1 L清水中(容器为烧杯),用玻璃棒充分搅拌,溶解后分别向对应处理培养皿中加40 mL聚天冬氨酸溶液。以后根据蒸发情况,向上述培养皿中加入等量的10~20 mL清水。
15~20 d后,对玉米进行收获。测定指标及其方法:①玉米株高,用卷尺从茎秆基部(茎秆与根部分界处)量至叶片自然伸展最长端;②玉米根长,用卷尺从根部(茎秆与根部分界处)量至根部自然伸展最长端;③根数量,采用计数法测定;④干重,用剪刀将茎秆和根部剪开,均先在105 ℃下杀青0.5 h,然后在 80 ℃下烘至恒重,再分别用百分之一天平和千分之一天平称重。
采用Excel 2010和SPSS 17.0 软件对测定结果进行统计分析。
按试验方法添加不同量的聚天冬氨酸进行玉米发芽试验,结果见表1。
表1 不同聚天冬氨酸添加量对玉米发芽的影响
由表1可知:处理4、6、8对玉米株高影响较大,表明在一定浓度范围内,玉米株高随聚天冬氨酸添加量的增加而增高,其中以0.3%添加量作用效果最好,比处理1高出3.2%,其次是添加量0.7%和0.5%;从根长的整体数据看,聚天冬氨酸质量分数超过0.8%时,根长被抑制的可能性较大,0.1%~0.4%的添加量对根长促进效果较明显,但处理之间差异不显著;处理6的玉米根数明显多于其他处理,总体来看,0.1%~0.9%的添加量有利于根数增加,但过高浓度有明显抑制作用;植株干重可反映出光合作用积累量和作物生长状况,表1中各处理差异不显著,添加聚天冬氨酸的作用效果不明显,量多反而不利于物质合成,处理1、2、3、4的添加量较为合适;根系的发达程度可明显影响养分吸收能力,从根干重数据来看,随着聚天冬氨酸添加量的增加,根干重越轻,表明具有抑制作用,这可能与地上部干物重的积累有一定关系[5-6]。
添加一定量的聚天冬氨酸能明显促进玉米生长,刺激其根系伸长和根数增加,增大了对深层土壤养分吸收的可能性,并有效促进了植株地上部和地下部干重。试验结果表明,适宜的聚天冬氨酸添加质量分数为0.3%~0.5%。