不同土壤改良剂对玉米幼苗生理生长特性的影响

田 丽,苏改艳，高平安，李小炜

(1.榆林学院，陕西 榆林 719000；2.榆林气象局，陕西 榆林 719000)

土壤改良剂能够防止土壤受侵害、降低土壤水分蒸发或过度的蒸腾作用、节约水资源，促进植物茁壮生长[1]。在陕北地区，玉米是主要的经济作物之一[2]，因此，笔者选用两种土壤改良剂，并对其设置不同的梯度与沙土混合，通过对玉米种子的出苗率，生长指标(高度，茎粗，生物量)及生理指标(叶绿素含量，根系活力)的测定并分析后，筛选出最适的土壤改良剂类型和最适添加量，为生产实践提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 实验设计

试验在榆林学院生命科学学院温室大棚进行，采用玉米盆栽试验，试验品种为玉米吉单137，各处理施加同水平基肥：N∶P2O5∶K2O=15∶5∶25。土壤改良剂为菌动力(来自山东淮坊君德生物科技有限公司)和松土精(来自英国汽巴公司)。花盆高为40 cm、上口径为34 cm、下口径为30 cm，同时在花盆底部铺一层石子，起到防止土壤板结的作用。使花盆中的土量占其容积的90%，之后将土壤轻轻压实，使花盆内土壤环境与自然土壤类似。此后，将玉米种子按每盆14株种入花盆中。种植完成后对每一试验花盆进行浇水。笔者实验为正交实验设计[3]。实验采用两因素三水平，其中两因素为两种土壤改良剂，分别为松土精和菌动力；三水平为加入土壤改良剂的量,分别为松土精(每盆2.25 g，6 g，10 g)，菌动力(每盆2 g，50 g，88 g)。

表1 实验分组及其编号

1.2 玉米生长生理指标测定

(1)出苗率：在播种一周后，用人工计数法对出苗率进行统计，其中，出苗率=种子出苗数/种子总数。

(2)直径和高度：卷尺测量，频率为一周一次。

(3)生物量：将每个处理的5个重复组中各取一株连根挖起，经过冲洗泥土、晾干、用剪刀将其地上部分与地下部分剪开，并分别称重后装入密封袋中。将其放入105℃的烘箱中进行30 min的烘干处理，之后再将其放入65℃的烘箱中24 h进一步进行烘干处理。然后使用电子秤进行称重(精确到0.1 g)，最后换算成生物量。

(4)叶绿素含量——分光光度计法：取测量日当天早上9:00的新鲜玉米植株叶片，经过处理，取叶绿体色素提取液在波长663 nm和645 nm 下测定吸光度，以95%乙醇为空白对照。最后分别计算实验叶片中叶绿素a、叶绿素b 和总叶绿素的含量[4]。

(5)根系活力的测定——TTC法：称取根尖样品0.5 g，经过各种处理后，将提取液用分光光度计在波长485 nm下比色，以空白试验作对照测出光度值，通过查标准曲线，求出TTC还原量[5]。

1.3 数据处理方法

实验数据采用Microsoft Excel分析，相关性分析利用SPSS 17.0进行。

2 结果与分析

2.1 不同土壤改良剂对玉米种子出苗率的影响

播种一周后对玉米出苗情况进行统计，结果分析如下：

图1 不同土壤改良剂对玉米种子出苗率的影响

从图1可看出：S处理的玉米种子的出苗率平均为0.77，与对照组相比没有显著性差异(p>0.05)，J处理的玉米种子出苗率平均为0.85，与对照组呈现显著性差异(p<0.05)；S处理与J处理进行两两比较得出，J处理与S处理呈现显著性差异(p<0.05)；可得，J处理对玉米种子的出苗有显著的促进作用[6]。

2.2 不同土壤改良剂对玉米幼苗生长特性的影响

表2 不同土壤改良剂对玉米幼苗生长特性的影响

表2可以得出，S和J处理下的玉米幼苗的高度和直径大致相同，与对照组相比，这两种处理后的玉米幼苗的生长速度呈显著性差异(p<0.05)；J处理与S处理相比呈现显著性差异(p<0.05)。可得，J处理对玉米幼苗生长的促进作用强于S处理。

2.3 不同土壤改良剂在不同时期对玉米幼苗生长特性的影响

在玉米种子出苗后，在5月18日至6月25日期间，对不同处理的玉米幼苗的高度和直径进行了动态观测，之后进行统计分析，结果如下：

图2 不同土壤改良剂在不同时期对玉米幼苗生长特性的影响

从图2可得出，在两种不同的土壤改良剂的处理下，不同的土壤改良剂在不同时期对玉米幼苗高度和直径的增长有不同的促进作用。

玉米幼苗的高度在5月18-28日这一时期高度变化的折线斜率最大(图2A)，即增长速度最快，达到生长高峰期，其中，J处理在这一时期的高度变化折线斜率>1，生长速度最快。这是由于J型土壤改良剂中含诸多有益微生物菌，营养丰富且活性高，能够激活土壤残留的氮磷钾，使农作物吸收利用，使土壤中固定的磷和钾分解转化成可溶性磷肥、钾肥，极大地促进农作物的生长[7]。此外，这一时期的白天光照充足，农作物的光合作用速率高，有机物合成速率快，加之温度适宜，夜晚空气流通，故导致农作物的生长速度加快。在5月28日至6月11日这一时期，不同处理的玉米幼苗的茎粗增长(图2B所示)折线的斜率最大，均达到生长高峰期，其中，J处理的玉米幼苗的茎粗在不同时期均处于较高水平，由此可得，J型土壤改良剂对玉米幼苗的茎粗增长的促进作用强于S型土壤改良剂。

6月中旬之后，上述两项指标的增长速度显著变慢，总体上处于较低水平，这可能是因为该时期气温过高，空气过于干燥且流通不畅，此外，在花盆中玉米幼苗的生长空间有限，对农作物高度和直径的增长也较为不利。

2.4 不同土壤改良剂对玉米幼苗生理的影响

2.4.1 不同土壤改良剂对玉米幼苗叶绿素含量的影响 通过对六种不同处理的玉米幼苗进行三次的叶绿素含量的测定。结果如表3所示：

表3 不同土壤改良剂对玉米幼苗叶绿素含量的影响

由表3可得，不同添加量的S处理对玉米幼苗叶绿素含量的影响：与对照组相比，SM处理下叶绿素b和总叶绿素含量均呈显著性差异，SH处理下叶绿素a含量呈极显著性差异，其余处理均无显著性差异。两两比较可得，SL和SM处理下叶绿素a含量无显著性差异，SH处理下呈显著性差异，SL和SH处理下叶绿素b和总叶绿素含量无显著性差异，SM处理则呈显著性差异。

不同添加量的J处理对玉米幼苗叶绿素含量的影响：与对照组相比，不同处理下的叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量均呈现显著性差异。两两比较得出，JL和JH处理下叶绿素a和总叶绿素含量无显著性差异，而JM处理呈极显著行差异(p<0.01)。

由上述可得，SM、SH、JL、JM和JH处理对玉米幼苗的叶绿素含量均有促进作用，其中JM处理对玉米幼苗叶绿素含量积累的促进作用最强。

2.4.2 不同土壤改良剂对玉米幼苗根系活力的影响 根系活力可体现植物根系生命力，根系活力强，则表明植物代谢旺盛。对玉米幼苗根系活力的测定结果如图3所示：CK处理的TTC还原量为0.001 mg，S处理的为0.002 mg，J处理的为0.004 mg。与对照组相比，S与J处理均呈现显著性差异；两两比较可得，J处理呈现差异性极显著。可得，J处理下玉米幼苗的根系活力最强。

图3 不同土壤改良剂对玉米幼苗根系活力的影响

3 结论

通过添加不同类别不同浓度梯度的土壤改良剂对玉米种子的出苗率和生长生理指标均产生不同程度的改良效果。其中菌动力添加量为每盆50 g的出苗状况最好，为85%。对玉米幼苗的高度、茎粗及生物量的增长均有明显的促进作用。其中，SH和JM处理对玉米幼苗高度增长的改良效果均好于其他处理，且JM处理呈极显著性差异(p<0.01)；在促进玉米幼苗茎粗增长方面SM、SH和JM处理的促进效果与其他处理均呈现显著性差异(p<0.05)；在促进玉米幼苗生物量增长方面，SH和JM处理的改良效果均好于其他处理。在促进叶片叶绿素积累方面，SM、SH和JM处理的促进效果均好于其他处理，其中，JM的促进效果最好。在促进玉米幼苗根系活力方面，S处理与J处理促进作用都很显著，其中，J处理的根系活力还原量0.004 mg，其促进作用最强。

综上所述，不同处理的土壤改良剂对玉米幼苗生长生理特性的影响作用依次为JM>SH>SM>JL=JH>CK。两种土壤改良剂对玉米幼苗均有促进作用，J型土壤改良剂的促进作用强于S型土壤改良剂。其中，S处理促进效果最好的处理是SH，J处理促进效果最好的处理是JM。