猪场沼液浸种时间及浓度对金粳818 种子萌发及幼苗生长的影响

张新建，赵 秋，周丽平，宁晓光，王晓静

（1.天津市农业科学院农业资源与环境研究所，天津 300384；2.天津市农业科学院农作物研究所，天津市农作物遗传育种重点实验室，天津 300384）

近年来，随着农业现代化进程持续加快，我国对农业废弃物的处置利用和农业可持续发展的要求也越来越高。将畜禽粪便等有机废弃物进行厌氧发酵的产物沼渣和沼液返还到土壤中，已成为处理有机废弃物所采用的主要手段。沼渣中含有丰富的有机质，沼液中含有植物生长所需的大量元素（氮、磷、钾）及微量元素（铁、锰、铜、锌等）[1-2]，同时还含有能够刺激和促进植物生长的腐植酸、氨基酸和赤霉素等活性物质[3-6]，是一种速效养分丰富的有机肥料[6-7]，施用沼液可以提高作物产量[8-9]、增强作物的抗逆性[5，9-10]。同时，沼液可以作为浸种剂，应用于多种作物种子的浸种。沼液浸种能够提升种子的新陈代谢，促进种子发育，具有出苗整齐、壮苗等优点。近年来，沼液浸种广泛用于水稻、玉米等农作物，但研究结论差异比较大。有研究认为，适宜的沼液浓度有助于种子的萌发，浓度过大，则会抑制其萌发[11-13]；有研究发现，沼液浸种促进茎高、茎粗和根长增加，提高秧苗素质[14]；但部分研究发现，沼液处理对萌发后期的水稻种子具有不利影响[15-17]。

金粳818 是江苏等地推广面积最大的直播稻品种，种子用量相对较大，提高其发芽率和幼苗素质，对于节约宁波地区种植户的生产成本具有重要意义。为了更好地利用本地农业废弃物资源，本试验研究了不同体积分数的猪场沼液在不同的浸种时间下对金粳818 种子萌发及幼苗生长的影响，以获得本地沼液的更多应用途径，为当地沼液在水稻浸种中的高效应用及资源化利用提供数据支撑。

1 材料和方法

1.1 试验材料

以天津市水稻研究所育成的金粳818 为研究对象，选取颗粒饱满的种子作为供试材料。供试沼液来自于天津市益利来养殖有限公司，发酵原料为猪场粪污。沼液的理化性质为：全氮370 mg/L，全磷10 mg/L，全钾150 mg/L，铜0.7 mg/L，锌5.2 mg/L，铅4.2 mg/L，镉为0.9 mg/L，腐植酸0.1%～0.6%，pH 值8.7～9.2。

1.2 试验设计

2020 年10 月试验在天津市农业科学院农业资源与环境研究所实验室进行。试验设置6 个处理，每个处理的沼液体积分数为0（CK）、10%、25%、50%、75%和100%，每个处理3 次重复。量取不同处理的溶液100 mL 于三角瓶中，每瓶放40 粒金粳818 精选种子，放置于光照培养箱中（上海百典，SPX-250GBH）。浸种时间设置3 个梯度，分别为24、48 和72 h。浸种完成后，用蒸馏水冲洗干净，放在垫有滤纸的培养皿中发芽，每天8：30 和16：30 各以蒸馏水湿润滤纸一次。

1.3 测定项目及方法

从催芽开始后每隔24 h 调查萌发种子数，种子露白即为萌发，计算萌发率和萌发速率指数。萌发率为萌发试验结束后，萌芽种子数占种子总数的比例[18]。在催芽的第4 天，从每个培养皿中选出5 株长势良好的水稻幼苗，测定其根长、根数和茎长。

式中，Nt为第t 天种子的发芽数，Dt为对应的发芽天数。

1.4 数据分析

数据采用Excel 2013 软件作图，采用SPSS 19.0软件进行显著性分析（P＜0.05）。

2 结果与分析

2.1 不同处理对金粳818 种子萌发率和萌发速率指数的影响

从图1 可以看出，浸种时间相同，沼液体积分数对种子萌发率的影响差异不显著。浸种24 h 条件下，50%和100%体积分数沼液浸种金粳818 种子萌发率最高，均为99.17%，高于对照组（96.67%）。浸种48 h 条件下，10%体积分数沼液浸种金粳818种子萌发率最高，为97.50%，其次为25%体积分数沼液处理（96.67%），50%和100%体积分数沼液处理萌发率明显低于对照。浸种72 h 条件下，25%体积分数沼液处理后金粳818 萌发率最高，为98.33%，其他体积分数处理均低于该处理。说明浸种24 h 下，沼液浸种对萌发率有一定的促进作用；在浸种48、72 h 下，随着沼液浸种时间增加，萌发率整体呈下降趋势。由图2 可知，0、50%、75%和100%体积分数沼液条件下，随着浸种时间的增加，萌发率均有明显的下降，其中，75%体积分数沼液处理差异达到显著水平，说明浸种时间延长对萌发率可造成一定的抑制作用。

从图3 可以看出，随着沼液体积分数的增加，金粳818 种子的萌发速率指数均表现出一定的下降趋势，75%、100%体积分数沼液浸种处理的萌发速率指数均显著低于对照，说明高体积分数沼液浸种对金粳818 种子的萌发速率指数有一定的抑制作用。在浸种72 h 下，金粳818 种子萌发速率指数较高，其中，50%体积分数沼液处理最高（0.70）。

从图4 可以看出，在相同的沼液体积分数下，在低体积分数（0～50%）下，浸种时间增加均能提升种子的萌发速率指数，但高体积分数沼液浸种条件下，随着浸种时间延长，萌发速率指数下降，差异达显著水平。

2.2 不同处理对金粳818 根数、根长和茎长的影响

由图5 可知，浸种24 h 条件下，沼液各体积分数处理的根数均有一定提升。10%、50%和100%体积分数沼液处理与对照相比差异达显著水平。浸种48 h 下，除了100%处理，其他处理的根数与对照相比均有小幅下降，但差异不显著。浸种72 h 下，沼液各处理根数均低于对照，随着体积分数增加根数呈下降趋势，其中，25%、75%和100%处理呈显著下降趋势，说明利用沼液浸种金粳818 的时间太长对根数的增加不利。在相同的沼液体积分数下（图6），随着浸种时间的增加，对照的根数显著增加，25%、75%和100%处理下48h 浸种的根数最多，并与72 h处理的根数差异达显著水平，10%和50%处理根数差异不显著。

从图7 可以看出，浸种24 h，75%、100%体积分数沼液处理的根长与对照相比显著增加；浸种48 h，50%、75%和100%体积分数沼液处理的根长与对照相比显著增加，随着沼液体积分数的增加，根长逐渐增加；浸种72 h，50%、75%和100%体积分数沼液处理的根长与对照相比显著增加，但根长相对24、48 h 有小幅下降。在相同的沼液体积分数下（图8），浸种时间对0、10%、25%和75%处理的影响不显著。在50%体积分数下，浸种时间促进根的生长，在100%体积分数下，浸种时间抑制根的生长。说明在浸种时间不长的条件下，根长随着沼液体积分数的增加而增加，高体积分数沼液对根长有明显的促进作用。

从图9 可以看出，浸种24 h，与对照相比，沼液浸种后对金粳818 幼苗茎长有一定的促进作用，其中，75%、100%处理差异达显著水平。浸种48 h，沼液浸种各处理的茎长与对照相比差异不显著。浸种72 h，沼液体积分数对各处理的茎长（除50%）影响不显著。在相同的沼液体积分数下（图10），浸种时间延长对25%、75%和100%的茎长均有一定的抑制作用，其中，25%体积分数处理差异达显著水平。

3 结论与讨论

沼液中含有氮、磷、钾等营养物质及微量元素，在浸种时可以为种子发芽及幼苗生长提供营养，微量元素则可以渗透到种子细胞中，刺激种子发芽和生长；另外，沼液中还含有腐植酸、氨基酸和赤霉素等活性物质，可以调控作物的生长发育，激活种子内部的酶，刺激胚细胞分裂，缩短种子的发芽时间，具有出苗整齐、壮苗等优点[19]。本试验通过猪场沼液浸种金粳818 种子发现，在浸种24 h 下，沼液浸种对萌发率、根数、根长和茎长有一定的促进作用；在浸种48 和72 h 下，萌发率、根数和根长整体呈下降趋势，浸种时间延长对这些指标起到了一定的抑制作用。使用50%～100%体积分数的猪场沼液浸种24 h，对金粳818 水稻种子的萌发率、根数、根长和茎长均有一定的促进作用。这与陆国弟[13]和吴玉红等[12]的研究结论部分一致，浸种时间均不宜过长，但适宜的沼液浸种体积分数差异较大。刘勇等[20]对猪场沼液浸种的研究表明，低体积分数沼液浸种72 h对水稻种子萌发、芽和根的生长具有一定的促进作用。倪天驰等[15]研究发现，5%及以上体积分数沼液浸种不利于水稻种子萌发，抑制作用与沼液体积分数正相关。本研究结论与刘勇、倪天驰等人的研究结论不一致，可能是沼液成分与作物品种的差异造成的。金粳818 是国内推广面积较大的直播稻水稻品种，直播稻需要注意药剂浸种，因此，药剂和沼液浸种的最佳配比需要进一步研究。