陈绍荣
(中国生物刺激剂发展联盟,上海 200063)
生测是指对新型肥料产品生物效价的测定,主要包括3个方面:一是利用各种手段针对新型肥料产品对农作物生长发育特性及其终极产品的产量、品质的影响进行定量或定性检测,诸如根、茎、叶、花、果、种子的生长发育、作物抗胁迫的能力;二是通过生测认识该产品应用后对作物生长环境和人体健康的影响,如对土壤、水体、大气有无污染,农产品或作物植株体中是否有有害有毒物质残留等;三是通过生测快速完善产品的配方,并可探索该产品的推广应用技术(施用期、施用量、施用方法、适用作物及与其他产品的相融性等)。
(1)正确性:包括准确性与精确性2 个方面。准确性是指测试结果要尽可能反映真实情况。精确性则是指尽量减少测试过程中的误差。在生测时,除了因为测试目的有意识的设置有关处理外,其他条件包括管理措施、观察、测产验质、取样部位及数量等都必须尽可能做到一致。
(2)典型性:或称代表性,是指生测地区的环境条件应该能代表未来该产品推广地区的环境条件,这对于决定测试结果在推广地区可能应用的程度有很重要的意义。当然,在考虑这个问题时要用发展的眼光,要预测未来或即将到来的变化,既着眼于当前,又不会落后于生产发展的需求。
(3)重演性:重演性是指在一定的条件下进行相同的生测试验时能够获得基本相似的结果,这一点也极为重要。因为生测受复杂多变的内外因素制约,不同年份和不同地区的生测结果会有差异。所以,必须坚持多年、多点的生测试验,从而增加生测结果的可靠性。
实验室生测实验首先是在实验室进行沙培或水培发芽实验,因为农作物只有在种胚萌动及初期生长时对各种营养元素包括生物刺激剂物质反应最敏感,最容易表现出促进或抑制幼芽、幼根生长的效果,可以明显观察到新型肥料产品的功效。而且,实验室实验成本低、时间短、见效快,一般4周就能得出结果。另外,如果是复配创新产品,还可利用实验室实验快速调整配方,缩短研发周期。在该产品通过生测程序后,要将该产品应用在作物后得到的终极产品及实验地土样重新拿回实验室进行最终的生测,例如,测试其产品质量、有害有毒物质残留量及土壤理化生物性状等,最终得出能否推广应用的正确评价。
通过实验室实验程序后,即可进入盆栽试验程序,进一步评价肥料产品的功效、应用技术及可能引起的负面反应。盆栽试验既可在棚室内进行,也可以在露天环境进行。
小区试验必须选择有典型性的大田进行,既可以进行单因素试验或者多因素试验,也可以做综合试验,例如当前许多学者提倡的健康栽培营养套餐施肥综合试验。进入田间小区试验,要科学设计试验方案。要选好试验地,尽量减少试验误差及消除土壤差异。可以搞匀地种植(前一年对试验地的作物进行差别化管理,促进其长势均匀),以确保后季试验成功。
田间大区示范是进一步评价肥料产品功效的必需步骤。大区示范要求大区面积必须>300 m2,而且要在同块试验地设置相同面积的常规产品对照区。大区示范一般不设重复,但需选择不同农户(2 个以上)设置同样处理的大区示范地,以确证该肥料产品的功能效果。
1) 实验材料 沙只能用河沙,颗粒直径要相近,并用手提消毒锅灭菌20 min以上。水培要用蒸馏水或纯净水。
2) 实验用种 采用当年收获的无病虫的新种子,每处理即每培养皿放入小粒种子100粒、大粒种子50 粒,薯、蒜、姜等作物不少于30 粒(片或芽眼)。种子不能进行非实验要求的任何处理。实验产品若为液体,则按处理浓度浸种24 h;若为固体,则要先用纯净水浸泡12 h,然后用其浸出液按处理要求浸种24 h。清水对照处理用纯净水浸种24 h。浸种时用水或浸出液量要相同。浸种24 h后,取出种子放在覆盖过滤纸的培养皿上,即可开始保温(25 ℃)保湿(相对湿度85%以上)培养。
1) 盆钵选择 常用的盆钵为塑料盆钵,也可用陶土盆、搪瓷盆或玻璃盆,可根据试验要求自行选用。一般株高0.5 ~1.0 m 的作物可选用25 cm ×25 cm 或25 cm×30 cm 规格的盆钵,株高高于1 m的作物可选用40 cm×60 cm或更大规格的盆钵。
2) 土壤选择及整理 土壤必须有代表性,能代表肥料产品拟推广地区的土壤。不能选择曾经打乱过土层及肥力不均匀的土壤,也不能选择菜地土壤。建议选用稀疏林地的表层土壤(深度为0 ~20 cm)。采土、运土过程中要保持干净,避免污染。装盆前将土壤中的石子、根茬残留等杂物清理剔出,并用孔径2 cm的筛子过筛。
3) 底肥设置 如是叶面追肥产品试验,可设置投入底肥。应按作物养分需求配置适量的大量元素肥料,如尿素、磷铵、氯化钾或硫酸钾等。每种肥料用量按中盆1.0 ~1.2 g、大盆1.5 ~2.0 g,与土拌和均匀。
4) 播种 每盆播种2 ~3粒,或栽苗2株,其中1株为试验株(栽在盆中央位置),另1株为观察株(栽旁边)。中期观察完后,将观察株连根拔起,测量根系生长情况及上、下部鲜质量。
1) 试验地选择 试验地的自然条件及农业条件必须具有典型性,肥力要均匀一致,位置要适当(远离村庄、干道、水面等)。
2) 小区设置 为减少误差和消除土壤差异,小区面积应>20 m2,形状为长方形(长宽比为(5~20)∶1);各处理重复3 次以上;随机排列或随机区组排列;同一处理小区应错开安排。
3) 保护行设置 试验地四周要设置2 ~3 m保护行,一是防人、畜践踏,二是减少边界效应。
试验示范区面积为300 ~660 m2,形状为长方形;在同块田内设置面积和试验示范区相等的常规栽培对照区。
生测时必须严格按照规范化程序和要求进行,以正确评价新型肥料产品的功效和质量,为其进入市场应用提供科学依据。