采用种子发芽指数判定有机肥腐熟程度的试验

任雪琴

(华强化工集团股份有限公司 湖北当阳 444105)

华强化工集团股份有限公司(以下简称华强化工公司)在生物有机肥的生产中一般采用测温、测湿等常规方法检测发酵原料的腐熟程度，这些检测方法对原料腐熟后是否会对施肥作物产生毒性无从验证。为了验证生物有机肥原料是否会对作物产生毒害，华强化工公司开展了采用种子发芽指数(GI)验证原料腐熟程度的试验，以评价有机肥生产车间发酵原料的腐熟程度。

1 试验材料

1.1 试验原料和种子

试验原料：华强化工公司有机肥生产车间的发酵菌渣和发酵谷糠。

试验种子：本地自产小萝卜种子。

1.2 主要设备、材料和试剂

LGP-250型智能人工气候箱，上海三发科学仪器有限公司；HY-5型振荡器，江苏杰瑞尔电器有限公司；250 mL锥形瓶；Φ9 cm培养皿；滤纸；卡尺;去离子水或蒸馏水。

2 试验部分

2.1 方法依据

植物种子在未腐熟堆肥的萃取液中生长受到抑制，在腐熟堆肥的萃取液中生长得到促进，因此可以采用GI来评价堆肥的腐熟程度。采用GI评价堆肥腐熟程度，虽可能会因堆肥原料、供试种子的不同得出不同的结果，但却能非常敏感、可靠地综合反映堆肥对植物的毒性，是目前评价堆腐产品无害腐熟具有说服力的方法和指标[1]。一般情况下，当GI大于50%时，认为堆肥对种子基本无毒性，表明堆肥已腐熟；当GI达到80%～85%时,认为堆肥已经完全腐熟，对植物无毒性。行业标准《商品有机肥料》(征求意见稿)中，拟定的指标值为GI≥70%。

2.2 种子发芽试验

2.2.1 试验步骤

分别称取待测发酵谷糠和菌渣堆肥试样10.0 g，置于250 mL锥形瓶中，按固液比(质量体积比)1∶10加入100 mL的去离子水或蒸馏水(处理编号见表1)，拧紧瓶盖后垂直固定于振荡器上，调节振荡频率不低于100次/min，振幅不小于40 mm，在室温下往复式水平振荡浸提1 h，取下静置0.5 h后，取上清液于预先装好滤纸的过滤装置上过滤，收集过滤后的浸提液，摇匀后供试验用。

在9 cm培养皿中垫上2张滤纸，均匀放入10粒大小基本一致、饱满的萝卜种子，加入各堆肥浸提液5 mL，盖上培养皿盖，在温度为25 ℃、湿度为80%的人工气候箱中避光培养48 h，分别测量各堆肥浸提液中萝卜种子的根长和发芽数量，统计发芽率。每个样品重复试验3次，以去离子水或蒸馏水作对照。

2.2.2 检测结果的计算

GI按式(1)计算：

(1)

式中：A1——堆肥浸提液中种子的发芽率，%；

表1 验证试验表

A2——堆肥浸提液培养的种子的平均根长，mm；

B1——去离子水中种子的发芽率，%；

B2——去离子水培养的种子的平均根长，mm。

2.3 试验结果

种子生长状态以及根长试验结果见图1和图2。

对12个处理的萝卜种子根长分别平行测定10次，并计算测定值的标准偏差(SD)和相对标准偏差(RSD)，结果见表2。

表2 萝卜种子根长测量数据

根据试验测定结果，计算得到的萝卜种子平均根长、发芽率及GI见表3。

3 结果分析

3.1 发酵浸提液对萝卜种子发芽率的影响

由表3可以看出：发酵菌渣浸提液对萝卜种子发芽率的影响不大，但对根系生长有一定的影响，相对蒸馏水的根系短33.19%；2个发酵谷糠浸提液对萝卜种子发芽率的影响也不大，但对根系的生长有较大的影响，根系明显偏短，相对蒸馏水的分别短62.88%和67.25%。

3.2 发酵浸提液对GI的影响

按《商品有机肥料》(征求意见稿)，GI应大于70%。由表3可知：华强化工公司有机肥生产车间发酵菌渣浸提液的GI为66.87%，可以评价为基本腐熟，但未达标，该浸提液对萝卜种子根系的生长还有一定影响，可能会对植物产生毒性；2个发酵谷糠浸提液的GI分别为36.93%和32.85%，与标准指标有较大的差距，对萝卜种子根系的生长产生了一定的抑制作用，根系明显短小、瘦弱，且基本无根毛，可评价为腐熟不足，建议进行二次发酵，继续腐熟。

表3 萝卜种子平均根长、发芽率及GI计算结果

4 结语

采用GI验证堆肥腐熟程度直观、可靠，可用在生产中检验堆肥腐熟程度。