室内不同栽培方式下肥料对玉米和生菜生长的影响

王洪凤，王珊珊，王 胜，张晓英，丁新华，孔 波

（1.山东蓬勃生物科技有限公司，山东 泰安 271000；2.山东农业大学/作物生物学国家重点实验室，山东 泰安 271018）

目前常见的肥效验证方式中，室内盆栽和田间试验存在试验群体大、试验周期长、成本投入高、不便于随时观察作物生长情况和易损伤根系等问题［1］，进而影响肥料筛选与功效研究的准确性。因此，开发一种快速验证肥料对作物生长影响的试验方法，对开展肥料对作物生长的影响和效果评价、筛选肥料合理用法用量、缩短肥料功效筛选时间有着重要意义。王洪凤等［2］报道了一种快速验证肥料功效的水培试验方法及装置，以下简称为蓬勃模型，装置由液体容器、定植篮、出水口和排液管组成。液体容器为圆柱形的有机玻璃瓶，颜色可为透明或黑色不透明，分别用于试验观察和植株栽培。定植篮颜色为黑色，侧面无缝隙、底部带有“米”字型缝隙，用于放置在液体容器顶部。出水口位于液体容器一侧下方，与排液管连接，上方设有水位观察刻度条，通过调节排液管内玻璃珠位置可以调整液体容器内水位。蓬勃模型具备短时速效、试验周期短特点，施用肥料后便于随时观察植株地上部和地下根部差异。笔者选用苗期生长较快的玉米、生菜作为试验材料，比较常规盆栽和蓬勃模型2种培养方式下施用肥料对作物苗期的促生效果，旨在探究蓬勃模型在快速、高效评价肥料产品功效方面的优势，为其推广应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

复合肥，w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=15 ∶15∶15，w（总养分）≥45%，硝硫基型，由九禾股份有限公司提供；大量元素水溶肥+TE（中微量元素），w（N）∶w（P2O5）∶w（K2O）=20 ∶20 ∶20，w（总养分）≥60%，购于郑州海绿王绿色科技有限公司。

供试玉米品种为郑单958，购于安徽丰大种业股份有限公司；供试生菜品种为秀禾夏之杰，购于北京秀禾国际农业发展有限公司。其他试验材料和设备主要有：品氏营养土（pH=6.0，粒径0 ～6 mm，w（有机质）59.51 g/kg）、蓬勃模型装置、塑料花盆（8 cm×8 cm×8 cm）、人工气候室、恒温箱、叶绿素仪（SPAD-502 Plus）、数字游标卡尺、天平。

1.2 试验处理

试验在温度23 ℃，相对湿度50%～60%，光照6 000～7 000 lx 的人工气候室中进行。试验设8 个处理组（见表1），每个处理6个重复。

1.3 试验方法

将玉米种子消毒、加水浸泡后放在28 ℃恒温箱中催芽，挑选均匀一致的发芽种子进行播种。参考颜冬云等［3］的玉米盆栽培养方法进行试验，每盆装满土并施用复合肥，每盆播种5 粒，播种深度为3 cm。快速验证肥料功效的水培装置采用王洪凤等［2］报道的栽培装置，在该装置中定植篮同一高度处播种玉米，每个定植篮播种5粒并施用复合肥。

将生菜种子消毒、浸泡后播于育苗盘中，置于28 ℃恒温箱中催芽，长至两叶一心时挑选均匀一致的生菜幼苗进行移栽。参考戴晓刚等［4］的生菜盆栽培养方法并进行改良，播种5 d 后每盆移栽1株，每10 d天浇一次水溶肥溶液，每次30 mL。快速验证肥料功效的水培装置可参考王洪凤等［2］报道的栽培方式，每个定植篮内移栽1株，每10 d天浇一次水溶肥溶液，每次30 mL。

1.4 生长指标测定

玉米生长10 d 后，每个处理随机选取10 株植株进行指标测定。参考许鸿源等［5］报道的方法，将玉米根系放入水盆中轻轻晃动去除培养基质，将每株根系分开，尽量避免伤根，并记录每株一级根根数。其他指标测定参考巢丽仪等［6］的测定方法，测量从茎基部到顶叶叶尖的长度，记为株高；选取3 条最长的根，测量从根基部到根尖的长度，记为根长。植株根系清洗干净后擦干，称鲜质量；待测植株置于60 ℃下烘干至恒质量，称干质量。叶绿素含量用叶绿素仪（SPAD-502 Plus）测定；最大单叶面积计算公式为最长叶片长×叶片最宽处宽度×0.75；茎粗为用数字游标卡尺测量茎最下部扁圆一面的直径。

生菜生长30 d后，每个处理选取6株植株进行指标测定。最大单叶面积测定参考陈艳丽等［7］方法，从根茎结合处将植株分为地上部和地下部，测定地上部鲜质量、地下部鲜质量和最长根长［8］。叶绿素含量用叶绿素仪（SPAD-502 Plus）测定；测量生菜根基部到生长点的长度记为株高；用数字游标卡尺测量生菜的茎粗。

1.5 数据处理

采用Excel 2007 和Origin 2018 软件进行数据统计、分析和作图，多重比较采用SPSS 16.0 软件中Duncan新复极差法进行显著性检验。

2 结果与分析

2.1 不同栽培方式下复合肥对玉米生长的影响

不同栽培方式下复合肥对玉米生长的影响见表2。由表2 可知，不同栽培方式下复合肥对玉米生长均有一定促生效果。其中促生效果较好的栽培方式是蓬勃模型，其玉米株高、根长、侧根数、茎粗、最大单叶面积、SPAD 值、鲜质量、干质量显著高于对照组，分别比对照增加40.43%、11.34%、20.51%、13.43%、28.67%、19.70%、64.52%、39.12%。常规盆栽试验中，仅有玉米株高、最大单叶面积显著高于对照，分别比对照增加28.46%、22.91%，而根长、侧根数、茎粗、SPAD值、鲜质量、干质量与对照之间无显著性差异，分别比对照增加18.62%、1.96%、6.71%、2.51%、10.08%、16.11%。

2.2 不同栽培方式下水溶肥对生菜生长的影响

不同栽培方式下水溶肥对生菜生长的影响见表3。结果显示，不同栽培方式下水溶肥对生菜生长均有一定促生效果。其中促生效果较好的栽培方式是蓬勃模型，其生菜根长、最大单叶面积、SPAD值、茎粗、地上部鲜质量、地下部鲜质量显著高于对照组，分别比对照增加14.82%、27.38%、25.94%、21.13%、19.31%、35.19%、27.93%。常规盆栽试验中，仅有生菜最大单叶面积、地上部鲜质量显著高于对照，分别比对照增加12.75%、31.78%，而根长、SPAD 值、株高、茎粗、地下部鲜质量与对照之间无显著性差异，分别比对照增加6.98%、11.31%、8.10%、5.52%、14.21%。

3 讨论

3.1 不同栽培方式下复合肥对玉米的促生作用

通过室内玉米盆栽试验，施用复合肥后，除玉米株高、最大单叶面积与对照之间差异显著，其余各项生长指标与对照之间差异不显著，对玉米幼苗的促生效果不明显，这与严程明等的研究结果相似［9］，分析可能是农作物根系易损伤、施肥方式、土壤等因素造成，但具体的原因尚不明确，还需要进一步研究。采用室内蓬勃模型进行的玉米栽培试验，施用复合肥后玉米各项生长指标与对照之间差异显著（P＜0.05），对玉米幼苗的促生效果较为明显，这与王洪凤等的研究结果一致［2］。

3.2 不同栽培方式下水溶肥对生菜的促生作用

通过室内生菜盆栽试验，施用复合肥后，除生菜最大单叶面积、地上部鲜质量与对照之间差异显著，其余各项生长指标与对照之间差异不显著，对生菜幼苗的促生效果不明显，这与刘忠等［10］、戴晓刚等［4］的研究结果相似，可能是施肥方式、土壤等因素造成，但具体原因尚不明确，还需要进一步研究。通过室内蓬勃模型进行生菜的栽培试验，施用水溶肥后生菜各项生长指标与对照之间差异显著，对生菜幼苗的促生效果较为明显，这与王洪凤等的研究结果相似［2］。

4 结论

玉米和生菜通过蓬勃模型进行栽培，在施加复合肥或水溶肥后不仅可以更准确地评价复合肥或水溶肥对玉米、生菜幼苗的促生效果，还可以直观地观测到植株地下根部的生长情况。