一种提高小麦发芽率的方法

1.本发明涉及农业技术领域，尤其涉及一种提高小麦发芽率的方法。


背景技术：

2.随着人口增加和城市化进一步发展，人们对粮食和水资源的需求不断增加。如何解决水资源短缺和粮食生产之间的矛盾已经成为农业发展关注的焦点。农业灌溉是保证高产的重要手段。多年来，为缓解农业用水紧张，微咸水利用受到人们的广泛关注。据统计，我国微咸水储量达277亿m3/a，其中可开采量为130亿m3/a，且绝大部分位于地下10～100m处，易开采利用。因此，开发利用微咸水资源对于缓解我国水资源矛盾、节约淡水资源、扩大农业用水来源等具有重要意义。相关研究表明，微咸水灌溉不仅可以有效缓解地区降水量少、农田灌溉水资源短缺的现状，还可提高一些作物的品质。然而长期利用微咸水灌溉的可能会导致土壤次生盐渍化并引起土壤结构失稳、表面结皮、透水性降低等问题，破坏了土地资源的可持续性，若进行长期利用，增加盐分离子在作物体内积累的可能，破坏作物和土壤的正常新陈代谢活动。
3.我国是农作物秸秆资源大国。随着密集的农业活动和农业产业结构的变化，秸秆逐渐由生活能源转变为农业生产的废弃物，且已成为农村面源污染的新源头。每年夏收和秋冬之际，秸秆焚烧等造成严重的大气污染。因此，秸秆资源的合理利用成为循环农业发展的重要课题。农田作物秸秆是一种便于回收利用的可再生能源，秸秆还田技术则能够有效调节和改善农田生态系统小环境，提高土壤蓄水能力，进而通过优化农田土壤的理化性质来促进作物生长发育。采用秸秆还田技术可以大面积以地养地，是低耗持续的农业生产方式，对提高土壤有机质、氮、磷、钾和微量元素的含量、改善土壤物理性状、培肥地力、增加土壤微生物活性、提高农作物增产的潜力、防止耕地土壤沙化和改善农业生态环境有重要作用。但是秸秆直接还田面临挑战，会引起病虫害的传播，同时秸秆不易腐烂也会影响土壤耕性。


技术实现要素：

4.解决的技术问题：针对现有技术存在的缺点，本发明提供一种提高小麦发芽率和株高的方法，该方法通过对小麦种植过程中肥料和灌溉水的改进，能够有效提高小麦的发芽率和株高。
5.技术方案：一种提高小麦发芽率的方法，包括以下过程：在施用腐熟秸秆的土壤中种植小麦和利用低矿物度水对种子萌发、幼苗生长阶段进行灌溉。
6.上述所述的腐熟秸秆的制备过程为：在前一年十月份玉米收获后的土壤上，将玉米秸秆在田间堆垛，加水至玉米秸秆含水量在65％-75％，经过一冬天自然堆腐腐熟，即得腐熟秸秆。
7.上述所述的腐熟秸秆的施用量为每1kg土施用腐熟秸秆100g。
8.上述所述的低矿物度水为微咸水。
9.上述所述的微咸水的盐浓度为1-5g/l。
10.有益效果：本发明提供的一种提高小麦发芽率和株高的方法，具有以下有益效果：
11.1.该方法对小麦种植过程中的肥料进行了改进，采用腐熟秸秆作为种植小麦的肥料，一方面对玉米秸秆进行了有效的再利用，另一方面可提高小麦的发芽率；
12.2.该方法在种植小麦过程中采用微咸水进行灌溉，同样可以提高小麦的发芽率，并且避免了微咸水灌溉对小麦发芽的不利影响，可以作为微咸水替代淡水灌溉的方法，从而节约淡水资源。
附图说明
13.图1为灌溉水矿化度0g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆小麦发芽率比较曲线图。
14.图2为灌溉水矿化度1g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆小麦发芽率比较曲线图。
15.图3为灌溉水矿化度2g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆小麦发芽率比较曲线图。
16.图4为灌溉水矿化度4g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆小麦发芽率比较曲线图。
17.图5为灌溉水矿化度0g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆土壤脲酶变化曲线图。
18.图6为灌溉水矿化度1g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆土壤脲酶变化曲线图。
19.图7为灌溉水矿化度2g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆土壤脲酶变化曲线图。
20.图8为灌溉水矿化度4g/l时施用腐熟秸秆(100g/kg)与不施用腐熟秸秆土壤脲酶变化曲线图。
具体实施方式
21.以下例子在此用于示范本发明的优选实施方案。本领域内的技术人员会明白，下述例子中披露的技术代表发明人发现的可以用于实施本发明的技术，因此可以视为实施本发明的优选方案。但是本领域内的技术人员根据本说明书应该明白，这里所公开的特定实施例可以做很多修改，仍然能得到相同的或者类似的结果，而非背离本发明的精神或范围。
22.除非另有定义，所有在此使用的技术和科学的术语，和本发明所属领域内的技术人员所通常理解的意思相同，在此公开引用及他们引用的材料都将以引用的方式被并入。
23.那些本领域内的技术人员将意识到或者通过常规试验就能了解许多这里所描述的发明的特定实施方案的许多等同技术。这些等同将被包含在权利要求书中。
24.下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法。下述实施例中所用的仪器设备，如无特殊说明，均为实验室常规仪器设备；下述实施例中所用的试验材料，如无特殊说明，均为自常规生化试剂商店购买得到的。
25.实施例的试验在种植箱中开展，试验地点位于河北省秦皇岛市北戴河区河北环境
工程学院盆栽实验基地，试验起止时间为2020.10.16-2021.4.27。试验用种植箱长40cm，宽40cm，高38cm。每个种植箱中装土20kg(干土计)，实验中腐熟秸秆的添加量为每1kg干土施用腐熟过的秸秆100g。试验采用定量灌溉方法，初次浇灌5l每盆以保证充分灌溉，随后每周灌溉一次，每次每个种植箱灌溉2l水，灌溉方式为喷壶喷灌。
26.试验为腐熟秸秆施用量与微咸水矿化度两因子交互试验。腐熟秸秆施用量2个水平，分别为：0g/kg、100g/kg。微咸水矿化度为4个浓度梯度，分别为0g/l、1g/l、2g/l、4g/l，微咸水采用nacl(分析纯)和去离子水配置。一共有八组试验处理，每个处理做4个重复。
27.试验用腐熟秸秆制备方法为：2019年10月份在玉米收获后的土壤上，将玉米秸秆在田间堆垛，加水至玉米秸秆含水量在70％左右，经过一冬天自然堆腐腐熟，在2020年4月份获得腐熟秸秆，将获得的腐熟秸秆晒干，装箱后拉回实验室备用。
28.试验试供土壤取自河北省秦皇岛市北戴河区河北环境工程学院校园停车场附近绿地，土壤为黄土性褐土，呈微碱性，理化性质如下：速效磷6.550
±
1.588mg/kg、速效钾46.333
±
5.132mg/kg、有机质0.685
±
0.102％、ph 7.78
±
0.32、全氮0.046
±
0.007g/kg、土壤cec 8.96
±
1.82cmol
+
/kg。
29.试验供试小麦购置于淘宝，品种为乐土济麦22，纯度不低于96％，发芽率不低于85％。在每个种植盆播种20粒颗粒饱满完好的小麦种子。
30.试验测定了播种后第11、13、16、19、22、26、30天后，不同情况下小麦种子发芽率，结果如图1、2、3、4所示。
31.图1表明在去离子水灌溉条件下，施用100g/kg腐熟秸秆与不施用腐熟秸秆相比，小麦发芽速度和发芽率均显著提高。施用腐熟秸秆小麦种子在第11天时即达到93.3％，且在第16天达到100％发芽率。而不施用腐熟秸秆处理在第11天时小麦发芽率为86.67％，在第19天达到稳定发芽率，发芽率为96.67％。
32.图2表明在灌溉水矿化度为1g/l水灌溉条件下，施用100g/kg腐熟秸秆与不施用腐熟秸秆相比，小麦发芽速度和发芽率均显著提高。施用腐熟秸秆小麦种子在第11天时即达到81.67％，且在第16天达到93.33％发芽率。而不施用腐熟秸秆处理在第11天时小麦发芽率为65.00％，在第19天达到稳定发芽率，发芽率为76.67％。
33.图3表明在灌溉水矿化度为2g/l水灌溉条件下，施用100g/kg腐熟秸秆与不施用腐熟秸秆相比，小麦发芽速度和发芽率均显著提高。施用腐熟秸秆小麦种子在第11天时即达到86.67％，且在第26天达到93.33％稳定发芽率。而不施用腐熟秸秆处理在第11天时小麦发芽率为80.00％，在第19天达到稳定发芽率，发芽率为85.00％。
34.图4表明在灌溉水矿化度为4g/l水灌溉条件下，施用100g/kg腐熟秸秆与不施用腐熟秸秆相比，小麦发芽速度和发芽率均显著提高。施用腐熟秸秆小麦种子在第11天时即达到88.33％，且在第26天达到98.33％发芽率。而不施用腐熟秸秆处理在第11天时小麦发芽率为78.33％，在第26天达到稳定发芽率，发芽率为85.00％。
35.以上结果表明该方法制备的腐熟秸秆施用土壤以后可以显著提高小麦的发芽率，同时在微咸水灌溉条件下，仍然能够达到较高的小麦出苗率。
36.另外，脲酶活性是土壤重要的生物指标，脲酶活性高表明土壤提供氮肥相关微生物活性高，供氮能力强。试验测定了播种后第11、13、16、19、22、26、30天后，不同情况下土壤脲酶活性，结果如图5、6、7、8所示。图5-8是土壤不施用秸秆以及施用秸秆100g/kg条件下，
灌溉水矿化度分别为0、1、2、4g/l时土壤脲酶变化情况。
37.从图5可以看出，灌溉水矿化度为0g/l时，播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用土壤脲酶活性为0.34、0.29、0.41、0.33、0.66mg/g
·
24h，有腐熟秸秆施用为0.41、0.33、0.52、0.56、0.72mg/g
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24h。无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，有较低的脲酶活性，播种后第15天内酶活性差值逐渐变大，第30天时变小。播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，脲酶活性低0.07、0.04、0.11、0.23、0.06mg/g
·
24h。
38.图6的灌溉水矿化度为1g/l，播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用土壤脲酶活性为0.34、0.29、0.41、0.33、0.66mg/g
·
24h，有腐熟秸秆施用为0.68、0.56、0.92、1.17、1.18mg/g
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24h。无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，有较低的脲酶活性，播种后第15天内酶活性差值逐渐增大。播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，脲酶活性低0.34、0.27、0.51、0.84、0.52mg/g
·
24h。
39.由图7可得，灌溉水矿化度为2g/l时，播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用土壤脲酶活性为0.36、0.34、0.46、0.43、0.71mg/g
·
24h，有腐熟秸秆施用为0.60、1.05、1.31、1.11、1.24mg/g
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24h。无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，有较低的脲酶活性，播种后第7天酶活性差值最大。播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，脲酶活性低0.24、0.71、0.85、0.68、0.53mg/g
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24h。
40.图8的灌溉水矿化度为4g/l，播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用的脲酶活性为0.28、0.53、0.62、0.53、0.74mg/g
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24h，有腐熟秸秆施用的为0.59、0.94、1.37、1.37、1.28mg/g
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24h。无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，有较低的脲酶活性，播种后15天内酶活性差值逐渐增大。播种后第0、3、7、15、30天，无腐熟秸秆施用的土壤较有100g/kg腐熟秸秆施用量的土壤，脲酶活性低0.31、0.41、0.75、0.84、0.54。
41.结果表明，该方法制备的腐熟秸秆施用后，土壤脲酶活性较无秸秆施用土壤脲酶活性高，且在微咸水灌溉条件下腐熟秸秆施用相比无腐熟秸秆施用显著提高。表明该方法制备的腐熟秸秆施用后不仅能够提高小麦发芽率，而且也能提高土壤供氮能力，特别是微咸水灌溉条件下的供氮能力。
42.以上对本发明实施例进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。