抗寒種衣劑包衣處理對(duì)水稻發(fā)芽和成苗特性的影響

劉麗華，羅錫文，王在滿，符耀明，胡 煉，林潮興，張 龍

(1華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510642; 2華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州 510642)

抗寒種衣劑包衣處理對(duì)水稻發(fā)芽和成苗特性的影響

劉麗華1，2，羅錫文1，2，王在滿1，2，符耀明1，胡 煉1，2，林潮興1，2，張 龍1，2

(1華南農(nóng)業(yè)大學(xué)，南方農(nóng)業(yè)機(jī)械與裝備關(guān)鍵技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，廣東廣州 510642; 2華南農(nóng)業(yè)大學(xué)工程學(xué)院，廣東廣州 510642)

【目的】探明抗寒種衣劑包衣處理對(duì)常溫和低溫環(huán)境下水稻發(fā)芽和成苗的影響.【方法】以湘早秈31號(hào)(常規(guī)稻)和Y兩優(yōu)1號(hào)(超級(jí)雜交稻)為材料，在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功的多成分、多功能的“齊苗快”浸種劑的基礎(chǔ)上，結(jié)合黑龍江墾區(qū)常用拌種劑，添加殺菌殺蟲劑、粘合劑等物質(zhì)配備成種衣劑，設(shè)置未包衣浸種催芽(CK)、干種包衣(A)和浸種包衣(B)共3種處理方式，研究了抗寒種衣劑包衣處理對(duì)不同基因型水稻的發(fā)芽和成苗特性的影響.【結(jié)果和結(jié)論】結(jié)果表明：包衣處理后，在自然環(huán)境正常溫度下，稻種發(fā)芽時(shí)間延長，但對(duì)種子發(fā)芽率有提高作用，對(duì)Y兩優(yōu)1號(hào)，干種包衣和浸種包衣處理分別比對(duì)照提高11.10%和16.55%，湘早秈31號(hào)分別提高了30.83%和37.68%;在低溫環(huán)境下，稻種幼苗受到低溫侵害后成苗率降低，但包衣處理相較于未包衣處理提高了稻種的成苗率，其中又以浸種包衣處理的成苗率最高，湘早秈31號(hào)和Y兩優(yōu)1號(hào)分別為54.95%、74.10%，相較于對(duì)照(CK)分別提高了120.24%、127.30%.同時(shí)，種衣劑包衣處理(A、B)提高了稻種秧苗受芽期低溫侵害后的存活率，浸種包衣(B)處理提高了“二葉一心”期低溫侵害后稻種秧苗的存活率.

抗寒種衣劑;包衣;水稻;發(fā)芽率;成苗率

種子產(chǎn)業(yè)化工程是我國21世紀(jì)農(nóng)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的重大舉措，種子包衣技術(shù)是種子產(chǎn)業(yè)化工程的一個(gè)重要環(huán)節(jié)［1］.種子包衣是以種子為載體，以包衣設(shè)備為手段，將種衣劑按照一定比例均勻有效地包敷到種子表面的加工處理技術(shù)［2］，是在傳統(tǒng)浸種、拌種的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一項(xiàng)種子處理新技術(shù)［3］.進(jìn)行種子包衣，種衣劑的選用是關(guān)鍵［4］，種衣劑是用于作物種子、種苗包衣的處理劑，以農(nóng)藥(殺蟲劑、殺菌劑等)、植物生長調(diào)節(jié)劑、肥料等為活性成分，輔以成膜劑、分散劑等非活性組分的配套助劑加工而成的［5］.種子包衣技術(shù)是作物物化栽培的重要手段，種衣劑在植保、作物增產(chǎn)等方面具有很大的作用［6-9］，但因所需的特殊成分及技術(shù)要求，一直以來主要集中在旱地作物如棉花、玉米方面的研究和應(yīng)用，在水田作物如水稻上卻相對(duì)缺乏［10-11］.

水稻居我國三大糧食作物之首，在糧食生產(chǎn)中占有重要地位.水稻直播技術(shù)在實(shí)踐中頗顯成效［12-15］，長江中下游早春氣溫不穩(wěn)定，早稻播種后極可能受到連續(xù)3 d日均氣溫低于12℃的“倒春寒”危害，為保證晚稻茬口，直播稻無法通過延遲播期來規(guī)避倒春寒的風(fēng)險(xiǎn).如何解決早春寒潮引起的低溫爛種，提高秧苗素質(zhì)，是水稻栽培需要解決的重要課題［16］.對(duì)稻種進(jìn)行抗寒種衣劑包衣處理，是降低低溫天氣對(duì)水稻生長初期侵害的有效手段［17-19］.目前國內(nèi)外對(duì)水稻包衣的研究主要集中在薄膜包衣，較少見到對(duì)于稻種丸化包衣技術(shù)的研究報(bào)道.研究和生產(chǎn)應(yīng)用表明，蔬菜、煙草、花卉等的種子包衣丸粒化后，形狀大小均勻，利于機(jī)械播種，同時(shí)減少了用種量和用藥用肥量，節(jié)省人力、財(cái)力和物力，降低了生產(chǎn)成本［20］.稻種丸化包衣技術(shù)研究是水稻生產(chǎn)的重要研究方向之一，特別是對(duì)于雜交稻和超級(jí)稻的精量播種具有重要意義.

本文在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功的多成分、多功能的“齊苗快”浸種劑的基礎(chǔ)上，結(jié)合黑龍江墾區(qū)常用拌種劑，添加殺菌劑殺蟲劑、抗寒劑、粘合劑等物質(zhì)配備成種衣劑，考察包衣對(duì)常規(guī)稻和超級(jí)雜交稻在自然正常溫度和人工模擬低溫環(huán)境下稻種發(fā)芽和成苗的影響，旨在為直播水稻稻種丸?；夹g(shù)提供依據(jù).

1 材料與方法

1.1 材料

水稻Oryza sativaL.品種：常規(guī)稻湘早秈31號(hào)和超級(jí)雜交稻Y兩優(yōu)1號(hào)，由華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供.

藥劑：采用黑龍江墾區(qū)常用的拌種劑和華南農(nóng)業(yè)大學(xué)研制成功的“齊苗快”浸種劑，其中配方以“齊苗快”浸種劑為基礎(chǔ)，添加如外源激素物質(zhì)、殺菌劑、殺蟲劑、成膜劑、著色劑、填充劑等.

1.2 方法

1.2.1 稻種處理 試驗(yàn)設(shè)未包衣浸種、干種包衣(A)、浸種包衣(B)共3種處理，每個(gè)處理設(shè)3次重復(fù)，按照完全隨機(jī)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，以未包衣浸種作為對(duì)照(CK).浸種時(shí)間為48 h，按照各處理同時(shí)播種的要求，先后進(jìn)行稻種的浸種催芽.包衣后稻種質(zhì)量增加了1倍.

1.2.2 試驗(yàn)溫度設(shè)計(jì) 試驗(yàn)過程中，在田間自然環(huán)境下記錄水稻發(fā)芽情況時(shí)溫度為18～25℃.為研究包衣種子抵抗低溫的能力，依據(jù)長江中下游地區(qū)春季倒春寒的溫度變化特點(diǎn)，在人工氣候室溫度控制器上按圖1所示時(shí)間設(shè)定溫度變化.首先，試驗(yàn)先按照正常溫度(最低溫度為19℃、最高溫度為24℃)播種培育3 d，然后調(diào)整氣候室溫度至過渡溫度(14～17℃)培育1 d，第5天調(diào)整氣候室至最低溫度8℃培養(yǎng)3 d(芽期低溫處理)，然后在過渡溫度培育1 d，再升溫至正常溫度后培育至“兩葉一心”期，調(diào)整氣候室溫度為10～18℃，處理3 d(“二葉一心”期低溫處理)后升溫至正常溫度培養(yǎng)至“四葉一心”期，測(cè)定株高、葉齡等指標(biāo).

圖1 試驗(yàn)溫度變化設(shè)置Fig.1 Temperature variations during the experiment

1.2.3 數(shù)據(jù)分析 根據(jù)GB/T 3543.4［21］的要求，取初次計(jì)數(shù)時(shí)所得發(fā)芽率為發(fā)芽勢(shì).

每個(gè)處理隨機(jī)選取60株幼苗，測(cè)定株高、葉齡、綠葉數(shù)和莖基寬，取其平均值，試驗(yàn)所有數(shù)據(jù)的處理分析和圖表的制作均在數(shù)據(jù)分析軟件SPSS 19.0和Excel 2007中完成.

2 結(jié)果與分析

2.1 田間自然環(huán)境下不同處理對(duì)稻種發(fā)芽率的影響

在田間自然環(huán)境下水稻發(fā)芽情況(表1)表明，對(duì)湘早秈31號(hào)和Y兩優(yōu)1號(hào)，包衣處理稻種(A、B)發(fā)芽勢(shì)較對(duì)照(CK)低，發(fā)芽時(shí)間較未包衣滯后，其中A處理較B處理更明顯.但是包衣處理稻種發(fā)芽率高于對(duì)照，其中以B處理的發(fā)芽效果更好.這可能是在稻種包衣后，吸收水分、氧氣所需的時(shí)間加長，所以發(fā)芽時(shí)間也隨之增加，但是不影響稻種的發(fā)芽率.

2.2 低溫環(huán)境下不同處理對(duì)稻種發(fā)芽率、成苗率和秧苗質(zhì)量的影響

2.2.1 低溫環(huán)境下不同處理對(duì)常規(guī)稻稻種發(fā)芽率、成苗率和秧苗質(zhì)量的影響 芽期低溫處理后，湘早秈31號(hào)各處理(除干種包衣)的成苗率相較于低溫處理前的發(fā)芽勢(shì)均有所降低(表2)，CK、A、B處理的“二葉一心”期秧苗存活率依次為35.26%、108.35%和82.73%，以CK存活率最低，B次之，A最高(圖2a)，說明包衣處理在芽期低溫中保護(hù)了秧苗.在“二葉一心”期人工低溫處理后，與“二葉一心”期成苗率相比較，“四葉一心”期成苗率均降低，CK、A、B處理的“四葉一心”期秧苗存活率依次為87.19%、77.89%和97.14%(圖2b).A處理在芽期低溫處理后，成苗率較發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均增加，這可能是由于包衣處理后，種子破除休眠期的時(shí)間加長，剛好避開了低溫的影響，而苗期的低溫使秧苗存活率較其他處理低，可能是由于稻種發(fā)芽生長較慢和種衣劑中的抗寒劑藥效已經(jīng)降低或消失，使幼苗受到了低溫的侵害.

從表2中還可以看出，在各處理中，包衣處理的“二葉一心”期成苗率和“四葉一心”期成苗率均高于對(duì)照(CK)，而且以浸種包衣處理的成苗率最高，干種包衣和浸種包衣“二葉一心”期成苗率分別提高了65.43%和99.33%，“四葉一心”期成苗率分別提高了46.57%和120.24%.表明用此種衣劑包衣處理在低溫環(huán)境下提高了常規(guī)稻種湘早秈1號(hào)的成苗率，其中以浸種包衣處理的成苗率最高，同時(shí)包衣處理提高了稻種秧苗受芽期低溫侵害后的存活率.

表1 田間自然環(huán)境下稻種發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽率1)Tab.1 Germination potential and germination percentage of rice seeds under natural conditions %

表2 低溫環(huán)境下稻種發(fā)芽率、成苗率和秧苗質(zhì)量1)Tab.2 Germination percentage，seedling rate and seedling quality of rice seeds under low temperature conditions

2.2.2 低溫環(huán)境下不同處理對(duì)超級(jí)雜交稻稻種發(fā)芽率、成苗率和秧苗質(zhì)量的影響 從表2可以看出芽期人工低溫處理后，Y兩優(yōu)1號(hào)各處理的成苗率較發(fā)芽勢(shì)均降低.CK、A和B處理的“二葉一心”期秧苗存活率依次為37.66%、85.58%和86.19%，以CK存活率最低，A次之，B最高(圖2a)，說明包衣處理的種衣劑在芽期低溫中保護(hù)了秧苗.在“二葉一心”期人工低溫處理后，與“二葉一心”期成苗率相比較，“四葉一心”期成苗率均降低，CK、A、B處理的“四葉一心”期秧苗存活率依次為87.99%、91.97%、98.12%(圖2b).說明包衣處理的種衣劑在“二葉一心”期低溫中對(duì)秧苗起到了保護(hù)作用.

從表2中還可以看出，在各處理中，包衣處理的“二葉一心”期和“四葉一心”期成苗率均高于對(duì)照(CK)，而且以浸種包衣處理的成苗率最高，干種包衣和浸種包衣“二葉一心”成苗率分別提高了66.32%和103.83%，“四葉一心”期成苗率分別提高了73.83%和127.30%.表明用此種衣劑包衣處理在低溫環(huán)境下提高了超級(jí)雜交稻Y兩優(yōu)1號(hào)的成苗率，其中以浸種包衣處理的成苗率最高，同時(shí)包衣處理提高了稻種秧苗受芽期和“二葉一心”期低溫侵害后的存活率.

圖2 不同時(shí)期低溫處理后秧苗的存活率Fig.2 The survival rate of seedlings after low temperature treatment at different stages

2.2.3 低溫環(huán)境下不同處理對(duì)不同品種稻種發(fā)芽率和成苗率的影響 從圖2可以看出，在芽期低溫處理后，對(duì)于CK和B處理，Y兩優(yōu)1號(hào)秧苗存活率均高于湘早秈31號(hào);在“二葉一心”期低溫處理后，各處理中，Y兩優(yōu)1號(hào)的秧苗存活率均高于湘早秈31號(hào).對(duì)于A處理，芽期低溫處理后，湘早秈31號(hào)的秧苗存活率高于Y兩優(yōu)1號(hào)26.61%，“二葉一心”期低溫處理后，湘早秈31號(hào)的秧苗存活率低于Y兩優(yōu)1號(hào)15.31%，其原因可能在于2個(gè)品種的稻種秧苗生長進(jìn)程不一致，結(jié)合上文分析，湘早秈31號(hào)稻種破除休眠期的時(shí)間比Y兩優(yōu)1號(hào)長，剛好避開了芽期低溫的影響，在“二葉一心”期低溫處理的時(shí)候處于幼苗對(duì)溫度敏感時(shí)期，受低溫影響大.

3 結(jié)論

已有的研究和實(shí)踐表明，包衣處理在提高稻種的播種品質(zhì)、提高秧苗素質(zhì)、節(jié)本增效、改善經(jīng)濟(jì)性狀等方面有很好的效果［22-32］.本研究結(jié)果表明：

1)自然環(huán)境下包衣處理對(duì)稻種的發(fā)芽率有提高作用，對(duì)Y兩優(yōu)1號(hào)，干種包衣和浸種包衣分別提高了11.10%和16.55%;湘早秈31號(hào)分別提高了30.83%和37.68%，在95%的置信區(qū)間達(dá)到了顯著水平.

2)包衣處理使稻種發(fā)芽滯后，即發(fā)芽勢(shì)低，尤其是干種包衣處理尤為明顯，Y兩優(yōu)1號(hào)和湘早秈31號(hào)比對(duì)照分別降低了47.36%和97.53%.這可能是由于包衣材料阻礙了稻種得到發(fā)芽所需的水分、氧氣等物質(zhì)，延長了稻種的破除休眠期時(shí)間.

3)種衣劑包衣處理在低溫環(huán)境下提高了常規(guī)稻湘早秈31號(hào)和超級(jí)雜交稻Y兩優(yōu)1號(hào)的成苗率，其中以浸種包衣處理的成苗率最高，分別為54.95%和74.10%，比對(duì)照(CK)分別提高了 120.24%和127.30%.

4)種衣劑包衣處理在芽期低溫處理中保護(hù)了秧苗，提高了稻種秧苗受芽期低溫侵害后的存活率，浸種包衣處理在“二葉一心”期低溫后提高了稻種秧苗的存活率.常規(guī)稻湘早秈31號(hào)干種包衣處理，在芽期低溫處理后，成苗率較發(fā)芽勢(shì)、發(fā)芽率均增加，這可能是由于包衣處理后，種子破除休眠期的時(shí)間延長，剛好避開了低溫的影響，而苗期的低溫使秧苗存活率較其他處理低，可能是由于稻種幼苗處于對(duì)溫度敏感時(shí)期和種衣劑中的抗寒劑藥效已經(jīng)降低或消失，使幼苗受到了低溫的侵害.

在長江中下游乃至整個(gè)華南地區(qū)，早春季節(jié)“倒春寒”天氣時(shí)，氣溫常會(huì)降低至8℃以下，這種低溫天氣對(duì)早稻的發(fā)芽會(huì)造成嚴(yán)重的影響，從而影響水稻產(chǎn)量.本研究中發(fā)現(xiàn)芽期低溫對(duì)稻種的傷害比苗期低溫嚴(yán)重，采用本研究中的種衣劑包衣處理后基本能達(dá)到提高發(fā)芽率、提高抗逆性(抗低溫)的效果，但是2個(gè)品種間的效果不一致，且包衣處理后稻種發(fā)芽出現(xiàn)滯后.發(fā)芽滯后的原因及解決方法、包衣處理對(duì)水稻的后期生長及最終產(chǎn)量是否會(huì)有影響還有待于進(jìn)一步研究.

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【責(zé)任編輯 周志紅】

Effects of coating with cold indicated seed-coating agents on germination and seedling characteristic of rice seeds

LIU Lihua1，2，LUO Xiwen1，2，WANG Zaiman1，2，F(xiàn)U Yaoming1，HU Lian1，2，LIN Chaoxin1，2，ZHANG Long1，2
(1 Key Laboratory of Key Technology on Agricultural Machine and Equipment，Ministry of Education，P.R.China，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China; 2 College of Engineering，South China Agricultural University，Guangzhou 510642，China)

【Objective】The experiment was conducted to study the influences of coating treatment with cold indicated seed-coating agents on the rice seed’s germination at a normal temperature and low temperature.【Method】No.31 Xiangzaoxian(conventional rice)and No.1 Y Liangyou(super hybrid rice) were chosen as the rice seed material using the soaking agent‘Qimiaokuai’developed by South China Agricultural University，combined the seed dressing agents commonly used in Heilongjiang Reclamation，and added germicidal agents，pesticides，adhesives with other substances mixed as the seed coating agent.Three treatments included soaking and accelerating germination(CK)，coated without soaking(A) and coated after soaking(B).The effects of coating treatment on different genotypes rice seed’s germination and seedling quality were studied in this paper.【Result and conclusion】The results showed that for coated treatment，at a normal temperature，the seed germination time lengthened，but germination rateincreased.The germination rate of No.1 Y Liangyou coated without soaking and coated after soaking treatment respectively increased by 11.10%and 16.55%compared with control，and No.31 Xiangzaoxian increased by 30.83%and 37.68%，respectively.Under low temperature conditions，the germination decreased because of the cold infestation.Coating treatment improved the seedling rate of rice，and the rice which were coated after soaking(B)had the highest seedling rate，with No.31 Xiangzaoxian and No.1 Y Liangyou being 54.95%and 74.10%，respectively.Contrasted with control，those were improved by 120.24%and 127.30%，respectively.Coating treatment(A，B)improved the survival rate of seedlings after low temperature treatment at the bud stage，and coated after soaking treatment(B)improved the survival rate of seedlings after low temperature treatment at the two-leaf stage.

cold indicated seed-coating agent;coating;rice;germination rate;seedling rate

S351.1

A

1001-411X(2014)03-0030-05

2013-06-20 優(yōu)先出版時(shí)間：2014-03-31

優(yōu)先出版網(wǎng)址：http:∥www.cnki.net/kcms/doi/10.7671/j.issn.1001-411X.2014.03.006.html

劉麗華(1989—)，女，碩士研究生，E-mail:liulihua@stu.scau.edu.cn;通信作者:羅錫文(1945—)男，教授，中國工程院院士，E-mail:xwluo@scau.edu.cn

863計(jì)劃項(xiàng)目(2012AA10A501-2);公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203059);948計(jì)劃項(xiàng)目(2011-G18);國家自然科學(xué)基金(51105147);廣東省自然科學(xué)基金(S2011010001948)

劉麗華，羅錫文，王在滿，等.抗寒種衣劑包衣處理對(duì)水稻發(fā)芽和成苗特性的影響［J］.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2014，35(3)：30-34.