脫水劑對雜交水稻種子田間干燥效果的研究

劉　釗，劉愛民，張海清*，陳　勇，楊永標(biāo)

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128； 2 湖南隆平種業(yè)有限公司，長沙 410006)

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脫水劑對雜交水稻種子田間干燥效果的研究

劉釗1，劉愛民2，張海清1*，陳勇1，楊永標(biāo)1

(1 湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長沙 410128； 2 湖南隆平種業(yè)有限公司，長沙 410006)

為探索雜交水稻種子田間快速干燥技術(shù)，選用兩種脫水劑(以A和B表示)，分別以4個濃度在雜交水稻制種組合‘H638S×R534’種子臘熟期噴施，以不噴施為對照，測定雜交種子田間含水量、種子粒重、發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力及脯氨酸含量。結(jié)果表明：(1)A、B兩種脫水劑均能使雜交水稻種子田間含水量快速降低。在噴施后連續(xù)5 d晴天條件下，隨著噴施濃度的增大，種子含水量下降的幅度加大；同一濃度處理，隨著噴施天數(shù)的增加，種子含水量逐日下降，并呈現(xiàn)出前3 d急速下降，后2 d緩慢下降的趨勢；平均日脫水速率在1.5～1.7個百分點，田間種子含水量降低7.0～8.5個百分點。(2)在供試濃度范圍內(nèi)，噴施脫水劑對適時收獲的種子粒重?zé)o顯著影響；隨著藥劑處理濃度的增大，種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力均呈現(xiàn)下降趨勢；同一藥劑處理濃度條件下，隨著噴藥后天數(shù)的增加，種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力也呈現(xiàn)下降趨勢。(3)在滿足種子田間含水量降低至18%的條件下，根據(jù)脫水劑對種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率、活力及脯氨酸含量的影響，兩種脫水劑以750～1500 mL/hm2濃度處理，適宜在噴藥后4～5 d收獲。(4)在第6、7天遇連續(xù)下雨并延遲到第8、9天收獲的情況下，各處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及活力均較噴施后的第5天有較大幅度降低，故應(yīng)注意及時收獲。

雜交水稻；制種；脫水劑；種子水分；種子活力

我國南方地區(qū)雜交水稻制種收割時期，常遇連續(xù)低溫陰雨天氣，造成種子不能及時收獲和干燥，收獲后的種子水分在25%～35%，種子易發(fā)熱引起霉變導(dǎo)致大量雜交種子質(zhì)量不合格，給制種農(nóng)戶及種子生產(chǎn)公司造成重大損失。隨著雜交水稻種子收割機械化程度的提高，收獲時間大大集中和縮短，種子收獲后的及時快速干燥已成為雜交種子生產(chǎn)中亟待解決的問題[1～5]。為此，在雜交水稻種子成熟時期，試圖通過噴施田間脫水劑，使葉片和枝梗干枯，雜交種子在田間快速脫水干燥，從而保證雜交種子的質(zhì)量安全。

1　材料與方法

1.1材料

供試制種組合：H638S×R534。

化學(xué)脫水劑：A藥劑由湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)水稻研究所提供；B藥劑(立收谷)由先正達(dá)公司提供。

1.2試驗設(shè)計

每種脫水劑設(shè)計750、1500、2250、3000 mL/hm2四個處理，以不噴施為對照。小區(qū)面積約66 m2，3次重復(fù)。在種子成熟度80%時，用電動式噴霧器，每小區(qū)以水量300 kg/hm2噴施。

1.3考查項目與方法

(1)種子田間溫濕度及水分測定。自噴施當(dāng)日至收獲種子期間，將溫濕度記錄儀放置于試驗區(qū)內(nèi)穗層部，記錄每天24 h的溫濕度變化；噴施藥劑的當(dāng)天及噴藥后連續(xù)7 d，每天11：00在各小區(qū)收割3個點，脫粒后立即用TA-5型水分測定儀測定種子水分，再分別晾曬至水分12%。

(2)種子發(fā)芽率及活力指數(shù)測定。參照GB/T3543.4-1995規(guī)程進(jìn)行發(fā)芽試驗。每天記載種子發(fā)芽數(shù)，以第3天的發(fā)芽率為發(fā)芽勢，以第7天的正常發(fā)芽數(shù)計算發(fā)芽率[5]。種子活力測定采取幼苗生長測定法。

式中：DT—發(fā)芽日數(shù)；GT—與DT相對應(yīng)的每天發(fā)芽種子數(shù)。

活力指數(shù)(VI)=GI×S

式中：S—一定時期內(nèi)幼苗長度(cm)。

(3)粒重測定：按千粒法進(jìn)行。含水量統(tǒng)一曬至12%時測定各處理每天收割種子的千粒重，重復(fù)3次。

(4)脯氨酸含量測定。采用酸性茚三酮顯色法測定脯氨酸含量[6]。

1.4數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)計算與統(tǒng)計分析用Excel2007和DPS7.05進(jìn)行。

2　結(jié)果與分析

2.1脫水劑處理對雜交種子田間脫水的效果

從表1看出，噴藥后第5天，藥劑A1～A4處理使種子含水量分別降低了7.3、7.6、7.9、8.3個百分點，藥劑B1～B4處理使種子含水量分別降低了7.7、7.8、8.0、8.5個百分點，而CK含水量僅降低了1.5個百分點，表明藥劑A和B在供試濃度范圍內(nèi)均有顯著降低雜交水稻種子田間含水量的效果，其中藥劑B的脫水效果略優(yōu)于藥劑A。

從表1還可看出，隨著兩種脫水劑處理濃度加大，各處理種子的含水量下降的幅度也加大；同一濃度處理，隨著噴施后天數(shù)的增加，種子含水量逐日下降，并呈現(xiàn)出前3 d急速下降，后2 d緩慢下降的趨勢。每天的平均脫水速率維持在1.5～1.7個百分點，而CK僅為0.3個百分點。

表1　不同脫水劑處理的雜交種子田間含水量(%)變化Table 1　Moisture content of hybrid seed with different treatment of dehydrating agent

注：第6～7天為連續(xù)兩天陰雨天氣，帶*內(nèi)容表示第1至5天調(diào)查的結(jié)果。下同。

脫水劑對種子田間脫水的效果還受到氣候條件的影響。從表2可見，噴施藥劑后連續(xù)5 d均為晴好天氣，各處理的種子含水量表現(xiàn)為持續(xù)下降；但在第5天溫度下降，濕度升高的情況下，種子脫水速率明顯變緩；在第6、7天連續(xù)兩天大雨后，各處理種子水分均有不同程度的升高，但與CK相比，脫水劑處理的種子含水量仍低4～9個百分點，且處理濃度越大，水分的增幅越低。說明田間噴施脫水劑一定時間后即便在遇雨情況下，仍有良好的脫水效果。

表2　試驗期間田間溫濕度變化情況Table 2　The changes of temperature and humidity meter in field

2.2脫水劑處理對種子粒重的影響

種子千粒重直接反映了種子充實度和制種產(chǎn)量。由表3可以看出，噴藥后第5天，藥劑A1～A4處理，種子平均千粒重分別為23.0、23.0、22.6、22.3 g，藥劑B1～B4處理，種子平均千粒重分別為23.0、22.5、22.8、22.3 g，即隨著藥劑處理濃度的增大，種子平均千粒重略有下降，但與CK相比，各處理的平均粒重均未達(dá)到顯著差異水平。同一濃度處理，隨著噴施天數(shù)的增加，種子千粒重也表現(xiàn)逐日下降的趨勢。但在前5 d范圍內(nèi)，粒重降幅不明顯，而在遇2 d下雨后，至第8、9天，種子千粒重表現(xiàn)出較大幅度的下降。由此得出結(jié)論：在供試濃度范圍內(nèi)，噴施脫水劑對適時收獲的種子粒重?zé)o顯著影響。

表3　不同脫水劑處理的種子千粒重(g)變化Table 3　Grain weight of the seeds with different dehydrating agent treatment

2.3脫水劑處理對種子發(fā)芽特性和活力的影響

種子發(fā)芽率是直接用來檢驗種子質(zhì)量和實用價值的重要指標(biāo)，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上用種量常依此來確定。種子活力是種子的健壯度，包括種子在田間條件下的出苗能力及幼苗生長潛力。表4、表5、表6為脫水劑處理分別對種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及活力的影響。

表4　不同脫水劑處理的種子發(fā)芽勢(%)Table 4　Seed germination potential with different dehydrating agent treatment

(1)從表4～6可見，隨著藥劑處理濃度的增大，種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力均呈現(xiàn)下降趨勢。其中，A4與B4處理第1～5天種子平均發(fā)芽勢分別為68.4%和68.5%，與CK(72.6%)差異達(dá)到了顯著水平；種子平均發(fā)芽率分別為80.0%和81.8%，與CK(80.4%)差異不顯著；種子平均活力指數(shù)分別為206.3和209.1，與CK(240.7)差異顯著。說明藥劑A和藥劑B在4種供試濃度范圍內(nèi)對處理第1～5天的種子平均發(fā)芽率無顯著影響，750～2250 mL/hm2濃度范圍內(nèi)對發(fā)芽勢和種子活力影響不顯著，但3000 mL/hm2濃度處理對發(fā)芽勢和種子活力的影響達(dá)到了顯著水平。

表5　不同脫水劑處理的種子發(fā)芽率(%)Table 5　Seed germination rate with different dehydrating agent treatment

表6　不同脫水劑處理的種子活力指數(shù)Table 6　Seed vigor index with different dehydrating agent treatment

(2)同一藥劑處理濃度條件下，隨著噴藥后天數(shù)的增加，種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力呈現(xiàn)下降趨勢。A1、A2和B1、B2處理的第1～5天，其種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力與同一天的CK相比沒有明顯差異；A3和B3處理的第5天，其種子的發(fā)芽勢分別為67.5%和67.8%，顯著低于同一天的CK(70.2%)；而A4和B4處理的第4天，其種子的發(fā)芽勢(分別為66.3%和67.2%)即顯著低于同一天的CK。藥劑處理后天數(shù)對種子發(fā)芽率的影響與同一天的CK差異不顯著。藥劑處理后天數(shù)對種子活力的影響與對發(fā)芽勢的影響趨勢基本一致，即A1、A2和B1、B2處理與同一天的CK差異不顯著，但在A3和B3處理的第4天、A4和B4處理的第3天即表現(xiàn)出與同一天CK的顯著性差異。說明在750～1500 mL/hm2濃度范圍內(nèi)隨著處理后天數(shù)的增加，其種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力與同一天的CK相比沒有明顯差異，在滿足種子含水量降低至18%的條件下，適宜在噴藥后4～5 d收獲；2250 mL/hm2濃度下適宜在噴藥后3 d收獲；3000 mL/hm2濃度對種子活力的影響較大，不宜采用。

(3)噴施藥劑后的第8、9天，各處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及活力均較噴施后的第5天有較大幅度降低。與同一天的CK相比，750～1500 mL/hm2濃度處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率顯著高于CK，其他各處理與CK差異不明顯，但1500～3000 mL/hm2濃度處理的種子活力顯著降低。說明延遲一定時間收獲和遇雨情況下，噴施低濃度(750 mL/hm2)脫水劑對種子發(fā)芽率和活力影響不大，但高濃度(1500～3000 mL/hm2)對種子發(fā)芽率和活力有影響。

2.4脫水劑處理對種子脯氨酸含量的影響

脯氨酸是植物體內(nèi)有效的滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)，幾乎所有逆境都導(dǎo)致植物體內(nèi)游離脯氨酸大量積累，尤其是干旱脅迫下，脯氨酸積累最為明顯。脯氨酸的積累情況與植物抗逆性有密切關(guān)系。因此，脯氨酸可作為植物抗逆性的一項重要生理指標(biāo)。各處理的脯氨酸含量測定結(jié)果如表7。

表7　不同脫水劑處理的脯氨酸的含量(μg/g)Table 7　PRO Content of the seeds with different dehydrating agent treatment

從表7可見，隨著藥劑處理濃度的增大，種子的脯氨酸含量呈現(xiàn)較大的上升趨勢。如A1～A4處理第1～5天的種子平均脯氨酸含量分別為89.2、105.2、117.3、和131.3 μg/g，B1～B4處理第1～5天的種子平均脯氨酸含量分別為88.2、108.3、112.5和136.2 μg/g，與CK(51.3 μg/g)的差異均達(dá)到了極顯著水平。同一處理濃度下，隨著噴施后天數(shù)的增加，種子脯氨酸含量也呈現(xiàn)逐漸升高的趨勢。如A1處理第1～5天，種子脯氨酸含量分別為54.3、68.6、69.3、105.8、147.8，B1處理第1～5天，種子脯氨酸含量分別為45.0、57.0、79.5、100.5和159.2 μg/g，均顯著或極顯著高于第1～5天的CK(32.0、39.1、55.9、60.2和69.2 μg/g)。說明750～3000 mL/hm2濃度范圍內(nèi)隨著處理后天數(shù)的增加，其種子脯氨酸含量與同一天的CK相比，均產(chǎn)生了明顯差異。分析雨后轉(zhuǎn)晴的兩天各處理種子脯氨酸含量，噴施后第8、9天各處理種子脯氨酸較第5天前有較大幅度的降低，但仍顯著高于同一天的CK。

3　結(jié)論

(1)蠟熟末期噴施A、B兩種脫水劑均能使雜交水稻種子田間含水量快速降低。在噴施后連續(xù)5 d晴天條件下，隨著噴施濃度的增大，種子含水量下降的幅度也加大；同一濃度處理，隨著噴施后天數(shù)的增加，種子含水量逐日下降，并呈現(xiàn)出前3 d急速下降，后2 d緩慢下降的趨勢。種子每天的平均脫水速率在1.5～1.7個百分點，田間種子含水量降低7.0～8.5個百分點。

(2)在供試濃度范圍內(nèi)，噴施脫水劑對適時收獲的種子粒重?zé)o顯著影響。在滿足種子田間含水量降低至18%的條件下，根據(jù)脫水劑對種子的發(fā)芽勢、發(fā)芽率和活力的影響，兩種脫水劑以750～1500 mL/hm2濃度處理，適宜在噴藥后4～5 d收獲；2250 mL/hm2濃度處理適宜在噴藥后3 d收獲；3000 mL/hm2濃度對種子活力影響較大，不宜采用。

(3)在第6、7天遇連續(xù)下雨并延遲到第8、9天收獲的情況下，各處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及活力均較噴施后的第5天有較大幅度降低，但與CK相比，噴施低濃度(750 mL/hm2)脫水劑對種子發(fā)芽率和活力影響不大。

4　討論

4.1脫水劑處理對雜交水稻種子的田間脫水效果

種子灌漿成熟期的田間溫度和濕度是產(chǎn)生穗萌發(fā)芽的外界條件，但在雜交水稻制種中，人為控制田間溫濕度極為困難，降低種子田間含水量是防止和減輕穗萌發(fā)芽的途徑之一。馮維卓[7]認(rèn)為水稻在噴施脫水劑后可比未噴施脫水劑處理的含水率下降2.5%～3.0%，含水量的降低幅度則與施藥后天數(shù)及天氣狀況有密切關(guān)系，脫水劑用量越大，種子含水率的降幅也越高。本研究結(jié)果表明，蠟熟末期噴施A、B兩種脫水劑均能使雜交水稻種子田間含水量快速降低。在噴施后連續(xù)5 d晴天條件下，種子每天的平均降水速率在1.5～1.7個百分點，田間種子含水量能夠降低7.0～8.5個百分點。在噴藥后第6、7天遇到連續(xù)下雨，種子含水量回升，但與CK相比，脫水劑處理的種子含水量仍低4～9個百分點。說明噴施脫水劑能夠使種子在田間快速脫水，從而達(dá)到減少種子收獲前的穗萌率和種子收獲后霉變率的目的。

4.2脫水劑處理對雜交水稻制種產(chǎn)量及種子質(zhì)量的影響

官春云等[8]研究了脫水劑在油菜生產(chǎn)上的應(yīng)用效果。脫水劑種類和處理時期對油菜籽千粒重、含油量及產(chǎn)量的影響存在明顯差異，總的趨勢是不同的脫水劑處理對菜籽千粒重和產(chǎn)量影響較大，但對含油量影響較小。郝洪波等[9]在試驗中發(fā)現(xiàn)，噴施了脫水劑的稻谷其穗重、穗粒重、千粒重及收割后產(chǎn)量均低于未噴施的對照處理，表明噴施脫水劑產(chǎn)生了一定的負(fù)面影響。本試驗結(jié)果表明，噴施脫水劑濃度750～1500 mL/hm2，在噴施后4～5 d內(nèi)收割，噴施濃度2250～3000 mL/hm2，在噴施后3 d收割，種子粒重、發(fā)芽率、活力等均與對照差異不顯著。在第6、7天遇連續(xù)下雨并延遲到第8、9天收獲的情況下，各處理的種子發(fā)芽勢、發(fā)芽率及活力均較噴施后的第5天有較大幅度降低?？赡苡捎诜N子完熟后延遲收獲會產(chǎn)生過多的呼吸消耗，或遇雨水會導(dǎo)致內(nèi)含物溶解淋失和產(chǎn)生藥害，從而導(dǎo)致種子質(zhì)量下降。因此，應(yīng)注意及時收獲。

[1]王元偉.全程機械化在雜交水稻制種中的應(yīng)用及效應(yīng)分析[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科 技，2015(13)：73-76.

[2]武小燕，王磊.我國雜交水稻制種機械化栽植探討[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2013(24)：76-78.

[3]譚長樂，王寶和，薛良鵬，等.雜交水稻機械化制種現(xiàn)狀與技術(shù)思路[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011，39(6)：76-78.

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[5]段永紅，李小湘，李衛(wèi)紅.利用電導(dǎo)法測定雜交水稻種子活力的探討[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010(23)：17-19.

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Study on the Effect of Dehydrating Agent on Hybrid Rice Seeds in Field

LIU Zhao1，LIU Aimin2，ZHANG Haiqing1*，CHEN Yong1，YANG Yongbiao1

(1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Hunan Longping Seed Co.Ltd.，Changsha 410006，China)

In order to explore the rapid drying technology of hybrid rice seeds in the field，two dehydrating agents (A and B) with 4 concentrations (750、1500、2250、3000 mL/hm2) were selected and sprayed in the mature stage of the hybrid rice combinations of ‘H638S×R534’.Hybrid seed moisture content，seed grain weight，germination potential，germination rate，vitality，and proline content were determined after harvest.The results showed that：(1) dehydration agents A and B decreased the water content of hybrid rice seed in the field rapidly.If there are five consecutive fine weather days after spraying and as the agent concentration increased，the seed moisture content decreased more rapidly.At same concentration，the seed moisture content declined rapidly in the first three days after spraying and followed slow decline in the next two days.The average dehydration rate was 1.5%-1.7%/d，the seed moisture content decreased by 7.0-8.5 percentage points within 5 d.(2) In the tested concentration range，dehydration agents did not affect seed weight significantly of the seeds harvested timely；As the concentration increased，seed germination potential，germination rate and vigor showed a decline trend；at the same concentration and with the increased spraying days，the seed germination potential，germination rate and vigor also declined.(3) On the condition of 18% seed moisture content in field，according to the effect of the dehydrating agent on seed germination potential，germination rate，vigor and proline content，the suitable concentration of the two dehydrating agents are with 750-1500 mL/hm2；the suitable harvest time is 4-5 days after spraying.(4) In the case of continuous rain condition after spraying，if the harvest delayed to 8-9 days，the seed germination potential，germination rate and vigor were significantly lower than that harvested at 5 days after spraying.Harvest timely should take in mind.

hybrid rice；seed production；dehydrating agent；seed moisture；seed vigor

2016-04-07

劉釗(1991-)，男，碩士研究生，Email：m18711059764@163.com。﹡通信作者：張海清，博士，教授，主要從事種子生產(chǎn)原理與技術(shù)研究，Email：hunanhongli@aliyun.com。

國家科技支撐計劃項目(2014BAD06B07)；湖南省教育廳研究生創(chuàng)新實驗項目(CX2015B256)。

S511.038

A

1001-5280(2016)04-0370-06

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.04.06