不同稀釋倍數(shù)腐植酸鉀溶液浸種對水稻種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

張會平 許美玲 馮夢喜

河南黑色生態(tài)科技有限公司 新鄉(xiāng) 453731

腐植酸是一種自然界中廣泛存在的大分子物質(zhì)，含有多種活性基團。近年來，腐植酸產(chǎn)品不僅憑借著改良土壤、提高肥效、刺激作物生長、增強作物抗逆能力以及改善農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等方面的作用在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用[1～3]，而且在浸種方面的應用也受到了廣泛關(guān)注。有試驗表明腐植酸浸種顯著提高了干旱脅迫下谷子的萌發(fā)、幼苗發(fā)育、抗旱指數(shù)[4]，調(diào)控小麥的碳氧代謝[5]。而腐植酸鉀以泥炭、褐煤或風化煤等為原料的腐植酸結(jié)構(gòu)中的酸性基團與氫氧化鉀反應而成，在刺激作物根系發(fā)育、防止鉀素固定等方面具有重要作用[6，7]；另外，其在浸種方面的應用也不容忽視，趙海蓓等[8]在研究腐植酸鉀浸種對玉米種子萌發(fā)及幼苗生長的影響試驗中提出，相較于空白處理，200、50 μg/mL的黃腐酸鉀浸種處理對提高玉米種子的發(fā)芽率，幼苗株高、莖粗以及促進根系發(fā)育等方面作用顯著,達到了良好的效果。而本試驗旨在通過不同稀釋倍數(shù)的腐植酸鉀溶液對水稻進行浸種處理，分析腐植酸鉀產(chǎn)品對水稻種子萌發(fā)及幼苗的各項形態(tài)指標的影響，為腐植酸鉀的科學應用提供數(shù)據(jù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試作物：水稻，品種為“鄭旱10 號”。

供試產(chǎn)品：腐植酸鉀（粉劑、水分10.62%、腐植酸63.07%、黃腐酸52.04%、鉀含量14.2%、pH 10.39），該產(chǎn)品為礦物源腐植酸鉀，采用活化工藝制成，由河南黑色生態(tài)科技有限公司提供。

1.2 試驗方法

1.2.1 選種

選擇顆粒飽滿、均勻、發(fā)育良好的種子。

1.2.2 試驗設(shè)計

試驗于2021年3 月—4 月在河南黑色生態(tài)科技有限公司實驗室進行，選取240 粒水稻種子，浸泡于45 ℃的0.3%乙醇消毒水中3～5 min。消毒后，分為6 組，每組40 粒，分別轉(zhuǎn)移至盛有清水（對照）、腐植酸鉀500 倍稀釋液、腐植酸鉀2000 倍稀釋液、腐植酸鉀8000 倍稀釋液、腐植酸鉀10000 倍稀釋液、腐植酸鉀15000 倍稀釋液的相應燒杯中浸泡48 h。48 h 后，取出種子，用蒸餾水清洗水稻種子2～5 遍，然后用鑷子將種子放入預先鋪好濾紙的培養(yǎng)皿內(nèi)，且培養(yǎng)皿內(nèi)提前放置好相應浸種液，最后放置在溫度為25 ℃、濕度為70%的室內(nèi)進行催芽培養(yǎng)，并每天更換培養(yǎng)皿中相應的溶液（吸出余液，放置新液）。另外，因為該產(chǎn)品作為特肥的使用方法一般是稀釋5000～8000 倍，根據(jù)作物不同稀釋倍數(shù)不同，所以本次試驗便以8000 倍作為中間值，設(shè)置了500 倍稀釋液、2000 倍稀釋液、10000 倍稀釋液、15000 倍稀釋液；本次試驗各處理分別用CK、T500、T2000、T8000、T10000、T15000 表示，每個處理設(shè)置3 個重復。

1.3 測定內(nèi)容與方法

1.3.1 測定內(nèi)容

（1）每天定時觀察發(fā)芽情況。

（2）每天定時記錄水稻的發(fā)芽數(shù)（以胚根長2 mm 為萌發(fā)標準，以所有處理均連續(xù)兩天發(fā)芽數(shù)不再增加作為發(fā)芽結(jié)束標準）。

（3）根據(jù)長勢，在試驗進行10 天左右，每個重復選擇長勢較為一致的5 株進行測定，測定指標包括株高、根長、根粗、鮮重及干重等各個性狀，取平均值，并進行記錄。

1.3.2 相關(guān)測定公式

發(fā)芽率=正常發(fā)芽的種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。發(fā)芽勢=第3 天正常發(fā)芽種子數(shù)/供試種子數(shù)×100%。

發(fā)芽指數(shù)=Σ（Gt/Dt）[6，7]。

式中，Gt為第t天的發(fā)芽種子數(shù)，Dt為相應發(fā)芽天數(shù)。

1.3.3 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2010 軟件進行數(shù)據(jù)處理及作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 腐植酸鉀溶液浸種對水稻種子萌發(fā)情況的影響

通常用種子發(fā)芽率是衡量種子質(zhì)量好壞的重要指標，發(fā)芽勢是衡量種子發(fā)芽力的重要指標，種子發(fā)芽勢高，則表示種子活力強、發(fā)芽整齊、出苗一致、增產(chǎn)潛力大。由表1 可以看出，不同稀釋倍數(shù)腐植酸鉀溶液對水稻種子發(fā)芽率有不同程度的影響，相較于CK 處理來說表現(xiàn)最好的是T8000處理，其次是T10000 處理，而T500 處理表現(xiàn)最差。T500 處理相較于CK 處理，有明顯的抑制作用，特別是浸種前3 天，種子發(fā)芽率顯著低于CK處理。從發(fā)芽天數(shù)來看，發(fā)芽第1 天，所有處理與CK 處理相比差異均達到了顯著水平；發(fā)芽第2 天，除T2000 處理外，其他各處理與CK 處理相比差異均達到了顯著水平；發(fā)芽第3 天，所有處理與CK處理相比差異均達到了顯著水平；發(fā)芽第4 天，除T500 顯著低于T8000 和T10000 處理外，其他處理之間差異均未達到顯著水平；發(fā)芽第5～8 天，各處理之間差異均未達到顯著水平。

表1 不同稀釋倍數(shù)腐植酸鉀溶液對水稻種子發(fā)芽率的影響Tab.1 Effects of potassium humate solution with different dilution ratios on germination rate of rice seeds %

由表2 可以看出，相較于CK 處理，T2000、T8000、T10000 與T15000 等4 個處理對水稻種子發(fā)芽勢均有提升，分別增加1.22%、7.32%、6.10%和3.66%，其中T8000 處理與CK 處理相比差異達顯著水平，但4 個處理之間無顯著差異；T500 處理水稻種子發(fā)芽勢比CK 處理顯著下降29.27%。由表2還可以看出，T2000、T8000、T10000 與T15000 4 個處理的發(fā)芽指數(shù)相較于CK 處理分別顯著增加了7.55%、13.58%、13.06%和10.83%，但4 個處理間無顯著差異；T500 處理水稻種子發(fā)芽指數(shù)比CK 處理顯著下降24.67%。由此可知，對水稻種子發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響表現(xiàn)最好處理為T8000，表現(xiàn)不佳的處理為T500。

表2 不同稀釋倍數(shù)腐植酸鉀溶液對水稻種子發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)的影響Tab.2 Effects of potassium humate solution with different dilution ratios on germination potential and germination index of rice seeds

2.2 腐植酸鉀溶液浸種對水稻幼苗生長的影響

由表3 可以看出，不同稀釋倍數(shù)腐植酸鉀溶液處理下水稻幼苗的株高、根長、根粗、鮮重及干重等形態(tài)指標存在差異。T8000 處理在株高、根長、根粗、鮮重和干重等方面均表現(xiàn)最佳。在顯著性方面，除鮮重外，其他各項指標與CK 處理相比差異均達到了顯著水平，尤其是在根長方面，相較于CK 處理提升了38.44%，而T500 處理在根長方面相較于CK 處理降低了13.82%，表現(xiàn)出明顯的抑制作用。從各指標來看，在株高方面，T10000 處理的表現(xiàn)僅次于T8000 處理，除T500 處理外，其他各處理與CK 處理差異均達到顯著水平；在根長方 面，T2000、T8000、T10000 與T15000 等4 個處理與CK 處理和T500 處理差異均達顯著水平，但各處理間差異不顯著；在根粗方面，除T8000和T10000 處理與CK 處理差異顯著外，其他各處理與CK 處理差異均未達到顯著水平；在鮮重方面，T500 和T2000 處理與CK 處理相比較，均表現(xiàn)出抑制作用，且差異均達到顯著水平，其他各處理之間無顯著差異；在干重方面，T500 處理與CK處理相比，表現(xiàn)出抑制作用，但差異未達到顯著水平，而T8000 處理與CK 處理差異達到顯著水平，其他處理與CK 處理差異未達顯著水平。綜合幼苗的各項形態(tài)指標發(fā)現(xiàn)，表現(xiàn)最好的是T8000 處理，其次是T10000 處理、T15000 處理、T2000 處理，而T500 處理表現(xiàn)最不佳。

表3 不同稀釋倍數(shù)腐植酸鉀溶液對水稻幼苗株高、根長、根粗、鮮重及干重的影響Tab.3 Effects of potassium humate solution with different dilution ratios on height,root length,root diameter,fresh weight and dry weight of rice seedlings

3 結(jié)果與討論

腐植酸作為一類含有大分子官能團、以不同芳香縮合度的芳香結(jié)構(gòu)為骨架，以脂肪鏈為橋鍵的天然高分子混合物，不同稀釋倍數(shù)的腐植酸鉀溶液浸種處理下在不同程度上促進或者抑制水稻種子的萌發(fā)能力以及幼苗生長能力[9]。本次試驗表明，不同稀釋倍數(shù)的腐植酸鉀溶液處理中，8000 倍稀釋液表現(xiàn)最佳，促進了水稻種子萌發(fā)，其第1 天發(fā)芽率為84.17%，相較于清水提升17.44%；發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)較清水分別提高8.16%和13.60%；并且有利于水稻幼苗生長，其中株高、根長、根粗、鮮重和干重較清水分別提升12.47%、38.53%、26.69%、8.28%和10.98%；而500 倍稀釋液處理則在種子萌發(fā)及幼苗生長方面起到一定的抑制作用。植物生理學家認為，腐植酸的生理活性和酶活性具有雙向調(diào)節(jié)作用：在一定濃度下對葉蛋白分解酶有抑制性，使葉綠素分解減緩，有利于光合作用的進行；但濃度過高又會抑制細胞的增長和分裂；腐植酸可抑制生長素酶（如吲哚乙酸氧化酶等）的活性，使植物內(nèi)生長素破壞減少，有利于生長發(fā)育，但濃度過高也會促進生長素酶的活性，導致生長緩慢[10]。另外，在發(fā)芽率方面，5～8 天內(nèi)雖無顯著性差異，但是在觀察時發(fā)現(xiàn)，8000 倍稀釋液處理的種子發(fā)芽情況優(yōu)于其余各處理，整體長勢表現(xiàn)最好。而本次試驗設(shè)計的不足之處便是在設(shè)置處理時，沒有按照一定的規(guī)律進行設(shè)置，有的間隔較大，有的間隔較小，這一問題會在后續(xù)研究中進行改善。