幾種植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻種子萌發(fā)及對秧苗素質(zhì)的調(diào)控效應

孫淑琴，李月嬌，李廣勝，楊秀榮

（天津市農(nóng)業(yè)科學院，天津 300381）

0 引言

植物生長調(diào)節(jié)劑ABA（S-誘抗素）在水稻生產(chǎn)上常作為水稻種子萌發(fā)的抑制劑，應用于種子的儲藏。近年研究表明，高濃度的ABA 抑制種子的萌發(fā)，而低濃度的ABA在種子萌發(fā)中與其他激素相互作用，可提高種子發(fā)芽勢、促進側(cè)根的產(chǎn)生和主根的伸長，從而促進秧苗的生長[8-14]。吲哚丁酸、萘乙酸屬于植物生長促進劑，通過浸種、噴施、蘸根等方式，由葉片、種子等部位傳到植物體，并集中在生長點部位，促進細胞分裂，誘導形成不定根，表現(xiàn)為根多、根直、根粗、根毛多，還可以增加作物產(chǎn)量。郭志剛等[15]研究表明，苗期噴施吲哚丁酸可以矮化麥苗，促進新根生長和分蘗，提高鮮重。陳艷梅[16]研究表明6%吲哚丁酸·萘乙酸水劑40 mg/kg常溫浸種12 h后，水稻增產(chǎn)率達8.52%?？梢姡m宜的植物生長調(diào)節(jié)劑不僅可以調(diào)節(jié)作物苗期生長還可以提高作物后期產(chǎn)量，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮著重要作用。

俗話說“秧好一半禾，好秧出好禾”，育苗是水稻生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，也是實現(xiàn)水稻優(yōu)質(zhì)豐產(chǎn)的基礎(chǔ)。好的秧苗不僅能縮短移栽后的緩苗期，增加分蘗數(shù)量，而且能夠提高秧苗的抗病蟲害及不良環(huán)境的抗性水平，為水稻的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)奠定良好的基礎(chǔ)。壯苗指數(shù)是反映秧苗素質(zhì)和育苗效果的主要指標，為提高水稻秧苗素質(zhì)，培育健壯的水稻秧苗，本試驗選用在水稻浸種中登記的幾種產(chǎn)品為試驗藥劑，研究不同浸種時間及使用濃度對水稻種子萌發(fā)及對秧苗素質(zhì)的影響，旨在篩選出適宜的藥劑種類和使用濃度及方法，以期為天津地區(qū)水稻育苗提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

水稻種子萌發(fā)試驗在實驗室內(nèi)進行，水稻秧苗試驗在天津市農(nóng)科院植物保護研究所溫室大棚內(nèi)進行。供試水稻品種為‘津育粳22’，供試植物生長調(diào)節(jié)劑為5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑（四川潤爾科技有限公司）、1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑（四川龍蟒福生科技有限責任公司）、0.25%S-誘抗素水劑（四川龍蟒福生科技有限責任公司）、0.136%赤·吲乙·蕓可濕性粉劑（德國阿格福萊農(nóng)林環(huán)境生物技術(shù)股份有限公司）。試驗共設(shè)13個處理，每處理3次重復。

1.2 試驗方法

1.2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑不同浸種時間對水稻種子萌發(fā)的影響選取籽粒飽滿健康的水稻種子，用5%次氯酸鈉溶液表面消毒3 min，再用去離子水反復沖洗數(shù)次。用一定濃度的藥液25℃分別浸種24 h、48 h和72 h后，將種子擺放于鋪有2 層濾紙的培養(yǎng)皿中(Ф=9 cm)，每皿30 粒種子，每處理3 次重復，放置于25℃生化培養(yǎng)箱中培養(yǎng)（培養(yǎng)皿中定期加入一定量的蒸餾水保濕），每天按時調(diào)查水稻種子萌發(fā)情況（表1）。

表1 試驗藥劑處理

1.2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻壯苗指數(shù)的影響將25℃藥液浸種處理24 h 后的水稻種子播種于塑料盆中，每盆播種50粒，每處理3次重復，放置于溫室內(nèi)，一個月后調(diào)查種子出苗率和水稻秧苗的壯苗指數(shù)。

1.3 調(diào)查方法

1.3.1 種子萌發(fā)調(diào)查每天按時調(diào)查水稻種子萌發(fā)情況，以幼芽達到種子長度的一半，根長與種子等長作為發(fā)芽標準[17-18]，計算水稻種子的發(fā)芽指數(shù)、4 d發(fā)芽勢和發(fā)芽率。

式中Gt：在t日的種子發(fā)芽數(shù)；Dt：發(fā)芽天數(shù)。

1.3.2 壯苗指數(shù)調(diào)查每盆隨機調(diào)查20 株水稻秧苗的株高、莖粗、地上部分和地下部分干重，計算水稻秧苗的壯苗指數(shù)和根冠比。

血栓形成可以導致嚴重心腦血管方面疾病，其中肺栓塞、大面積腦梗死可以直接致死和致殘，此類患者往往預后很差。靜脈血栓方面疾病具有一定的發(fā)病率，在住院患者中尤其危重病患者亦有較高的發(fā)病率，可增加死亡率[1] 。深靜脈血栓形成（deep venous thromboembolism，DVT）是最常見的靜脈血栓疾病，在大手術(shù)后及危重病患者人群中，其發(fā)病率較高，往往可能導致較嚴重的并發(fā)癥。有研究顯示，可導致肺動脈高壓[2] 等并發(fā)癥。甚至出現(xiàn)意外死亡和嚴重傷殘，這對該病的治療及預防提出了巨大挑戰(zhàn)。下面詳細闡述國內(nèi)外研究進展情況。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel 軟件處理試驗數(shù)據(jù)和作圖，應用SPSS 26.0軟件采用Duncan's法進行方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑不同浸種時間對水稻種子萌發(fā)的影響

5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑浸種處理24 h 后，20 mg/kg和40 mg/kg處理發(fā)芽勢高于清水對照，60 mg/kg處理發(fā)芽勢低于清水對照（圖1）。處理48 h 后，各濃度處理的發(fā)芽勢均低于清水對照。處理72 h后，藥劑各濃度處理的發(fā)芽勢均降低為0；藥劑處理24 h和48 h后水稻種子的發(fā)芽指數(shù)變化不大，均與清水處理相當，隨著浸種時間的增加，72 h后的發(fā)芽指數(shù)明顯降低，且均低于清水對照；藥劑處理24 h和48 h后水稻種子的發(fā)芽率和清水相當，浸種72 h后，各濃度處理的發(fā)芽率略低于清水對照?？梢娝痉N子對5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑比較敏感，浸種時間高于48 h后，種子發(fā)芽勢和發(fā)芽率均降低。

圖1 5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑處理對水稻種子萌發(fā)的影響

1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑處理24 h后10 mg/kg的發(fā)芽勢與清水相當，20 mg/kg 和30 mg/kg 處理的發(fā)芽勢均低于清水對照（圖2）。處理48 h后10 mg/kg和20 mg/kg 的發(fā)芽勢均低于清水對照，30 mg/kg 處理的發(fā)芽勢降低為0。處理72 h 后各濃度處理的發(fā)芽勢均降低為0；藥劑處理24 h 和48 h 后水稻種子的發(fā)芽率和發(fā)芽指數(shù)和清水相當，浸種72 h 后，20 mg/kg 和30 mg/kg 處理的發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率均低于清水對照?？梢?%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑浸種時間不宜超過48 h。

圖2 1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑處理對水稻種子萌發(fā)的影響

0.25%S-誘抗素水劑不同濃度浸種水稻種子48 h的發(fā)芽勢高于24 h 處理，浸種72 h 后，發(fā)芽勢逐漸降低，0.4 mg/kg 浸種48 h 后水稻種子的發(fā)芽勢最大（圖3）；隨著浸種時間的增加，各濃度處理的發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率變化不明顯，各濃度處理的發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率與清水對照差別不大。

圖3 0.25%S-誘抗素水劑處理對水稻種子萌發(fā)的影響

0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑浸種處理48 h后的種子發(fā)芽勢高于24 h處理，浸種72 h后，發(fā)芽勢逐漸降低（圖4）；種子發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率隨浸種時間的增加變化不大，藥劑各濃度處理的發(fā)芽指數(shù)和發(fā)芽率與清水對照差別不大。

圖4 0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑處理對水稻種子萌發(fā)的影響

2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理對水稻秧苗素質(zhì)的影響

試驗藥劑5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑20 mg/kg處理的出苗率高于清水對照，但與清水對照無顯著性差異，秧苗的壯苗指數(shù)和根冠比顯著高于清水對照，壯苗指數(shù)增加率為19.14%（表2、表3）；40 mg/kg 處理的秧苗壯苗指數(shù)和根冠比雖然顯著高于清水對照，但出苗率顯著低于清水對照；60 mg/kg 處理的壯苗指數(shù)與清水對照無顯著性差異，出苗率顯著低于清水對照，且出苗時間較清水對照晚1～2 d，出苗后秧苗生長正常。可見隨著試驗藥劑濃度的增加，水稻出苗率和秧苗的壯苗指數(shù)逐漸降低。

表2 不同藥劑處理對水稻幼苗生長的影響

表3 不同藥劑處理對水稻壯苗指數(shù)的影響

試驗藥劑1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑10 mg/kg和20 mg/kg 處理的出苗率與清水對照均無顯著性差異，30 mg/kg 處理出苗率顯著低于清水對照（表2、表3）。藥劑各濃度處理的壯苗指數(shù)均顯著高于清水對照，壯苗指數(shù)增加率分別為17.68%、18.27%、14.68%。隨著藥劑濃度的增加，水稻植株高度、根長、莖粗和根冠比逐漸降低，說明高濃度處理不利于水稻出苗和秧苗的生長。

試驗藥劑0.25%S-誘抗素水劑0.3 mg/kg 和0.4 mg/kg處理的出苗率與清水對照均無顯著性差異，0.5 mg/kg 處理的出苗率顯著低于清水對照（表2、表3）；隨藥劑濃度的增加，水稻株高和莖粗逐漸降低，水稻秧苗根長先增加后降低。各濃度處理的秧苗壯苗指數(shù)和根冠比均顯著高于清水對照，壯苗指數(shù)增加率分別為7.01%、34.55%和36.04%。綜合比較0.4 mg/kg 0.25%S-誘抗素水劑處理最有利于水稻種子萌發(fā)和秧苗生長。

試驗藥劑0.136%赤·吲乙·蕓可濕性粉劑浸種24 h 后，各濃度處理的株高、莖粗、壯苗指數(shù)和根冠比均顯著高于清水對照，壯苗指數(shù)增加率分別為9.37%、23.80%、27.95%，但500倍液處理的出苗率低于清水對照，1000倍液處理的出苗率最高，綜合分析0.136%赤·吲乙·蕓可濕性粉劑1000倍液處理最有利于水稻種子萌發(fā)和幼苗的生長。

3 討論與結(jié)論

3.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻種子萌發(fā)的影響

發(fā)芽勢說明種子的發(fā)芽速度和發(fā)芽整齊度，表示種子生活力的強弱程度。在發(fā)芽率相同時，發(fā)芽勢高的種子，說明種子生命力強，播種后發(fā)芽整齊，出苗一致。本研究結(jié)果表明20 mg/kg 處理的5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑浸種24 h后，水稻種子發(fā)芽勢高于清水對照，10 mg/kg 處理的1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑浸種24 h后，水稻種子發(fā)芽勢與清水相當。浸種72 h后5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑和1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑水稻種子發(fā)芽勢均降低為0。0.25%S-誘抗素水劑和0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑隨浸種時間的增加，發(fā)芽勢逐漸增加，72 h 后發(fā)芽勢逐漸降低?？梢姟蛴?2’水稻品種對5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑和1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑比較敏感，種子發(fā)芽勢隨浸種時間增加而逐漸降低，生產(chǎn)上應用的浸種時間不宜超過48 h。雖然不同植物生長調(diào)節(jié)劑處理后對水稻種子的發(fā)芽勢影響不同，但各藥劑處理對水稻種子的發(fā)芽率均沒有太大的影響。劉建華等[19]研究表明，使用植物生長調(diào)節(jié)劑等化學物質(zhì)處理辣椒種子，能適當增加種子的發(fā)芽勢，但不能改善種子的質(zhì)量，故不能提高種子的發(fā)芽率，這與本試驗研究結(jié)果一致。

植物生長調(diào)節(jié)劑在種子萌發(fā)的過程中發(fā)揮著重要的作用，會隨水稻品種、藥劑種類、使用濃度、處理時間及處理溫度等因素不同而產(chǎn)生不同的影響[20]。屈成等[21]研究表明，IBA 5 mg/kg 處理水稻種子后，不同水稻品種的種子發(fā)芽勢不同，‘中嘉早17號’的發(fā)芽勢為57.8，而‘H優(yōu)518’的發(fā)芽勢則為80。而且不同植調(diào)劑種類處理后的發(fā)芽勢變化趨勢不同，ABA處理后水稻種子的發(fā)芽勢呈現(xiàn)降低的趨勢，而赤霉酸處理的水稻種子發(fā)芽勢會在一定濃度范圍內(nèi)增加?？梢姴煌酒贩N對植物生長調(diào)節(jié)劑的敏感性具有差異，因此在大面積使用植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理前要做好前期的試驗工作，避免對水稻種子造成傷害，影響水稻出苗和生長。

本試驗關(guān)于不同植調(diào)劑處理對水稻種子萌發(fā)的影響是在實驗室條件（25℃恒溫）下研究的，由于不同溫度處理對水稻種子萌發(fā)的影響不同，后續(xù)試驗還需模擬水稻育苗生產(chǎn)溫度(10℃～20℃)研究不同溫度處理對水稻種子萌發(fā)的影響，為水稻育苗生產(chǎn)提供更直接的數(shù)據(jù)支持。

3.2 植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻秧苗壯苗指數(shù)的影響

植物生長調(diào)節(jié)劑吲哚丁酸、萘乙酸具有促生根，促增產(chǎn)、應用譜廣等優(yōu)點，近幾年在林業(yè)及果樹扦插生根方面的應用越來越廣泛，而且效果十分顯著[22-25]，但這些植調(diào)劑產(chǎn)品對水稻提質(zhì)壯苗的研究報導還較少。本研究結(jié)果表明，20 mg/kg 5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑25℃浸種24 h后秧苗壯苗指數(shù)增加率為19.14%，隨藥劑濃度的增加，出苗率和壯苗指數(shù)逐漸降低。10 mg/kg 1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑處理壯苗指數(shù)增加率為17.68%，20 mg/kg和30 mg/kg處理的壯苗指數(shù)雖然也顯著高于清水對照，但水稻出苗率隨著藥劑濃度的增加而逐漸降低，可見低濃度處理的5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑和1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑有利于種子萌發(fā)和秧苗生長。屈成等[21]研究表明，低濃度(5～10 mg/kg) IBA 促進種子的萌發(fā)和幼苗生長，高濃度(50～200 mg/kg)對水稻種子起抑制作用，10 mg/kg IBA 最能促進水稻根系和幼苗的生長，這與本研究結(jié)果一致。

S-誘抗素是一種高效、天然綠色的植物生長活性物質(zhì)，它能誘導并激活植物150多種抗性基因的表達，啟動植物本身對逆境的抵抗或適應機制，增強植物抵抗不良環(huán)境的能力，被稱為“抗逆誘導物質(zhì)之王”。S-誘抗素浸種處理可以增加水稻分蘗、促進根系生長，促進灌漿，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)[26]。鄒武龍等[27]研究表明，0.03% S-誘抗素在0.3 mg/kg 浸種24 h 后，水稻的發(fā)芽勢和發(fā)芽率分別增加了10.4%、9.8%，秧苗帶蘗率提高40%，水稻增產(chǎn)達10.03%。袁鏡明等[28]研究表明，在水稻抽穗期噴施1%S-誘抗素(150 g/hm2)，水稻穗長增加，小區(qū)試驗增產(chǎn)10.48%，大田試驗增產(chǎn)率達12.63%。本試驗研究表明，0.4 mg/kg 0.25%S-誘抗素水劑25℃浸種24 h 后盆播秧苗壯苗指數(shù)顯著高于清水對照，增加率為34.55%，水稻出苗率(92%)高于清水對照(84%)，秧苗的根長也顯著高于清水對照?？梢娺m宜的用藥種類和處理方式不僅可以提高水稻出苗率和秧苗素質(zhì)，還可以調(diào)節(jié)水稻自身激素水平，啟動水稻誘抗機制，為后期的健康生長和產(chǎn)量品質(zhì)的提高奠定基礎(chǔ)。

0.136%赤·吲乙·蕓苔可濕性粉劑能夠誘導作物提高抗逆性、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)和解除藥害，是一種新型復合平衡的植物生長調(diào)節(jié)劑，可通過拌種、浸種、噴施等多種方式應用于水稻生產(chǎn)中。本研究結(jié)果表明，2000倍液和1000倍液處理均能提高水稻的出苗率和秧苗的壯苗指數(shù)，1000倍液能極顯著提高秧苗的壯苗指數(shù)，增加率為23.8%。

本研究通過藥液浸種的方法，研究了不同植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻種子萌發(fā)和水稻秧苗的壯秧作用，試驗表明，25℃藥液浸種24 h后，20 mg/kg 5%吲哚丁酸·萘乙酸可溶液劑、10mg/kg 1%吲哚丁酸·誘抗素可溶液劑、0.4 mg/kg 0.25% S-誘抗素水劑和1000 倍液0.136%赤·吲乙·蕓可濕性粉劑在提高水稻秧苗出苗率的同時能顯著提高水稻秧苗的壯苗指數(shù)，壯苗指數(shù)增加率分別為19.14%、17.68%、34.55%和23.8%，可應用于水稻育苗生產(chǎn)中。適當?shù)闹参锷L調(diào)節(jié)劑處理有利于秧苗的移栽緩苗和后期的健康生長，但藥劑對水稻后期生長及對產(chǎn)量和品質(zhì)的調(diào)控作用還有待于進一步研究，這也是本實驗室后續(xù)研究的重點。