不同種衣劑對大豆種子萌發(fā)期及出苗期的影響

趙星棋 郭 泰 王志新 鄭 偉 李燦東 張振宇徐杰飛 王象然 郭美玲 王雪潔 岳明昊 張 權(quán)

（1 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院/三江平原主要作物育種栽培重點實驗室/國家大豆產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系佳木斯綜合試驗站，佳木斯 154007；2 黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，哈爾濱 150086；3 黑龍江省佳木斯市郊區(qū)農(nóng)業(yè)農(nóng)村局執(zhí)法大隊，佳木斯154007）

種衣劑作為一種用于種子包衣，具有成膜特性的制劑[1]，目前在我國水田作物和旱田作物種植生產(chǎn)中均得到了廣泛應(yīng)用。其活性成分主要由農(nóng)藥、肥料、植物生長調(diào)節(jié)劑和微生物菌等構(gòu)成，非活性成分主要包括種衣成膜劑。利用種衣劑進(jìn)行種子包衣，是預(yù)防田間病蟲害的有效手段，對作物芽期、苗期生長發(fā)育和增產(chǎn)增收可起到保障作用[2]。針對大豆田間種植，提前對種子進(jìn)行包衣處理，能夠顯著降低大豆根腐病發(fā)生率[3]，此外也是改善大豆在重茬連作情況下出現(xiàn)品質(zhì)降低、產(chǎn)量下降等不利情況的首選補救措施[4]。黑龍江省作為全國最重要的大豆產(chǎn)區(qū)，其2022 年大豆種植面積已高達(dá)493.17 萬hm2，在產(chǎn)區(qū)面積逐年擴增的背景下，保證產(chǎn)區(qū)大豆穩(wěn)定增產(chǎn)也成為了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方面的重要工作任務(wù)[5]。在大豆播前對種子進(jìn)行包衣處理，已經(jīng)在黑龍江省得到了普及應(yīng)用，該項措施具有投入成本低、防病害效果顯著等突出優(yōu)勢。而合理配比種衣劑的使用劑量以及正確選擇種衣劑品類，也是保障種子出苗率和出苗質(zhì)量的重要前提。

研究人員在關(guān)于種衣劑對作物芽率、苗期生長狀況、生育期間抗逆性以及作物最終產(chǎn)量和品質(zhì)表現(xiàn)等方面進(jìn)行了一系列的研究[6-8]。大豆種衣劑方面，研究領(lǐng)域主要集中于種衣劑對農(nóng)藝性狀的影響[9]，對大豆根腐病及胞囊線蟲病的防治效果[10-11]，以及種子包衣后在低溫環(huán)境下的出苗率情況等[12]，但對區(qū)域內(nèi)主栽品種包衣后生長初期的研究還較少。因此，在目前黑龍江省以三江平原地區(qū)為主要大豆產(chǎn)區(qū)的背景下，本文選用黑龍江省主推大豆品種合豐55，對在不同種衣劑種類和濃度下的最終芽率和出苗情況進(jìn)行分析，旨在探究種衣劑對大豆種子萌發(fā)和幼苗生長指標(biāo)的影響，為在大豆生產(chǎn)中針對種衣劑類別和濃度的選擇提供重要參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料本試驗選用目前黑龍江省主推大豆品種合豐55 作為試驗材料，設(shè)置4 種不同類別的供試種衣劑，分別為種衣劑1 號（主要成分為吡蟲啉600g/L）、種衣劑2 號（主要成分為多菌靈10%+福美雙20%+毒死蜱8%）、種衣劑3 號（主要成分為咯菌腈25g/L+精甲霜靈37.5g/L）和種衣劑4 號（主要成分為噻蟲嗪700g/L）。將各種衣劑用量分為3 個濃度水平（T1、T2、T3），對應(yīng)的劑量配比如表1 所示。

表1 不同種衣劑濃度配比

1.2 試驗方法挑選飽滿、無病蟲害的健康大豆種子各40 粒進(jìn)行拌種處理，供試種衣劑與種衣劑濃度配比按照表1 進(jìn)行，對照組供試種子不進(jìn)行拌種處理。

拌種處理完成后，轉(zhuǎn)入人工氣候箱中進(jìn)行發(fā)芽試驗，氣候箱溫度設(shè)置為恒溫20℃，試驗前用1%次氯酸鈉溶液對種子進(jìn)行消毒處理，隨后使用蒸餾水漂洗3 次并濾凈，消毒后的種子放置于玻璃培養(yǎng)皿中。各培養(yǎng)皿40 粒，3 次重復(fù)，種子上下層各鋪一張濾紙，使用蒸餾水潤濕。種子發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)為胚根長度突破種皮1mm，以試驗開始第6 天為培養(yǎng)截至日期，轉(zhuǎn)入盆栽試驗。

幼苗盆栽試驗開始前，在育苗盆中填放玉米草甸黑土，每盆精選10 粒種子，3 次重復(fù)，播種后轉(zhuǎn)入人工氣候箱中恒溫20℃培養(yǎng)，開始出苗后，每隔1d調(diào)查1 次總的出苗數(shù)量，直至出苗結(jié)束。

1.3 試驗評價指標(biāo)根據(jù)發(fā)芽試驗的數(shù)據(jù)計算各試驗組的發(fā)芽勢（GE）、發(fā)芽率（GR）、發(fā)芽指數(shù)（GI），計算公式分別如下，公式（3）中GT 為各階段（2d、4d、6d）的發(fā)芽數(shù)，DT 為發(fā)芽天數(shù)。

發(fā)芽勢（%）=（前4d 內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100 （1）

發(fā)芽率（%）=（前6d 內(nèi)種子發(fā)芽數(shù)/供試種子數(shù)）×100 （2）

發(fā)芽指數(shù)=∑（GT/DT） （3）

根據(jù)幼苗盆栽試驗的數(shù)據(jù)計算各試驗組的相對出苗率、最終出苗率（FEP）、出苗數(shù)（EI），計算公式如下。

相對出苗率（%）=（種子包衣出苗率/種子無包衣出苗率）×100 （4）

最終出苗率（%）=（最終出苗數(shù)/播種總數(shù)）×100 （5）

出苗指數(shù)（%）=∑（第i天的出苗數(shù)/從播種至出苗的天數(shù)） （6）

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種衣劑處理對大豆發(fā)芽數(shù)及出苗數(shù)的影響通過人工氣候箱進(jìn)行發(fā)芽試驗和幼苗盆栽試驗，各階段發(fā)芽數(shù)和出苗結(jié)果如表2、表3 所示。在供試種子經(jīng)種衣劑包衣處理后，除盆栽試驗第4 天種衣劑處理組出苗數(shù)有高于對照組的情況，在其他各時期和各濃度處理情況下，處理組的發(fā)芽數(shù)和出苗數(shù)均低于對照組。由表2 可知，發(fā)芽試驗第2 天T3處理下的發(fā)芽數(shù)較其他處理明顯低于對照組，其中差距最大的是種衣劑3 號處理組，發(fā)芽數(shù)較對照組相差47.4%以上；隨試驗天數(shù)的增加，種衣劑處理組與對照組的發(fā)芽數(shù)差距逐步縮小，試驗至第6 天時，T1和T2處理組平均發(fā)芽數(shù)均能達(dá)到35 左右，但在T3處理下，除種衣劑1 號發(fā)芽數(shù)超過35 外，其余處理組仍與對照組相差20%以上；在第4 天和第6天，隨著種衣劑濃度的增加，發(fā)芽數(shù)呈下降趨勢。由表3 可知，在幼苗盆栽試驗第4 天，除種衣劑2 號外，其他處理組出苗數(shù)均大于或等于對照組。自第5 天開始，各試驗階段所對應(yīng)的對照出苗數(shù)全部高于各濃度下的種衣劑處理組。由此可見，種子包衣后，存在影響發(fā)芽和出苗指標(biāo)的可能，并且呈負(fù)相關(guān)性。

表2 不同種衣劑處理對大豆發(fā)芽數(shù)的影響

表3 不同種衣劑處理對大豆出苗數(shù)的影響

2.2 不同種衣劑處理對大豆發(fā)芽指標(biāo)的影響如表4 所示，種子發(fā)芽勢和發(fā)芽指數(shù)受種衣劑處理影響較大，3 個發(fā)芽指標(biāo)隨著種衣劑濃度的增大總體呈現(xiàn)降低態(tài)勢，以T3處理組指標(biāo)下降幅度最大。種衣劑處理組中，發(fā)芽勢最高的為T1處理下的種衣劑4 號（73.33%），但相比對照組發(fā)芽勢（96.67%）仍相差23.34 個百分點，T3處理下種衣劑3 號的發(fā)芽勢最低，僅為45.83%。發(fā)芽率方面，在T1處理下的發(fā)芽率與對照組（98.33%）較為接近，均能達(dá)到85%以上，而T3處理組中僅有種衣劑1 號發(fā)芽率（90.83%）與對照組相差10 個百分點以內(nèi)，其余3種種衣劑發(fā)芽率均在80%以下。發(fā)芽指數(shù)方面，各種衣劑處理組受前期發(fā)芽數(shù)較低因素的影響，除種衣劑1 號T1處理組略高外（20.44），其余處理組發(fā)芽指數(shù)明顯低于對照組（25.72），最低下降幅度可達(dá)到12.92 個百分點。

表4 發(fā)芽指標(biāo)方差分析結(jié)果

方差分析結(jié)果顯示：在發(fā)芽勢中，對照組與各類種衣劑的不同處理組均差異顯著；發(fā)芽指數(shù)中，對照組與各類種衣劑的不同處理組均差異極顯著；發(fā)芽率中，種衣劑1 號和種衣劑2 號的對照組與T3處理組差異極顯著，種衣劑3 號和種衣劑4 號的對照組與T2和T3處理組差異顯著。對各種衣劑處理組間進(jìn)行比較，從發(fā)芽勢指標(biāo)看，種衣劑1 號的T3處理組與T1處理組差異顯著，種衣劑2 號的T1處理組顯著高于T2和T3處理組，種衣劑3 號和種衣劑4 號處理組間不存在顯著差異；從發(fā)芽率指標(biāo)看，種衣劑1 號的T1處理組與T3處理組差異顯著，種衣劑2 號的T3處理組與T1和T2處理組差異顯著，種衣劑3 號的T3處理組與T1和T2處理組差異極顯著，種衣劑4 號各濃度處理組間均差異極顯著；從發(fā)芽指數(shù)看，種衣劑1 號的T1處理組顯著高于T3處理組，種衣劑2 號和種衣劑3 號的T3處理組與T1和T2處理組差異顯著，種衣劑4 號各處理組間無顯著差異。

2.3 不同種衣劑處理對大豆出苗指標(biāo)的影響由表5 所示的相關(guān)出苗指標(biāo)來看，由于經(jīng)種衣劑包衣處理后，出苗數(shù)均低于對照組，導(dǎo)致相對出苗率均小于1，且最終出苗率均低于對照組。由于種衣劑3 號和種衣劑4 號分別在T2和T1處理前期出苗數(shù)高于對照組，導(dǎo)致二者的部分出苗指數(shù)較對照要略高。

表5 出苗指標(biāo)方差分析結(jié)果

方差分析結(jié)果顯示：在相對出苗率中，對照組與各類種衣劑處理組均不構(gòu)成顯著差異；從最終出苗率看，種衣劑1 號的對照組與T2和T3處理組差異顯著，其他種衣劑各組別之間、與對照組之間差異均不顯著；從出苗指數(shù)看，種衣劑1 號的對照組與T3處理組差異顯著，種衣劑2 號的對照組僅與T1處理組差異顯著，其他各組別之間差異均不顯著。

綜上來看，種子包衣處理對發(fā)芽指標(biāo)的影響較為顯著，且不同濃度處理下相應(yīng)的指標(biāo)結(jié)果也會存在顯著性差異，但對出苗指標(biāo)的影響相對較弱。

3 結(jié)論與討論

通過對發(fā)芽指標(biāo)和出苗指標(biāo)的分析，可以看出包衣會對大豆種子前期發(fā)芽產(chǎn)生抑制作用，從而顯著影響供試種子的發(fā)芽指標(biāo)，其中對發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)兩項指標(biāo)的影響較為顯著。但由于后期發(fā)芽數(shù)有明顯上升，所以對發(fā)芽率指標(biāo)影響相對較少。包衣處理對出苗結(jié)果的影響也體現(xiàn)于前期種子出苗遲緩，但后期出苗數(shù)與對照組差異多數(shù)不顯著。此外，包衣處理對發(fā)芽指標(biāo)的影響程度，會隨種衣劑濃度的加大呈現(xiàn)梯度上升，且同類種衣劑不同濃度間的各項指標(biāo)亦存在顯著差異，這也印證了施用量不同對同一作物效果往往不同，且種衣劑含量是影響差異的主要因素[13]。

目前市面上的大豆種衣劑成分主要包括殺菌劑、殺蟲劑、生長調(diào)節(jié)劑、微肥和微生物等[14]。使用不同類別的種衣劑對大豆的耐低溫脅迫能力和各項生長水平能夠產(chǎn)生正向作用[15]，研究發(fā)現(xiàn)，種衣劑在提高大豆抗逆性的同時，還能有助于提升大豆株高，增加單株粒數(shù)，從而兼顧大豆產(chǎn)量的提升，且適宜濃度下還可有效提升大豆的蛋白和脂肪含量，提高大豆的種植效益水平[16]。因此，在大豆生產(chǎn)前期采取適宜濃度的種子包衣處理可有效提升作物前期抗逆性，為保障最終收獲產(chǎn)量和籽粒品質(zhì)起到促進(jìn)作用。

經(jīng)綜合比較分析，本文認(rèn)為供試的4 類種衣劑在低濃度條件下均不會顯著抑制大豆的最終發(fā)芽和出苗結(jié)果，但在濃度水平更高一級條件下，種衣劑1號和種衣劑2號較其他2類種衣劑抑制作用要更低。4 類種衣劑均不適于在高濃度條件下使用，濃度過高會大大降低大豆的發(fā)芽數(shù)和出苗數(shù)，種衣劑1 號適宜濃度配比為1∶400，種衣劑2 號適宜濃度配比為1∶60，種衣劑3 號適宜濃度配比為1∶250，種衣劑4 號適宜濃度配比為1∶150。限于本研究僅選取發(fā)芽和出苗指標(biāo)對種衣劑的用量和對應(yīng)效果進(jìn)行分析研究，未考慮后續(xù)大豆生長過程中的相關(guān)農(nóng)藝性狀和抗性表現(xiàn)等因素，故在后續(xù)研究中可結(jié)合產(chǎn)量表現(xiàn)、品質(zhì)性狀、抗病性等方面對種衣劑的使用效果進(jìn)行多層次分析研究。