0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對寒地水稻生長及產(chǎn)量的影響

摘要：為促進新型植物生長調(diào)節(jié)劑丙酰蕓苔素內(nèi)酯在寒地水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培中的實際應(yīng)用效果，以水稻品種富合48為材料，研究不同濃度0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻生長及產(chǎn)量構(gòu)成的影響。結(jié)果表明，在水稻孕穗期、齊穗期噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻株高、干重和劍葉SPAD值均有明顯促進作用，穗數(shù)、穗粒數(shù)均高于清水對照。179.9～359.8 mL·hm-2" 0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯處理可極顯著提高水稻產(chǎn)量且對水稻安全，分別較對照水稻增產(chǎn)1.9%～13.8%。其中施藥量為179.9 mL·hm-2時產(chǎn)量最高，增產(chǎn)率為13.8%，可使水稻見穗期至齊穗期天數(shù)縮短1 d，增強水稻抗倒伏能力，且對水稻安全。

關(guān)鍵詞：0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯；寒地水稻；產(chǎn)量

水稻是我國重要的糧食作物之一，水稻的高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)關(guān)乎著我國糧食安全和國計民生［1-3］。黑龍江省粳稻種植面積約400萬hm 占全國粳稻種植面積的90%以上，承擔著國家糧食安全的重任［4］。黑龍江稻米產(chǎn)量高、米質(zhì)優(yōu)、商品率高，在市場上受到消費者廣泛認可，隨著人口的增長及生活水平的提高，消費者對優(yōu)質(zhì)大米的需求量增加，對品質(zhì)也提出了更高的要求，進一步提高寒地粳稻產(chǎn)量和品質(zhì)已成為農(nóng)業(yè)科技工作者關(guān)注的重點。植物生長調(diào)節(jié)劑是一類活性物質(zhì)，可以調(diào)控植物生長發(fā)育及衰老進程，促進植物生長，提高作物產(chǎn)量、品質(zhì)及抗逆能力等，具有見效快、效益高、低殘留等優(yōu)點［5］。應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑調(diào)控水稻生長發(fā)育逐漸成為研究重點，其對水稻調(diào)節(jié)作用的大小與調(diào)節(jié)劑種類、施用濃度、施用時期、施用部位、品種差異、氣候條件等有關(guān)，針對不同生態(tài)區(qū)進行植物生長調(diào)節(jié)劑效果研究很有必要。蕓苔素內(nèi)酯（Brassinolide）最早于1970年被美國農(nóng)學(xué)家Mitchell等從油菜花粉中提取，其生理活性較強，用量小而效果好，能顯著促進植物生長，對植物生長的作用主要有促進細胞伸長和分裂、促進光合作用、影響植物的花粉發(fā)育和生殖過程、提高植物抗逆性［6］。丙酰蕓苔素內(nèi)酯（Propionylbrassinolide）是蕓苔素內(nèi)酯的高效結(jié)構(gòu)，具有高生物活性、低毒、無污染等優(yōu)點［7］，現(xiàn)有關(guān)于丙酰蕓苔素內(nèi)脂的研究主要涵蓋花生、辣椒、棉花、玫瑰花、馬鈴薯和小麥等［8-11］，但關(guān)于其在寒地水稻上應(yīng)用效果的研究較少。本研究通過孕穗期、齊穗期噴施不同濃度0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯，研究其對寒地水稻生長發(fā)育及產(chǎn)量構(gòu)成因素的影響，明確0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯施用效果及最佳用量，為新型植物生長調(diào)節(jié)劑在寒地水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培中高效、安全地應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)，推動寒地水稻產(chǎn)業(yè)健康、可持續(xù)發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2021年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院（46.793 86N，130.415 47E）試驗地進行，土壤堿解氮含量130.5 mg·kg-1、有效磷含量50.2 mg·kg-1、速效鉀含量215.6 mg·kg-1、有機質(zhì)含量3.15%，土壤pH7.3。

1.2 材料

1.2.1 供試水稻

供試水稻品種富合48由黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯分院提供，主莖10片葉，生育日數(shù)123 d左右，需≥10 ℃活動積溫2 200 ℃左右。

1.2.2 主要藥劑

0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑，威海韓孚生化藥業(yè)有限公司生產(chǎn)；0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯水劑，中農(nóng)立華（天津）農(nóng)用化學(xué)品有限公司生產(chǎn)。

1.2.3 儀器設(shè)備

3WBD-20型背負式電動噴霧器，臺州市路橋明輝電動噴霧器有限公司。AB204-N型電子天平，梅特勒托利多（Mettler-Toledo）儀器上海有限公司。

1.3 方法

1.3.1 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)6個處理，各處理小區(qū)面積24 m2（單排單灌），4次重復(fù)。分別于孕穗期（7月6日）、抽穗期（7月16日）兩次噴施不同濃度藥劑及清水，用水量為450 L·hm-2。噴藥時避開有風(fēng)、陰雨天氣，用塑料薄膜隔離各小區(qū)，防止不同處理藥劑交叉污染，施藥濃度見表1。

1.3.2 測定項目及方法

水稻安全性觀察：施藥前記錄水稻生育期階段及生長情況，齊穗期施藥后3，7，10和14 d記錄藥劑對水稻的安全性，水稻表觀生長有無異常，有無藥害［12］。

穗期調(diào)查和葉綠素含量測定：記錄各處理的見穗期、始穗期、抽穗期、齊穗期日期，于齊穗期使用日本MINOLTA產(chǎn)葉綠素SPAD-502儀器測量劍葉中部葉綠素含量，各處理的4次重復(fù)均選擇有代表性的6穴水稻植株，測量時避開葉脈和有損傷的葉片。

農(nóng)藝性狀及籽粒含水量：于成熟期測量各處理水稻株高、莖數(shù)，主莖的倒1、倒2節(jié)間長度，單株干重，使用迅田糧食水分測定儀（LDS-1G）測定籽粒含水量。

倒伏情況記錄：目測記載倒伏時間、倒伏面積（占試驗區(qū)面積的百分數(shù)）和倒伏程度（直：莖稈傾斜0～15°；斜：莖稈傾斜15～40°；倒：傾斜40°以上，穗部觸地；伏：莖稈伏地）［13］。

產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素調(diào)查：成熟期各處理的4次重復(fù)均選取長勢均勻的連續(xù)5穴水稻，測量單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、實粒數(shù)、千粒重，計算結(jié)實率、理論產(chǎn)量。

1.3.3 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用 DPS 7.05軟件中LSD法進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 安全性評價

齊穗期施藥后3，7，10和14 d分別觀察藥劑的安全性，各處理區(qū)水稻生長正常，葉片無斑點、無褪綠等藥害癥狀，說明各處理藥劑對水稻生長安全。

2.2 0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻穗期及葉綠素含量的影響

2.2.1 穗期

由表2可知，孕穗期噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可縮短抽穗時間，處理1、處理2和處理5見穗期較對照及其他處理早1 d，各處理始穗期、抽穗期、齊穗期均較對照提前1～2 d，處理2和處理5見穗期至齊穗期天數(shù)均為8 d，較對照提前1 d。

2.2.2 葉綠素含量

齊穗期各0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯處理的水稻劍葉SPAD值均高于對照，除處理3外，其余各處理劍葉SPAD值與對照差異均達到顯著或極顯著水平，其中處理2劍葉SPAD值最大（43.1），與對照差異達到極顯著水平。

2.3 0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻農(nóng)藝性狀及籽粒含水量的影響

2.3.1 株高、莖數(shù)

由表3可知，穗期施用0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對成熟期株高有一定促進作用，各藥劑處理株高均高于對照，其中處理1、處理5株高最高（95.3 cm），較對照增加6.8%，差異達到極顯著水平。0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理（處理1～處理4）株高隨施藥量增加逐漸降低，處理4株高最低（91.6 cm），較對照增加3%，差異達到顯著水平。各藥劑處理的穴莖數(shù)均高于對照，0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理穴莖數(shù)隨著施藥量增加呈先升高后下降趨勢，處理3穴莖數(shù)最多（22.9），處理4最少（21.1）。各藥劑處理與對照間差異不顯著。

2.3.2 節(jié)間長度

穗期施用0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可促進倒一節(jié)間伸長，表現(xiàn)為各藥劑處理倒一節(jié)間長度均高于對照，0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理倒一節(jié)間長度隨著施藥量的增加呈先升高后降低的趨勢，處理2倒一節(jié)間最長（34.4 cm），與對照差異達極顯著水平，處理4最短（32.8 cm），與對照差異不顯著。處理5倒一節(jié)間長度為33.6 cm，與對照差異達到顯著水平。倒二節(jié)間長度變化規(guī)律與倒一節(jié)間長度相似，各藥劑處理倒二節(jié)間長度均高于對照，處理2最長（22.5 cm），與對照差異達到極顯著水平，其余處理與對照差異不顯著。

2.3.3 單株干物質(zhì)積累、籽粒含水量

穗期噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可有效促進植株干物質(zhì)積累，表現(xiàn)為各處理干物質(zhì)積累均極顯著高于對照，0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理單株干物質(zhì)積累隨著施藥量的增加呈先升高后降低趨勢，其中處理3干物質(zhì)積累最大（91.53 g），處理4干物質(zhì)積累最?。?4.75 g）。各施藥處理成熟期籽粒含水量均高于對照，其中處理2、處理5籽粒含水量最高均為17.4%，顯著高于對照，其余處理與對照差異不顯著。

2.4 0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻倒伏情況的影響

由表4可知，各藥劑處理倒伏發(fā)生時間均晚于對照，對照倒伏時間為8月14日，處理1、處理5倒伏時間均為8月20日，比對照晚6 d；處理2、處理4倒伏時間均為8月19日，比對照晚5 d；處理3倒伏時間為8月18日，比對照晚4 d。各施藥處理倒伏面積均小于對照，對照倒伏面積為50%，處理1、處理3倒伏面積均為25%，處理2、處理4、處理5倒伏面積均為20%。各藥劑處理倒伏程度均低于對照，對照植株傾斜45°，倒伏程度為“倒”；處理1、處理2、處理5植株傾斜20°，倒伏程度為“斜”；處理3、處理4植株傾斜15°，倒伏程度為“直”。

2.5 0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻產(chǎn)量構(gòu)成因素及產(chǎn)量的影響

由表5可知，各0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯處理穗數(shù)均高于對照，處理3的穗數(shù)最多（457.9個·m-2），顯著高于對照，其次為處理5（450.0個·m-2），二者差異不顯著。0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理穗數(shù)隨著施藥量增加呈先升高后降低趨勢，處理4穗數(shù)最低（422.7個·m-2），與對照差異不顯著。

各施藥處理穗粒數(shù)均高于對照，處理5穗粒數(shù)最高（93.6個），0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理穗粒數(shù)隨著施藥量增加呈先升高后降低趨勢，處理2最高（93.2個），處理4最低（91.1個），各處理間差異均未達到顯著水平。

各施藥處理的結(jié)實率以處理5最高（86.0%），處理3結(jié)實率最低（83.6%），0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理以處理2結(jié)實率最高（85.9%），與處理5差異不顯著。

千粒重方面，對照的千粒重為24.8 g，各藥劑處理除處理1（24.5 g）外，其余處理千粒重均不低于對照，處理2千粒重最大（24.9 g），各處理間差異不顯著。

各施藥處理的理論產(chǎn)量均高于對照，0.003% 丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑各處理理論產(chǎn)量隨著施藥量的增加呈先升高后降低的趨勢，處理2的理論產(chǎn)量最高（8 946.1 kg·hm-2），較對照增加13.8%，與處理1、處理3、處理4、對照間差異均達到顯著或極顯著水平。處理1理論產(chǎn)量最低（8 012.7 kg·hm-2），較對照增加1.9%，差異不顯著，處理5的理論產(chǎn)量（8 937.8 kg·hm-2）略低于處理2，較對照增加13.7%，與處理1、處理3、處理4、對照間差異同樣達到顯著或極顯著水平。

3 討論

黑龍江省效積溫少，低溫冷害頻發(fā)，且穗期處于7月下旬，此時期溫度最高，且陰雨天較多，不利于水稻穗分化及花粉形成，植物生長調(diào)節(jié)劑可作為補償手段，促進葉片光合速率，增加葉綠素含量等，延緩植株衰老，提高產(chǎn)量及品質(zhì)［14］。關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻穗期的影響，王修慧等［15］研究表明，孕穗期噴施0.01%蕓苔素內(nèi)酯可縮短直播田二晚季稻始穗至齊穗時間，有效減少冷害發(fā)生。彭忠華等［16］研究表明植物生長調(diào)節(jié)劑可縮短水稻抽穗至成熟天數(shù)1～12 d，使生育期提前。本研究中各處理始穗期、抽穗期、齊穗期均較對照提前1～2 d，0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑施藥量為179.9～359.8 mL·hm-2時，見穗期至齊穗期天數(shù)較對照縮短1 d。齊穗期各處理劍葉葉綠素含量均顯著或極顯著高于對照，說明噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯能增加功能葉片葉綠素含量，促進光合作用從而提高產(chǎn)量。

關(guān)于植物生長調(diào)節(jié)劑對水稻株高的影響結(jié)論略有不同，褚世海等［17］認為蕓苔素內(nèi)酯對水稻株高無顯著影響，也有研究認為蕓苔素內(nèi)酯對水稻株高有一定的矮化作用［18］，可能由于供試品種、生態(tài)環(huán)境、施藥劑時期及濃度的不同導(dǎo)致結(jié)果的不同。本研究表明噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可促進水稻生長，提高生物產(chǎn)量，表現(xiàn)為各處理株高均顯著或極顯著高于對照，施藥量增加株高增幅減小。噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可促進水稻倒一節(jié)間、倒二節(jié)間伸長，二者變化規(guī)律相似，施藥量179.9 mL·hm-2時，倒一、倒二節(jié)間長度最長。雖然各施藥處理的株高較對照有所增加，但倒伏面積較對照減少25%～30%，倒伏程度均低于對照，分析其原因，第一，可能因為丙酰蕓苔素內(nèi)酯能夠增強莖稈強度，提高植株抗倒伏能力；第二，可能因為噴施丙酰蕓苔素內(nèi)酯可一定程度延緩植株早衰，表現(xiàn)為各處理開始倒伏日期均晚于對照。

寒地水稻營養(yǎng)生長期與生殖生長期重疊，即分蘗末期也是穗分化初期，各施藥處理的穴莖數(shù)、平方米穗數(shù)均高于對照，說明孕穗期噴施丙酰蕓苔素內(nèi)酯可爭取無效分蘗，使其繼續(xù)生長轉(zhuǎn)變?yōu)橛行Х痔Y，增加有效穗數(shù)。對產(chǎn)量構(gòu)成因素影響方面，湯洪等［19］認為分蘗初期、孕穗期、灌漿期噴施0.004 0%蕓苔素內(nèi)酯可提高湘早秈45號水稻的單位面積穗數(shù)、穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重，進而提高產(chǎn)量。孫淑琴等［20］認為，在水稻拔節(jié)期、抽穗期和灌漿期連續(xù)噴施0.007 5%的28-高蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑3次后，能明顯提高穗粒數(shù)、千粒重進而增加產(chǎn)量，施藥量為0.03 125 mg·kg-1時可增產(chǎn)10.69%。駱琴等［21］研究表明，在水稻分蘗期、孕穗期和齊穗期噴施0.01%蕓苔素內(nèi)酯結(jié)合殺菌劑可提高水稻穗粒數(shù)、結(jié)實率，增產(chǎn)27.6%。褚世海等［17］研究表明，水稻分蘗期、抽穗期、灌漿期噴施0.01%蕓苔素內(nèi)酯水劑可顯著提高鄂粳912的實粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重從而提高產(chǎn)量。本研究結(jié)果表明，孕穗期、齊穗期兩次噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可提高水稻穗數(shù)、穗粒數(shù)進而提高產(chǎn)量，0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑179.9～359.8 mL·hm-2可極顯著提高水稻產(chǎn)量且對水稻安全，其中179.9 mL·hm-2處理的穗粒數(shù)、結(jié)實率、理論產(chǎn)量最高。

在實際生產(chǎn)中，農(nóng)民很少使用植物生長調(diào)節(jié)劑來促進水稻生長，首先是因為農(nóng)民對植物生長調(diào)節(jié)劑作用不了解，其次是施用次數(shù)多，增加生產(chǎn)

成本。因此應(yīng)進一步研究丙酰蕓苔素內(nèi)酯的最佳施用時期，減少施藥次數(shù)。此外，關(guān)于丙酰蕓苔素內(nèi)酯對水稻莖稈抗折力、倒伏指數(shù)［22］以及稻米品質(zhì)的影響后續(xù)需要進一步進行深入研究。

4 結(jié)論

于水稻孕穗期、齊穗期噴施0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯149.9～359.8 mL·hm-2對水稻安全，可提高水稻產(chǎn)量1.9%～13.8%。其中，0.003%丙酰蕓苔素內(nèi)酯可溶液劑179.9 mL·hm-2可縮短水稻見穗期至齊穗期1 d，齊穗期劍葉SPAD值、穗粒數(shù)、結(jié)實率、千粒重、理論產(chǎn)量均為最高，是最佳用量。

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Effects of 0.003% Propionylbrassinolide on the Growth and Yield of Rice in Cold Regions

HUANG Chengliang

Abstract：In order to promote the practical application effect of the new plant growth" regulator propionylbrassinolide in high-yield and high-quality cultivation of rice in cold regions， the effects of different concentrations of 0.003% propionylbrassinolide on the growth and yield structure of rice were studied by the Fuhe 48 was taken test material. The results showed that spraying 0.003% propionylbrassinolide at booting stage and full spike stage had significant effects on plant height， dry weight and SPAD value of leaf， and panicle number and grain number per panicles were higher than that of water control. Treatment with 179.9-359.8 mL·ha-1 0.003% propionylbrassinolide significantly increased rice yield and safety， and increased rice yield by 1.9%-13.8%， respectively. When the dosage was 179.9 mL·ha-1， the yield was the highest and the increase rate was 13.8%， which could shorten the days from ear stage to full ear stage for one day and enhance the lodging resistance of rice， which was safe for rice.

Keywords：0.003% propionylbrassinolide;rice in cold zone; yield

收稿日期：2023-09-16

基金項目：黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院級課題“三江平原水直播稻區(qū)化肥減施技術(shù)研究”（2020YYYF040）。

作者簡介：黃成亮（1991-），男，碩士，助理研究員，從事水稻高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培研究。E-mail：1321208309@qq.com。