黃腐酸鉀作為水稻拌種劑的效果研究

宋 摯 郭新送 孟慶羽 陳士更 朱福軍 丁方軍 ，4*

1 農(nóng)業(yè)部腐植酸類肥料重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 泰安 271000

2 山東省腐植酸高效利用示范工程技術(shù)研究中心 泰安 271000

3 山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司 泰安 271000

4 土肥資源高效利用國(guó)家工程實(shí)驗(yàn)室 泰安 271000

黃腐酸是腐植酸中分子量最小、生理活性最高、具有多種官能團(tuán)的一類水溶性小分子聚合物[1]。黃腐酸可以增強(qiáng)光合作用，促進(jìn)作物生長(zhǎng)，尤其是可適當(dāng)調(diào)控作物葉面氣孔的開(kāi)閉，減少蒸騰，提高作物抗旱能力[2]。此外，黃腐酸對(duì)種子萌發(fā)有類似赤霉素的促進(jìn)作用[3]。黃腐酸鉀作為一種黃腐酸肥料，既有黃腐酸一般特征，又能為作物提供鉀元素[1]。關(guān)于黃腐酸鉀在大田作物上的應(yīng)用已有較多報(bào)道[4～6]，但多數(shù)研究都是將黃腐酸鉀作肥料配施或葉面噴施[1，2，7]，以黃腐酸鉀作為水稻拌種劑的效果研究鮮有報(bào)道。本研究以黃腐酸鉀作為水稻拌種劑，研究其在水稻育秧上的應(yīng)用效果，以期為黃腐酸鉀在水稻拌種應(yīng)用上提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)時(shí)間、地點(diǎn)

試驗(yàn)于2018年5月10日—6月12日在山東省肥城市山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司廠區(qū)試驗(yàn)基地進(jìn)行。

1.2 供試拌種劑、水稻品種

黃腐酸鉀（固體粉末，黃腐酸≥50%，K2O≥12%，山東農(nóng)大肥業(yè)科技有限公司提供）、先正達(dá)亮盾（6.25%精甲咯菌腈懸浮種衣劑）、拜耳高巧（60%吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑）、旱育保姆（江蘇省里下河地區(qū)農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所研制生產(chǎn)）。供試水稻品種選用中生育期耐鹽堿粳稻“鹽豐47”。

1.3 試驗(yàn)方法

室內(nèi)試驗(yàn)為探明黃腐酸鉀拌種的適宜范圍，設(shè)置不同黃腐酸鉀用量的6個(gè)拌種處理。黃腐酸鉀添加量分別為稻種重量的0、0.2%、0.5%、1%、5%、10%，每個(gè)處理重復(fù)3次。將稻種用溫水浸泡4 h，撈出瀝至種子不滴水，然后加入黃腐酸鉀粉劑拌勻，放到濕潤(rùn)濾紙上室溫培養(yǎng)，觀測(cè)稻種發(fā)芽率。

室內(nèi)試驗(yàn)確定1%的黃腐酸鉀添加量為最佳添加量，并將該添加量應(yīng)用到育秧試驗(yàn)，驗(yàn)證實(shí)際育秧效果。育秧試驗(yàn)采用育秧盤（60 cm×30 cm×3.5 cm）覆蓋無(wú)紡布的育秧方式。在育秧盤中加入約2 cm厚育秧土層，澆足底墑水，將育秧盤擺放到育秧畦中。將拌種后的稻種均勻播撒并壓實(shí)，播種后覆土1.5 cm，覆蓋無(wú)紡布，在育秧盤兩側(cè)開(kāi)澆水溝，澆跑馬水，保持育秧盤濕潤(rùn)。試驗(yàn)設(shè)置5個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次。各處理見(jiàn)表1。

表1 試驗(yàn)處理Tab.1 Experimental treatment

1.4 數(shù)據(jù)檢測(cè)方法

室內(nèi)試驗(yàn)：在培養(yǎng)2天、3天、4天分別觀測(cè)種子發(fā)芽情況。

育秧試驗(yàn)：在秧苗3葉1心期使用SPAD-502測(cè)定葉片葉綠素相對(duì)含量（SPAD值）。每個(gè)育秧盤取50株秧苗測(cè)定鮮重、根長(zhǎng)、株高、莖基寬。將鮮樣放入105 ℃殺青30 min，80 ℃烘至恒重測(cè)定干物重。使用秧苗鮮樣測(cè)定葉片可溶性糖含量和可溶性蛋白含量，可溶性糖含量采用蒽酮硫酸法測(cè)定，可溶性蛋白含量采用托馬斯亮藍(lán)法測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同黃腐酸鉀用量對(duì)水稻種子發(fā)芽率的影響

圖1和表2為不同黃腐酸鉀用量對(duì)培養(yǎng)2天、3天、4天后水稻種子發(fā)芽率的影響。由圖表中可看出，當(dāng)黃腐酸鉀添加量為拌種量的1%時(shí)發(fā)芽率最高，與其他添加量間差異均達(dá)到顯著水平（P〈0.05），且當(dāng)黃腐酸鉀用量為拌種量的10%時(shí)，水稻發(fā)芽明顯受抑制，表現(xiàn)為發(fā)芽率低且芽小。因此，決定采用1%作為下一步育秧試驗(yàn)的最佳用量。

圖1 不同黃腐酸鉀用量對(duì)培養(yǎng)2天、3天、4天后水稻種子發(fā)芽率的影響Fig.1 Effects of different potassium fulvate dosage on germination rate of rice seeds after coculturing 2, 3 and 4 days

表2 不同黃腐酸鉀用量對(duì)培養(yǎng)2天、3天、4天后水稻種子發(fā)芽率的影響Tab.2 Effects of different potassium fulvate dosage on germination rate of rice seeds after coculturing 2, 3 and 4 days %

2.2 不同處理對(duì)水稻秧苗3葉1心期第3片葉SPAD值的影響

葉片SPAD值是表征葉片中葉綠素含量的重要指標(biāo)，一般SPAD值越大，葉綠素含量越高[8]。

由圖2可看出，各處理水稻秧苗3葉1心期第3片葉的SPAD值均無(wú)顯著差異。各處理的SPAD值在36.5～37.7之間。CF2處理最高為37.7。結(jié)果表明，拌種劑添加黃腐酸鉀對(duì)水稻秧苗3葉1心期第3片葉SPAD值無(wú)顯著影響，說(shuō)明添加黃腐酸鉀拌種不能提高水稻秧苗葉片葉綠素含量。

圖2 不同處理對(duì)水稻秧苗3葉1心期第3片葉SPAD值的影響Fig.2 Effects of different treatments on the SPAD value of the third leaf of rice seedling at three leaves and one heart stage

2.3 不同處理對(duì)水稻秧苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響

水稻秧苗根系的伸長(zhǎng)有利于其對(duì)養(yǎng)分和水分的吸收，莖基寬的增加有利于養(yǎng)分和水分的運(yùn)輸，鮮重及干物重反映了水稻秧苗的物質(zhì)積累量。

由表3可看出，CF2處理的根長(zhǎng)最短，與其他處理間差異達(dá)到顯著水平。CF3處理根長(zhǎng)最長(zhǎng)，顯著高于其他處理。在使用常規(guī)拌種劑（CF1和CF2）的基礎(chǔ)上添加黃腐酸鉀（CF3和CF4）可顯著提高秧苗根長(zhǎng)。而CF3處理株高顯著高于CF2和CF4，卻與CK和CF1無(wú)顯著差異。添加黃腐酸鉀的處理（CF3和CF4）的莖基寬、鮮重、干物重均顯著高于未添加黃腐酸鉀的處理。因此，常規(guī)拌種劑配合黃腐酸鉀使用可顯著提高秧苗根長(zhǎng)、莖基寬、鮮重、干物重等指標(biāo)，進(jìn)而增強(qiáng)秧苗素質(zhì)。

表3 不同處理對(duì)水稻秧苗生長(zhǎng)指標(biāo)的影響Tab.3 Effects of different treatments on growth indexes of rice seedling

2.4 不同處理對(duì)水稻秧苗可溶性糖、可溶性蛋白含量的影響

在外界環(huán)境脅迫的條件下，可溶性糖和可溶性蛋白的增加能夠增強(qiáng)植物的適應(yīng)能力，使秧苗維持正常代謝[9]。

由圖3可看出，添加黃腐酸鉀處理的水稻秧苗可溶性糖含量顯著低于未添加黃腐酸鉀處理。添加黃腐酸鉀的CF3和CF4處理可溶性糖含量分別為0.83 μg/g和0.85 μg/g，分別較CF1和CF2顯著降低了19.65%和24.85%。這可能是添加黃腐酸鉀促進(jìn)了水稻秧苗光合產(chǎn)物可溶性糖的轉(zhuǎn)化，這種轉(zhuǎn)化可以提高水稻秧苗生理活性和秧苗素質(zhì)[10]。

圖3 不同處理對(duì)水稻秧苗可溶性糖含量的影響Fig.3 Effects of different treatments on soluble sugar content of rice seedling

由圖4可看出，加入水稻拌種劑處理的水稻秧苗可溶性蛋白含量均顯著高于CK處理。添加黃腐酸鉀處理的可溶性蛋白含量顯著高于其他處理。添加黃腐酸鉀的CF3和CF4處理可溶性蛋白含量分別為15.14 μg/g和15.56 μg/g，分別較CF1和CF2提高43.78%和39.80%。

圖4 不同處理對(duì)水稻秧苗可溶性蛋白含量的影響Fig.4 Effects of different treatments on soluble protein content of rice seedling

3 結(jié)論與討論

（1）室內(nèi)試驗(yàn)結(jié)果表明，黃腐酸鉀作為水稻拌種劑，當(dāng)其用量為拌種量的1%時(shí)，對(duì)于提高水稻種子發(fā)芽率效果最佳。

（2）育秧試驗(yàn)結(jié)果表明，添加黃腐酸鉀拌種可以有效提高水稻秧苗的根長(zhǎng)、莖基寬、鮮重、干重等生長(zhǎng)指標(biāo)，進(jìn)而提高水稻秧苗素質(zhì)，通過(guò)降低秧苗可溶性糖含量來(lái)提高秧苗生理活性，通過(guò)提高秧苗可溶性蛋白含量來(lái)增強(qiáng)秧苗的適應(yīng)能力，進(jìn)而提高秧苗抗逆性。

本研究在育秧試驗(yàn)中設(shè)置了僅添加黃腐酸鉀作為拌種劑的處理，但由于該處理在試驗(yàn)過(guò)程中出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的立枯病。因此，無(wú)藥劑拌種在育秧過(guò)程中秧苗的發(fā)病風(fēng)險(xiǎn)較高。后期我們將繼續(xù)深入開(kāi)展黃腐酸鉀配合藥劑的拌種試驗(yàn)，為黃腐酸鉀在育秧的實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用提供指導(dǎo)。