蕓苔素甾醇復(fù)配磷酸二氫鉀對耐鹽堿水稻產(chǎn)量影響的研究

宋偉豐，韋慶慧，劉 凱，來永才*

（1.國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心東北分中心，哈爾濱 150086；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護研究所，哈爾濱150086；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，哈爾濱 150086）

水稻（Oryza sativaL.）是世界上最重要的禾谷類糧食作物之一，為全球近一半人口提供主要糧食來源，控制著世界溫飽。我國人口基數(shù)大，人口增長與糧食生產(chǎn)滯緩之間的矛盾越來越嚴重，如何改良水稻品種，進而提高產(chǎn)量，成為現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研究工作中急需解決的關(guān)鍵問題之一[1]。

植物在鹽堿脅迫條件下，葉片葉綠素含量會明顯降低，導(dǎo)致氣孔關(guān)閉，阻斷光合電子傳遞鏈，降低植物光合速率，抑制光合作用[2-8]。我國鹽堿地面積達0.667億hm2以上，在耕地資源日益趨緊的形勢下，利用好廣闊的鹽堿地，培育并推廣耐鹽堿水稻意義重大[9-11]。

植物生長調(diào)節(jié)劑蕓苔素甾醇在農(nóng)業(yè)應(yīng)用中具有巨大潛力，既可以提高作物對逆境的抵抗力，又能夠促進作物的生長，大幅度促進作物產(chǎn)量提升以及品質(zhì)改善，是實現(xiàn)現(xiàn)今農(nóng)業(yè)超產(chǎn)增收目標的關(guān)鍵途徑[12-16]。本文研究了蕓苔素甾醇對鹽堿地水稻生長的影響，為提高耐鹽堿水稻產(chǎn)量，提升鹽堿土地利用效率和改善生態(tài)環(huán)境提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑。0.01%蕓苔素甾醇、98%磷酸二氫鉀，威海韓氏耕源農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。

供試材料。水稻品種為‘通系926’，種植于肇源縣國家耐鹽堿水稻技術(shù)創(chuàng)新中心東北分中心中試及示范基地。

1.2 試驗方法

1.2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑的噴施

試驗采用4個配方進行處理，并設(shè)清水作為對照，具體配方見表1。將植物生長調(diào)節(jié)劑加入塑料容器中，少量水將其溶解后倒入電動噴霧器中，加水至所需噴液量。在耐鹽堿水稻灌漿期，均勻?qū)⑺幰簢娛┯谥参锉砻妗?/p>

表1 植物生長調(diào)節(jié)劑的配方及用量

1.2.2 樣品的采集及各項指標的測定

于收獲時，每個小區(qū)選定1 m2，測定耐鹽堿水稻的穗粒數(shù)、實粒數(shù)和千粒重，評價植物生長調(diào)節(jié)劑對耐鹽堿水稻產(chǎn)量各項指標的影響。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用OriginPro 9.1軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析。增長率按式（1）計算。

2 結(jié)果與分析

2.1 植物生長調(diào)節(jié)劑對耐鹽堿水稻穗粒數(shù)的影響

采用植物生長調(diào)節(jié)劑處理后，收獲時小區(qū)采點測定耐鹽堿水稻的穗粒數(shù)，結(jié)果如表2所示。從表中可以看出，噴施植物生長調(diào)節(jié)劑后，耐鹽堿水稻的穗粒數(shù)有所增長，0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋200 g/L有機硅449.78 mL/hm2和0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀599.70 g/hm2的增幅比較大，后者更高，增幅可達4.13%，平均穗粒數(shù)達114.29粒，說明蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀復(fù)配能夠促進穗粒數(shù)的增長。

表2 不同處理下的耐鹽堿水稻穗粒數(shù)

2.2 植物生長調(diào)節(jié)劑對耐鹽堿水稻實粒數(shù)的影響

噴施植物生長調(diào)節(jié)劑后，收獲時小區(qū)采點測定耐鹽堿水稻的實粒數(shù)，結(jié)果如表3所示。蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀能夠提高耐鹽堿水稻的實粒數(shù)，0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀599.70 g/hm2的增長率最高，可達到3.29%，平均實粒數(shù)達110.18粒；其次為0.01%蕓苔素甾醇449.78 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀449.78 mL/hm2，為109.43粒。說明蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀復(fù)配，可以促進水稻結(jié)實灌漿，提高水稻成熟度。

表3 植物生長調(diào)節(jié)劑對耐鹽堿水稻實粒數(shù)的影響

2.3 植物生長調(diào)節(jié)劑對耐鹽堿水稻千粒重的影響

應(yīng)用植物生長調(diào)節(jié)劑處理后，收獲時小區(qū)采點測定耐鹽堿水稻的千粒重，結(jié)果如表4所示。從表4可以看出，灌漿期噴施植物生長調(diào)節(jié)劑后，處理組耐鹽堿水稻的千粒重均高于對照，0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀599.70 g/hm2的增長率最高，可達12.32%，平均千粒重可達17.72 g。同時，蕓苔素甾醇與磷酸二氫鉀另一組處理的千粒重也明顯高于對照，說明蕓苔素甾醇與磷酸二氫鉀能夠促進水稻灌漿，可顯著增強水稻飽滿度，顯著提高千粒重。

表4 植物生長調(diào)節(jié)劑對耐鹽堿水稻千粒重的影響

3 結(jié)論與討論

外源蕓苔素甾醇可以提高植株中葉綠素的含量，從而增強光合作用[17]，提升座果率與結(jié)實率，作物增產(chǎn)增收。褚世海等[18]研究發(fā)現(xiàn)，0.01%蕓苔素內(nèi)酯水劑可顯著提高水稻實粒數(shù)、結(jié)實率和千粒重，從而顯著提高水稻產(chǎn)量；李穎等[19]研究發(fā)現(xiàn)，蕓苔素可使水稻增產(chǎn)10%～30%；王修慧等[20]發(fā)現(xiàn)增產(chǎn)效果以0.01%蕓苔素內(nèi)酯300 mL/hm2在水稻分蘗期，破口初期，齊穗期各噴施1次為最佳，增產(chǎn)率達9.65%～16.56%；喻凌治等[21]研究發(fā)現(xiàn)，0.01%蕓苔素內(nèi)酯能顯著促進水稻生長，較常規(guī)施藥一般增產(chǎn)5%～8%。本研究發(fā)現(xiàn)，0.01%蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀復(fù)配能夠提高耐鹽堿水稻的穗粒數(shù)、實粒數(shù)，并顯著提高千粒重，其中千粒重增長率最高可達12.32%，提高了耐鹽堿水稻谷粒的飽滿度，在提高作物產(chǎn)量方面與前人研究結(jié)果一致，甚至更佳。

鹽堿脅迫環(huán)境中，植物受到不良刺激產(chǎn)生大量毒性自由基，導(dǎo)致自由基代謝紊亂，加劇膜脂過氧化反應(yīng)，蛋白質(zhì)降解，DNA鏈被破壞，最終阻礙植物生長發(fā)育[22]。外源蕓苔素能夠誘導(dǎo)作物產(chǎn)生抗鹽堿性[21]，提高產(chǎn)量。吳雪霞等[23]研究發(fā)現(xiàn)，蕓苔素能顯著促進鹽脅迫下茄子的種子萌發(fā)和幼苗生長，顯著減輕葉片氧化損傷，增強茄子的耐鹽性。趙愷[24]研究發(fā)現(xiàn)，蕓苔素具有恢復(fù)不同鹽脅迫下辣椒種子萌發(fā)力，提高發(fā)芽率和發(fā)芽勢，恢復(fù)辣椒幼苗莖質(zhì)量作用，促進幼苗生長。黃逸心[25]于寧夏淡灰鈣土區(qū)域開展甘薯葉面噴撒天然蕓苔素的試驗中發(fā)現(xiàn)，蕓苔素能夠促進細胞分裂與伸長，提高葉面積與葉綠素水平，并對葉片生長與后期有效積累光合產(chǎn)物有利，提高甘薯產(chǎn)量。

磷酸二氫鉀能夠促進氮磷吸收，增強光合作用，通過葉綠素的增加能全方位的增強水稻機能，提高作物抗逆能力，提升果實質(zhì)量品質(zhì)，促使根系生長，加速花芽分化[26-28]，從而促進干物質(zhì)積累，提高千粒重。

人民生活水平日益提升，更高品質(zhì)的作物需求量也越來越大。本研究發(fā)現(xiàn)，蕓苔素甾醇與磷酸二氫鉀復(fù)配明顯提高作物產(chǎn)量，更有效地促進耐鹽堿水稻抗逆，為耐鹽堿水稻種植提供理論依據(jù)。