不同種衣劑處理對玉米幼苗生長及抗氧化酶活性的影響

徐 婷 王俊強 馬寶新 韓業(yè)輝 周 超 孫善文 曲忠誠 丁昕穎

（1黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院，黑龍江齊齊哈爾 161000；2黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江齊齊哈爾 161000）

黑龍江是國家重要的商品糧基地，玉米作為當(dāng)?shù)氐谝淮笞魑铮浒踩a(chǎn)對保障我國糧食安全具有重要意義[1]。隨著全球變暖，災(zāi)難性氣候頻發(fā)，農(nóng)業(yè)受氣象災(zāi)害影響嚴重，黑龍江是受氣象影響最明顯的地區(qū)之一[2-3]。玉米是典型的低溫敏感型作物[4]，出苗期間遭遇低溫冷害經(jīng)常導(dǎo)致玉米出現(xiàn)萌發(fā)緩慢、整齊度差、幼苗長勢弱等現(xiàn)象，甚至造成死亡。黑龍江玉米一般在5月上旬播種，這個季節(jié)極易發(fā)生“倒春寒”現(xiàn)象，低溫冷害影響玉米出苗及幼苗生長。

目前玉米種衣劑具有殺蟲、殺菌、微肥的效果，一部分含有生長調(diào)節(jié)劑，可有效防治病蟲害，補充一定的養(yǎng)分，在此基礎(chǔ)上針對寒冷特殊環(huán)境條件的專用玉米種衣劑研究較少[5]。生物誘抗劑可以通過調(diào)節(jié)植物代謝激活植物免疫系統(tǒng)和生長系統(tǒng)來增強植物抗病性和抗逆性，也被稱為植物疫苗，綠色環(huán)保，應(yīng)用前景十分廣泛[6]。

基于此，本文在種衣劑的活性組分中加入生物誘抗劑，研究不同種衣劑對玉米苗期生長及抗氧化酶活性的影響，以期通過玉米抗低溫種衣劑提高玉米苗期抗低溫能力，從而緩解低溫冷害對玉米植株的傷害，減少玉米缺苗、死苗的問題，為玉米穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種：玉米品種嫩單20、嫩單25、齊禾401。供試藥劑及代號：A為35%噻蟲嗪懸浮種衣劑，B：4%精甲霜靈·咯菌腈種子處理懸浮劑，C為60g/L戊唑醇懸浮種衣劑，D為10%吡唑醚菌酯種子處理懸浮劑，E為抗性誘導(dǎo)劑，F(xiàn)為紅色金美粒（成膜劑）。

1.2 試驗地點

試驗于2021年在齊齊哈爾市富拉爾基全合臺試驗基地進行，該地位于黑龍江省半干旱區(qū)，中溫帶大陸性季風(fēng)氣候。土壤為黑鈣土，地勢平坦、排灌方便，前茬作物為玉米。

1.3 試驗設(shè)計

玉米種子預(yù)先包衣處理參照表1進行。試驗采用隨機區(qū)組法設(shè)計試驗小區(qū)，播期設(shè)置2個梯度，分別是4月25日、5月5日（CK），每個處理設(shè)置4個重復(fù)，每個重復(fù)小區(qū)設(shè)置為4行×5 m，各小區(qū)間所有的農(nóng)事操作包括施肥、施藥（殺蟲劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調(diào)節(jié)劑等）量完全一致，并在同一時間內(nèi)完成。

表1 處理方法及劑量

續(xù)表1 處理方法及劑量

1.4 調(diào)查項目和方法

1.4.1 出苗情況調(diào)查。播種后10 d開始調(diào)查，隔天調(diào)查1次，直到全部出苗結(jié)束。每處理調(diào)查中間2行出苗數(shù)，計算各處理出苗率。出苗50%的日期為出苗期，比較出苗期早晚。前期保苗數(shù)調(diào)查：調(diào)查記錄小區(qū)內(nèi)所有幼苗數(shù)量。

1.4.2 苗期生長指標。葉面積、莖粗、株高、葉綠素含量、地上部干重、地下部干重。苗期每處理選取3株幼苗，測量株高、葉面積（葉面積儀）、莖粗。將植株于烘箱內(nèi)105℃殺青30 min，之后80℃烘干至恒重，測定地上及地下部分干物質(zhì)含量。

1.4.3 苗期理化性質(zhì)測定。超氧化物歧化酶（SOD）采用氮藍四唑光化學(xué)反應(yīng)法測定；過氧化物酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚法測定；過氧化氫酶（CAT）活性采用Velikova等方法測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 種衣劑對玉米出苗情況的影響

由表2可知，不同播期下，各處理對玉米出苗日期有一定影響，正常播種（5月5日）嫩單20，T3處理出苗最早，較T5處理出苗提前3 d；嫩單25，T1、T3、T4出苗最早，較T5處理提前出苗1 d；齊禾401，T3處理出苗最早，較T5處理出苗提前3 d。出苗率、保苗數(shù)差異不大。提前播種（4月25日），嫩單20，T3處理出苗最早，較T5處理出苗提前4 d；嫩單25，T3處理出苗最早，較T5處理出苗提前4 d；齊禾401，T3處理出苗最早，較T5處理出苗提前3 d。各處理出苗率、保苗數(shù)量均有所下降，其中T5處理出苗率最低為82.9%～85.6%，T3、T4處理出苗率較高，為97.5%～99.1%。可見T3、T4處理在提前播種的情況下，可有效提高玉米出苗率、保苗數(shù)量，但品種間存在差異。

表2 玉米出苗情況

續(xù)表2 玉米出苗情況

2.2 種衣劑對玉米幼苗生長指標的影響

由表3、4可知，各處理對玉米苗期生長的各項指標均有影響，其中T3、T4處理同對照T5處理相比效果最好。提前播種條件下，T3、T4處理效果最好，其中株高增加6.06～7.32 cm，莖粗增加3.58～4.66 mm，葉面積增加5.61～6.93 cm2，葉綠素含量增加0.65～0.91 mg/L，根冠比增加0.32～0.38，表明T3、T4處理在提前播種條件下，可有效促進玉米幼苗生長，但各品種間增長幅度存在差異。

表3 4月25日播種玉米苗期生長指標

表4 5月5日播種玉米苗期生長指標

續(xù)表4 5月5日播種玉米苗期生長指標

2.3 種衣劑對玉米苗期生抗氧化酶活性的影響

SOD、POD、CAT等是植物為了防御活性氧傷害細胞膜而形成的抗氧化酶系統(tǒng)，可清除活性氧，使活性氧保持在較低水平。由圖1～3可知，提前播種條件下，各品種的SOD、POD、CAT活性均高于正常播種。其中T3、T4處理條件下SOD、POD、CAT活性最高，說明T3、T4處理可有效提高玉米苗期抗氧化酶的活性，提高植株的抗性，從而促進植株的生長及干物質(zhì)的累積。

圖1 種子處理方案對SOD活性的影響

圖2 種子處理方案對POD活性的影響

圖3 種子處理方案對CAT活性的影響

3 結(jié)論與討論

低溫冷害對玉米幼苗生長發(fā)育影響較大[7]，楊德光等[8]研究認為，低溫冷害降低了幼苗株高、地上部及地下部干鮮重。趙小強等[9]研究顯示，玉米幼苗受到低溫冷害時，會增強用于清除活性氧的各種抗氧化保護酶的活性，以保護葉片免受傷害。本文對不同種衣劑施用條件下，不同播期玉米出苗情況、苗期生長指標、苗期植株抗氧化酶活性影響情況進行研究，結(jié)果顯示，提前播種條件下，T3、T4處理可提前玉米的出苗日期，有效提高玉米的保苗率和保苗數(shù)，同時對玉米苗期生長指標（株高、莖粗、葉面積、葉綠素含量、根冠比、地上部干重、地下部干重）均有顯著的促進作用，有效提高玉米苗期抗氧化酶的活性，提高植株的抗性。加入生物誘抗劑的種衣劑，有效緩解了低溫冷害對玉米幼苗帶來的傷害，T3、T4處理對玉米的影響沒有顯著差異，成分相同而含量不同，本著降低成本的原則，最終確定T3處理方案為最佳，即35%噻蟲嗪懸浮種衣劑（300 g/kg）+4%精甲霜靈·咯菌腈種子處理懸浮劑（100 g/kg）+60 g/L戊唑醇懸浮種衣劑（100 g/kg）+抗性誘導(dǎo)劑（2 g/kg）+紅色金美粒（成膜劑）（300 g/kg），成分中添加了生物誘抗劑，效果較好，可有效促進植株的生長發(fā)育，提高保苗率，提升抗寒能力。