不同浸种剂对杂交水稻种子萌发及幼苗生长的影响

邓接楼　陈潇潇　张高阳

摘要：为了研究不同浸种剂对水稻种子萌发情况、幼苗生长情况中形态指标、生理生化指标的影响，以金优974水稻品种为试验材料，在以清水作为对照组的条件下，配制相同体积的25%咪鲜胺乳油、50%多菌灵可湿性粉剂、10%浸种灵乳油和 0.1 g/mL 赤霉素粉剂等溶液浸泡水稻种子48 h，从而测定种子发芽势、发芽率、发芽指数、秧苗根长、苗长和鲜质量，以及苗中抗氧化酶活性、叶绿素质量分数等指标。结果表明，0.1 g/mL赤霉素、咪鲜胺都不会影响水稻的发芽势，而10%浸种灵、50%多菌灵则降低了水稻发芽势；同时，0.1 g/mL赤霉素可以提高水稻的发芽率、发芽指数，而10%浸种灵、50%多菌灵、25%咪鲜胺都会降低水稻的发芽率、发芽指数；对苗的根长、苗长有明显或极显著促进作用的是 0.1 g/mL 赤霉素，25%咪鲜胺对幼苗根长、苗长有抑制作用，并降低了幼苗的鲜质量，其他处理苗长、鲜质量与清水对照相比无显著差异；4种浸种剂使水稻幼苗内超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）活性和叶绿素质量分数相比于清水对照都有所增加，其中以25%咪鲜胺尤为突出。该研究为水稻种子浸种劑的选取提供了一定的理论依据。

关键词：浸种剂；筛选试验；杂交水稻；发芽率；发芽势；抗氧化物酶

中图分类号： S511.01文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2017）15-0057-04

种子处理主要应用生物的、物理的、化学的方法和手段，为农作物种子提供保护，以促进作物健康出苗。种子处理，不仅可以促进作物生育安全，使作物健康茁壮成长，而且与作用于植物叶面的植保产品相比，种子处理剂能以很低的用量和较高的防效控制种传病害的发生，使作物免受病菌和地下害虫的危害，是作物病虫害综合治理（IPM）中具有重要意义的首要环节。种子处理技术主要包括种子包衣、种子丸粒化、浸种、拌种等。我国从20世纪50年代就开始利用药剂浸种、拌种来防治农作物地下害虫和苗期病害[1]。

药剂浸种是防治水稻种传、土传病害及苗期病虫害的经济有效方法，可以有效预防水稻恶苗病、干尖线虫病等病害的发生，控制水稻条纹叶枯病传毒介体灰飞虱在秧田初期的传毒危害[2]。

杂交水稻种子是农民种植水稻最基础、最重要的原料，其萌发率、萌发效果对作物生产的高效、高产有举足轻重的影响，因此从种子开始提升其萌发潜力、萌发状况会对秧苗生长情况以及后面的一系列生长状况都有提升作用。前人在浸种方面已经有了重大突破，他们利用不同物质含量的化学药剂或种衣剂对种子进行处理并观察它们对种子萌发及幼苗生长情况的影响。本试验在前人研究的理论和实践基础上，继续研究水稻浸种问题。近些年来，随着人口的增长，人们对于粮食的需求量也越来越多，研究、种植杂交水稻的重要意义是提高粮食的产量，在有限的土地上，为日益增加的人口解决粮食不足的问题[3]。因此，水稻的产量和人类的生存问题有着密不可分的关系，如何提高水稻产量是当今的焦点问题，直到杂交育种的出现才让水稻的产量有了质的飞越。从最开始的水稻育种来看，浸种是一种有效提高水稻种子萌发、生长效率的方法，许多国家也在这方面有相关研究[4-5]，而不同浸种剂对水稻种子的萌发及幼苗生长又会有什么影响？到底哪种水稻浸种剂比较适合杂交水稻种子的浸种？基于这些问题，笔者着手研究不同浸种剂对水稻种子萌发、幼苗生长的影响，以期筛选出适合江西上饶地区安全、高效应用的水稻浸种剂，为水稻培育壮苗提供技术及物质支撑。

1材料与方法

1.1试验材料

供试品种：杂交水稻品种金优974号，由湖南省衡阳市农业科学研究所提供。

供试药剂：50%多菌灵可湿性粉剂（简称50%多菌灵，江苏扬农化工集团有限公司）；25%咪鲜胺乳油（简称25%咪鲜胺，吉林市升泰有限责任公司）；10%浸种灵乳油（简称10%浸种灵，泰州梅兰农化有限责任公司）；0.1 g/mL赤霉素粉剂（即GA，国药集团化学试剂有限公司）。以上药剂药种质量比均为1 ∶500。

1.2试验设计

试验于2015年5—6月在上饶师范学院生命科学学院植物生理实验室进行，设3次重复。每次先选取500粒水稻种子，浸泡于45 ℃的0.3%乙醇消毒水中3～5 min。消毒后，选取5份种子，每份100粒，然后分别转移至盛有清水（对照）、50%多菌灵、10%浸种灵、25%咪鲜胺、赤霉素等相应溶液的烧杯中浸种48 h。48 h后，取出种子，用蒸馏水清洗水稻种子2～5遍，然后分别移至浸有同种营养液且垫有吸水纸的培养皿中，营养液量以刚浸没种子为宜，放在恒温培养箱温度25 ℃、湿度为85%的条件下培养24 h。第2天，将培养皿中吸水纸用同种浓度营养液重新浸润，且从种子萌发开始，继续放在恒温培养箱内催芽，观察出芽情况、苗长、根长等各个性状，并进行记录。

在测定叶绿体色素中叶绿素a、叶绿素b含量时，只需要对该提取液在2个特定波长下的吸光度进行测定，然后根据它们在各波长下的吸光度，即可求出其浓度，可列出关系式如下[6-8]：

1.3.3过氧化氢酶活性测定（滴定法）H2O2在CAT的作用下会分解为水、氧气，因此可以用规定时间内分解的H2O2量来表示其活性大小。在反应体系中加入已知量的H2O2溶液，经过一段时间的酶促反应后，残余的H2O2可用标准高锰酸钾溶液来滴定，即可得知被CAT分解的H2O2量[13]。

1.3.4超氧化物歧化酶活性的测定称取0.5 g左右幼苗叶片，在研钵中加入石英砂、缓冲液后研磨成浆，离心机（12 000 r/min）离心20 min，上清液即为酶液。在 0.05 mol/L、pH值的磷酸缓冲液、750 μmol/L NBT、100 μmol/L EDTA、20 μmol/L的核黄素和 130 mmol/L 甲硫氨酸（Met）溶液的混合液中，加入0.1 mol/L上清液，在光照下放置10 min，以缓冲液作空白，在560 nm下测定其吸光度，重复测定3次左右。以SOD将NBT还原抑制为对照组50%时所需的酶量作为1个酶活力单位（U）[6-7，14]。endprint

2结果与分析

2.1不同浸种剂对杂交水稻种子萌发情况的影响

通常用种子发芽势、发芽率衡量种子发芽力，种子发芽势高，则表示种子活力强、发芽整齐、出苗一致、增产潜力大[8，15]。由表1可以看出：不同浸种剂处理对水稻种子发芽率有不同程度的影响，0.1 g/mL赤霉素浸种对水稻的发芽率有促进作用，比对照提高了1.6%，而用10%浸种灵、50%多菌灵、25%咪鲜胺等溶液浸种都在一定程度上抑制了水稻种子的发芽，其中50%多菌灵浸种时其发芽率比对照下降了21百分点，10%浸种灵浸种时其发芽率比对照下降了32百分点，25%咪鲜胺浸种时其发芽率比对照下降了35.5百分点，差异均极显著。

由表1还可以看出，相比于对照，0.1 g/mL赤霉素、25%咪鲜胺处理对水稻种子发芽势的作用无明显差异，而用10%浸种灵处理水稻种子其发芽势比对照下降1%，50%多菌灵浸种下种子的发芽势下降5%。

0.1 g/mL赤霉素浸种处理下水稻种子的发芽指数最大，达到256，与对照的255相当；而50%多菌灵、25%咪鲜胺、10%浸种灵等浸种处理的种子发芽指数分别为231、223、221，与对照相比均大幅度下降，分别下降了24.0%、12.5%、13.3%，差异极显著（表1）。

2.2不同浸种剂对水稻幼苗生长的影响

如表2所示，不同浸种剂处理下水稻幼苗的根长、苗长、鲜质量等形态指标存在差异。0.1 g/mL赤霉素浸种不仅可以促进根的生长，比对照根的长度增加7.5%，而且能快速促进幼苗的生长，比对照幼苗的长度增加55.9%，差异达极显著水平；而25%咪鲜胺则会抑制根、幼苗的生长，根长比对照减少24.7%，差异达极显著水平，幼苗长度比对照减少 14.3%，差异达显著水平；10%浸种灵、50%多菌灵等浸种则会抑制根的生长，其中50%多菌灵处理的根长比对照短 27.7%，差异达极显著水平；10%浸种灵、50%多菌灵浸种则在一定程度上促进了苗的生长；水稻幼苗的鲜质量在 0.1 g/mL 赤霉素、25%咪鮮胺、10%浸种灵、50%多菌灵等浸种处理下相对于对照组来说都有所减轻，在25%咪鲜胺浸种处理下减轻最多，减少了34.2%，差异达极显著水平。

2.3不同浸种剂对水稻种子CAT、SOD活性和叶绿素质量分数的影响

过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定的关系[16-17]。由表3可以看出，25%咪鲜胺浸种处理的CAT活性最高，为 20.56 mg/g，比对照提高72.5%，差异达极显著水平；其他处理CAT活性高低依次为50%多菌灵﹥10%浸种灵﹥0.1 g/mL 赤霉素﹥对照。从中可以看出，相比于清水对照，只要加入任何一种水稻浸种剂，都可以使其CAT活性得到相应的提高。

由表3还可以看出，50%多菌灵浸种处理的SOD活性最高，比对照提高65.7%，差异达极显著水平；其他SOD活性高低依次为10%浸种灵﹥25%咪鲜胺>0.1 g/mL赤霉素﹥清水，分别比对照提高29.0%、20.2%、6.1%，说明这4种浸种剂均能提高SOD活性[18]。

25%咪鲜胺浸种处理的水稻叶绿素质量分数最高，为792.96 mg/g，比CK含量提高99.8%，达极显著差异水平；其他处理叶绿素质量分数的高低排序为50%多菌灵﹥10%浸种灵﹥0.1 g/mL赤霉素，分别比对照提高42.2%、25.8%、15.0%（表3）。可以看出，相比于清水对照，只要加入4种浸种剂的任何1种，都可以使其叶绿素质量分数相应地提高，尤其是加入25%咪鲜胺特别明显。

3讨论

浸种是可以影响水稻种子发芽及幼苗生长效率的手段之一，不同种类的浸种剂对于水稻种子浸种的作用、效果也各不相同，主要体现在以下各个方面[18-19]。

3.1不同浸种剂对杂交水稻种子萌发（发芽率、发芽势、发芽指数）情况的影响

发芽率、发芽指数能够反映种子的发芽状况，其中发芽率是反映发芽数量的指标，发芽指数不仅能反映发芽数量，而且能反映发芽速度。以清水作为对照，0.1 g/mL赤霉素浸种对水稻的发芽率有促进作用，提高了1.5百分点，而50%多菌灵、10%浸种灵、25%咪鲜胺浸种都在一定程度上抑制水稻种子的发芽率，这与陈久兰等的研究[18]相同，在本研究中，50%多菌灵、10%浸种灵、25%咪酰胺浸种处理分别降低了21、32、35.5 百分点。0.1 g/mL赤霉素、25%咪鲜胺、10%浸种灵浸种对种子发芽势的影响无明显差异，而50%多菌灵浸种则降低了5百分点。0.1 g/mL赤霉素浸种可以提高水稻的发芽指数，而25%咪鲜胺，10%浸种灵、50%多菌灵浸种都会降低水稻的发芽指数。研究结果表明，在同一天对水稻种子浸种，0.1 g/mL赤霉素、清水浸种所需要的齐发时间是一样的，而25%咪鲜胺、50%多菌灵、10%浸种灵浸种都会减慢水稻齐发的速度。

3.2不同浸种剂对水稻幼苗生长的影响

不同浸种剂处理下水稻幼苗的根长、苗长、鲜质量等形态指标存在差异。0.1 g/mL赤霉素浸种不仅可以促进根的生长，比对照根的长度增加7.5%，而且能快速促进幼苗的生长，比对照幼苗的长度增加55.9%，差异达极显著水平。25%咪鲜胺则会抑制根和幼苗的生长，比对照根的长度减少24.7%，差异达极显著水平；比对照幼苗的长度减少14.3%，差异达显著水平。10%浸种灵、50%多菌灵等浸种则会抑制根的生长，其中50%多菌灵处理的根长比对照下降27.7%，差异达极显著水平；而10%浸种灵、50%多菌灵浸种则在一定程度上促进了苗的生长。水稻幼苗的鲜质量在0.1 g/mL赤霉素、25%咪鲜胺、10%浸种灵、50%多菌灵等浸种下相对于对照组来说都有所减轻，在25%咪鲜胺浸种中减轻最多，减少了34.2%，差异达极显著水平，这与陶功胜等研究的相关结果[20]相符。endprint

3.3不同浸种剂对水稻种子CAT、SOD活性和叶绿素质量分数的影响

过氧化氢酶普遍存在于植物的所有组织中，其活性与植物的代谢强度及抗寒、抗病能力有一定的关系。本试验结果表明，25%咪酰胺浸种处理下CAT活性最高，为20.56 mg/g，与对照差异达极显著水平；其他CAT活性排序为50%多菌灵﹥10%浸种灵﹥0.1 g/mL赤霉素﹥对照。可以看出，相比于清水对照，只要加入任何1种水稻浸种剂，都可以使其CAT活性得到相应提高，这与文廷刚的研究结果[2]有所不同。

SOD是一种源于生命体的活性物质，能消除生物体在新陈代谢过程中产生的有害物质[21-22]。本试验得出，50%多菌灵浸种处理的SOD活性最高，比对照提高65.7%，差异达极显著水平，说明25%咪鲜胺浸种处理后对水稻SOD的影响最大；其他SOD活性排序依次为10%浸种灵﹥25%咪鲜胺>0.1 g/mL赤霉素﹥清水。

25%咪鲜胺浸种处理的水稻叶绿素质量分数最高，为792.96 mg/g，比CK提高99.8%，差异达极显著水平；其他处理叶绿素质量分数的含量排序为50%多菌灵﹥10%浸种灵﹥0.1 g/mL 赤霉素，分别比对照提高42.2%、25.8%、150%。可以看出，相比于清水对照，只要在其中加入其他4种浸种剂，都可以使其叶绿素质量分数相应地提高，尤其是加入25%咪鲜胺特别明显，同样说明25%咪鲜胺浸种处理后对水稻叶绿素质量分数的影响最大。

4结论

0.1 g/mL赤霉素浸种对水稻的发芽率有促进的作用，而50%多菌灵、10%浸种灵、25%咪鲜胺浸种都在一定程度上抑制水稻种子的发芽率；0.1 g/mL赤霉素、25%咪鲜胺、10%浸种灵浸种对种子发芽势的影响无明显差异，而50%多菌灵浸种则使种子发芽势降低；0.1 g/mL赤霉素浸种可以提高水稻的发芽指数，而25%咪鲜胺、10%浸种灵、50%多菌灵浸种都会降低水稻的发芽指数；0.1 g/mL赤霉素浸种可以促进根的生长，而25%咪鲜胺、10%浸种灵、50%多菌灵等浸种则会抑制根的生长；25%咪鲜胺浸种会抑制幼苗的生长，0.1 g/mL 赤霉素、10%浸种灵、50%多菌灵浸种则促进幼苗的生长。4种不同浸种剂都可以使种子CAT、SOD活性和叶绿素质量分数相应地提高，尤其是加入25%咪鲜胺特别明显。总之，利用浸种剂浸种对水稻种子萌发及幼苗生长会有一定的影响，我们应该合理利用不同种类的浸种剂来浸种，从而促进种子的萌发及幼苗的生长。综合本研究得出，0.1 g/mL 赤霉素浸种剂对杂交水稻金优974号浸种效果最好。

参考文献：

[1]杨一博，都兴林. 三种浸种剂对水稻秧苗素质的影响[J]. 湖北农业科学，2013，52（5）：1001-1003，1011.[HJ1.72mm]

[2]文廷刚，杜小凤，钱新民，等. 不同浸种剂对水稻种子发芽、幼苗生长及涝害胁迫下抗氧化酶的影响[J]. 江苏农业科学，2010（2）：69-70.

[3]陆娅楠. 全国早稻总产量增长4.5%[N]. 人民日报，2011-08-31（2）.

[4]Pereira S R，Laura V A，Souza A L T. et al. Establishment of Fabaceae tree species in a tropical pasture：influence of seed size and weeding methods[J]. Restoration Ecology，2013，21（21）：67-74.

[5]王红俊，陈志飞，张莹，等. 浸种时间和浸种剂对草地早熟禾种子发芽的影响[J]. 草业科学，2014，31（11）：2095-2104.

[6]冉景盛，陈今朝，方平，等. 硝酸镧浸种对水稻种子萌发及生理生化特性的影响[J]. 湖北农业科学，2009，48（2）：283-285.

[7]姜辉. 不同pH碱液浸种对水稻种子发芽的影响[J]. 黑龙江农业科学，29（6）：21-23.

[8]熊远福，邹应斌，文祝友，等. 水稻种衣剂对水稻秧苗生长，酶活性及内源激素的影响[J]. 中国农业科学，2004，37（11）：1611-1615.

[9]马孟莉，卢丙越，苏一兰，等. 铜、铅、镉对不同水稻品种种子萌发的影响[J]. 江苏农业科学，2015，43（4）：79-81.

[10]熊元基，姚帮松，Ninghu S U，等. 不同加氧处理对超级稻种子萌发和幼苗农艺性状的影响[J]. 江西农业大学学报，2014，36（2）：256-260.

[11]李洪林，吴亚晶，宋伟，等. 不同水稻种衣剂效果对比试验[J]. 湖南农业科学，2010（3）：50-52.

[12]Wang H C，Tong J. The research progress of intra-row mechanical weeding technology of dry-land[J]. Applied Mechanics and Materials，2015，3751（729）：187-191.

[13]魏赛金，王世强，李昆太，等. 链霉菌702对水稻种子萌发、幼苗生长及土壤微生物的影响[J]. 农业环境科学学报，2014，33（5）：853-861.

[14]赵红. Cr3+和Cr6+对水稻种子发芽和幼苗生长的影响[J]. 杂交水稻，2014，29（4）：77-80.

[15]Hu X W，Huang X H，Wang Y R. Hormonal and temperature regulation of seed dormancy and germination in Leymus chinensis[J]. Plant Growth Regulation，2012，67（2）：199-207.

[16]刘少华，王仁雷，刘青，等. NaCl预处理对高盐胁迫下两系杂交稻幼苗生长的影响[J]. 河南农业大学学报，2013，47（2）：128-131.[HJ1.8mm]

[17]刘拥海，俞乐，吴国创. 不同pH值条件下酸铝对水稻种子萌发和根系生长的影响[J]. 安微农业科学，2008，36（11）：4397-4398.

[18]陈久兰，陈明波，徐君，等. 不同浸种药剂及浸种时间对水稻种子发芽率的影响[J]. 种子世界，2009（1）：22-25.

[19]熊远福，唐启源，邹应斌，等. 浸种型水稻种衣剂对秧苗生长及产量的影响[J]. 中国农学通报，2001，17（2）：11-13.

[20]陶功胜，田雪瑶，谢寅峰，等. 高氯酸钾浸种对水稻种子萌发及幼苗生理特性的影响[J]. 安徽农业大学学报，2014，41（4）：545-550.

[21][JP2]商云霞，朱晓庆，谷新利，等. 中药复方多糖对鸡红细胞免疫功能和SOD活性的影响[J]. 江苏农业科学，2015，43（4）：214-217.

[22]杜景红，李北齐，薛庆喜. NaCl浸种剂对水稻种子发芽的影响[J]. 中国农学通報，2013，29（3）：33-35.endprint