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壮芽灵浸种对德香4103直播群体结构和产量的影响

2014-03-02*

作物研究 2014年3期
关键词:基本苗发芽势外源

*

(1四川省农业科学院作物研究所,成都610066;2德阳市水稻专家大院,四川广汉618300;

3四川龙蟒福生科技有限责任公司,眉山620036)

壮芽灵浸种对德香4103直播群体结构和产量的影响

池忠志1,李旭毅1,姜心禄2,赵绪会3,郑家国1*

(1四川省农业科学院作物研究所,成都610066;2德阳市水稻专家大院,四川广汉618300;

3四川龙蟒福生科技有限责任公司,眉山620036)

大田直播条件下,研究了壮芽灵浸种对三系杂交水稻德香4103群体结构和产量的影响。结果表明:(1)壮芽灵浸种可以显著提高稻种的发芽势,但发芽率提高不显著;(2)壮芽灵浸种可以缩短从始苗到全苗的时间2 d,在播种量相同的条件下,基本苗和出苗率得到显著提高,基本苗从56.67万株/hm2提高到68.89万株/hm2,出苗率从75%提高到91%;(3)壮芽灵浸种可以显著提高群体最高苗数和成穗率,最高苗从573.33万/hm2提高到612.22万/hm2,成穗率从44%提高到47%;(4)壮芽灵浸种后有效穗数、结实率、千粒重显著提高,增产达7.70%。

水稻;浸种;直播;群体结构;壮芽灵

S-诱抗素是脱落酸(Abscisic Acid,简称SABA或ABA)的农药通用名[1]。它不同于以往的外源脱落酸,是由微生物次生代谢产生的,其优点是无毒、无残留,对于保障食品安全和人体健康都有重大作用[2]。S-诱抗素根据其中ABA含量的不同以及添加其他成分而分成4种不同作用的S-诱抗素产品。福生壮芽灵是四川龙蟒福生科技有限责任公司生产的ABA含量0.006%的一种植物生长调节剂,用其浸种、拌种或作种子包衣剂,可提高草种、树种、花卉、水稻、小麦、玉米、棉花、蔬菜种子等在低温干旱条件下的萌发率,启动抗逆基因表达,提高苗期的抗寒、抗旱、抗盐碱和抗病能力[1~3]。本试验针对四川杂交中稻正季直播前期温度低影响苗齐苗全的问题,研究了壮芽灵浸种对水稻直播田群体建成和产量形成的影响。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试品种为三系杂交水稻德香4103。该品种由四川省农业科学院水稻高粱研究所选育,2008年通过四川省审定,2010年通过重庆、云南、广西审定,2012年通过国审并被农业部确认为超级稻品种。壮芽灵为四川龙蟒福生科技有限责任公司生产的S-诱抗素含量0.006%的福生壮芽灵水剂。

1.2 试验设计

试验于2013年在四川省农业科学院作物研究所广汉水稻试验示范基地进行。设置清水浸种(对照)和壮芽灵100倍液浸种2个处理,浸种2 d后沥干,用旱育保姆拌种直播于大田。播种方式为人工条直播,4月10日播种,播种量22.5 kg/hm2,稻种的千粒重为29.8 g,折算实际播种75.50万粒/hm2,行距30 cm,小区面积3 m×5 m=15 m2,3次重复。

1.3 调查项目与方法

1.3.1 发芽率和发芽势

将浸泡后的种子每个处理计数300粒,分别放入3个铺有滤纸的培养皿中,每个培养皿加入等量水让其湿润,放置于30℃的培养箱中逐日记载其发芽数,直至第7天结束,计算发芽势和发芽率。

发芽势=(3 d内发芽种子数/种子总数)×100

发芽率=(7 d内发芽种子数/种子总数)×100

1.3.2 出苗

播种后每个小区确定2个点,每个点3行,行长1 m,每个点面积0.9 m2,从始苗开始连续调查7 d。

1.3.3 基本苗

水稻苗出齐出全后(播种后20 d左右),每个小区定2个点,每个点3行,行长1 m,每个点面积0.9 m2,调查基本苗数。

1.3.4 最高苗

播种后50~60 d,每个小区定2个点,每个点3行,行长1 m,每个点面积0.9 m2,调查最高苗数。

1.3.5 有效穗数

成熟前每个小区定2个点,每个点3行,行长1 m,每个点面积0.9 m2,调查有效穗数。

1.3.6 考种、收获

每个小区定2个点,每个点取样30穗,晒干后考种,调查每穗粒数、实粒数、结实率、千粒重。以小区实收产量计单产。

1.4 分析

所有调查测试数据采用Excel2007和DPS8.01软件进行整理与统计分析。

2 结果与分析

2.1 壮芽灵浸种对德香4103发芽势和发芽率的影响

从表1可以看出,用壮芽灵浸种可以显著提高德香4103的发芽势,并在一定程度上提高了德香4103的发芽率。

表1 壮芽灵浸种的稻种发芽势和发芽率

2.2 壮芽灵浸种对德香4103直播出苗的影响

本试验4月10日播种,4月18日出苗。从图1可以看出,用壮芽灵浸种,德香4103直播出苗速度显著快于用清水浸种,从开始出苗到苗齐苗全的时间缩短,用壮芽灵浸种从开始出苗到苗齐苗全的时间是5 d左右,而用清水浸种是7 d左右。从图1和表2可以看出,在播种量相同的情况下,用壮芽灵浸种能显著提高直播水稻的基本苗和出苗率,在两种处理下,基本苗和出苗率的差异达到极显著水平。与用清水浸种相比,壮芽灵浸种基本苗从56.67万株/hm2提高到68.89万株/hm2,出苗率从75%提高到91%。

图1 壮芽灵浸种的德香4103直播出苗情况

2.3 壮芽灵浸种对德香4103直播最高苗的影响

从表2可以看出,壮芽灵浸种可以显著提高德香4103直播的群体最高苗数,但单株最高茎蘖数显著低于对照。

2.4 壮芽灵浸种对德香4103直播成穗率的影响

从表2可以看出,壮芽灵浸种对德香4103直播的单株成穗数影响不大,但可以显著提高其成穗率,与对照相比,壮芽灵浸种成穗率从44%提高到47%。

表2 壮芽灵浸种的直播水稻群体情况

2.5 壮芽灵浸种对德香4103直播产量和产量构成因素的影响

从表3可以看出,用壮芽灵浸种可以显著提高德香4103直播的产量。从产量构成因素分析,穗粒数略有降低,但差异不显著,其它各产量构成因素均在一定程度上有所提高,其中千粒重的提高达到极显著水平,有效穗数和结实率显著提高。与对照相比,在播种量相同的条件下,用壮芽灵100倍稀释液浸种,直播水稻的实际产量提高764.48 kg/hm2,增产7.70%。

表3 直播水稻产量和产量构成因素

3 结论与讨论

3.1 壮芽灵浸种可以促进种子萌发

ABA对种子休眠有调节作用,这一调节作用受环境因素和种子自身对ABA的合成、代谢与反应能力的影响[4]。外源ABA抑制种子发芽是延缓种子发芽,对种子发芽不具有遏制、伤害作用[5]。较高浓度(20~50 mg/L)的外源ABA能有效抑制水稻种子的萌发,在栽培过程中又不会对水稻种子的萌发产生不利影响,因此,在农业生产中常作为水稻种子萌发的有效抑制剂,用于水稻种子的储藏,而低浓度的外源ABA(10 mg/L)对水稻种子的萌发具有促进作用[6,7]。福生壮芽灵ABA含量为0.006%,稀释10倍以上使用对种子的萌发就会起到促进作用。有研究表明,壮芽灵浸种可以提高水稻种子发芽率[6~8]。本研究也表明,壮芽灵浸种可以在一定程度上提高水稻种子的发芽势和发芽率。

3.2 壮芽灵浸种可以改善水稻群体构成

外源ABA浸种影响水稻的分蘖过程,增加低位分蘖数。ABA浸种有利于秧苗的生长,促进了秧苗内部物质的合成与转化,秧苗游离氨基酸含量、可溶性糖含量、叶绿素含量均随浸种ABA浓度的增加而增加,植株干重增加。壮芽灵浸种能提高秧苗素质,促进水稻苗期根系发育和早期分蘖形成,增强抗病力,对调节水稻生长具有较好的效果[8,9]。本研究表明,壮芽灵浸种可以提高直播水稻出苗速度,缩短从始苗到齐苗的时间,基本苗、出苗率、最高苗、有效穗数和成穗率都显著提高,对于用种量较小的杂交稻直播高产群体的建成具有很好的调节作用。

3.3 壮芽灵浸种可以提高稻谷产量

谷物类作物开花后籽粒灌浆的速率和最终粒重的形成很大程度上取决于籽粒库内激素的平衡和调节。一些研究表明,ABA在粒重形成过程中起重要作用,可以促进同化物向种胚主动运输,不仅对碳水化合物的吸收起促进作用,对氨基酸也有相似的效应,还能阻止同化物经库细胞质膜的外流。在水稻破口期、灌浆初期喷施外源ABA(1%S-诱抗素)有利于提高结实率和千粒重,从而提高稻谷产量[10,11];外源ABA(0.006%S-诱抗素)浸种是通过增加有效穗数增加稻谷产量[8]。本研究表明,壮芽灵浸种可以显著增加直播水稻的有效穗数,提高结实率和千粒重,尽管由于群体增大,穗子略有变小,但产量仍得到显著提高。

[1] 谭 红,肖 亮,杨 杰.脱落酸(S-诱抗素)抗逆诱导作用在退化生态系统恢复重建中的应用[A].见:中国科学院西北高原生物研究所.三江源区生态保护与可持续发展高级学术研讨论文摘要汇编[C].西宁:中国科学院西北高原生物研究所,2005.62-63.

[2] 解艳玲,杜 军,沈振荣,等.S-诱抗素研究进展[J].安徽农业科学,2013,41(4):1517-1518,1554.

[3] 刘 刚,刘 启,肖 亮.S-诱抗素对玉米植株水分消耗的影响[J].西南农业学报,2011,24(3):1225-1227.

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[5] 王 熹,陶龙兴,黄效林,等.外源ABA抑制水稻种子发芽的生理机制[J].作物学报,2004,30(12):1250-1253.

[6] 丁君辉,李耀国,童建华.脱落酸对水稻种子萌发的影响[J].作物研究,2012,26(4):328-331.

[7] 张宜麟,赵 凡,赵 杰.脱落酸对水稻种子萌发及相关基因表达的影响[J].武汉植物学研究,2005,23(3):203-210.

[8] 周文华,王海云,习桂梅,等.水稻应用脱落酸浸种试验示范初报[J].湖北农业科学,2002(1):11-12.

[9] 张秀芳,姚宏牧,王 成.水稻应用0.006%王苗王(诱抗素)浸种试验[J].现代化农业,2013(7):33-34.

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[11]袁镜明,戴新发.1%S-诱抗素在水稻上的应用研究[J].现代农业科技,2012(4):214-215.

Effects of Seed Soaking w ith Zhuangyaling on Population Structure and Yield in Direct-seeding System of Rice Variety Dexiang 4103

CHIZhong-zhi1,LIXu-yi1,JIANG Xin-lu2,ZHAO Xu-hui3,ZHENG Jia-guo1*

(1 Crop Research Institute,Sichuan Academy of Agricultural Sciences,Chengdu,Sichuan 610066,China;
2 Rice Expert Courtyard in Deyang City,Guanghan,Sichuan 618300,China;
3 Sichuan Lomon Bio Technology Co.,Ltd,Meishan,Sichuan 620036,China)

The effects of seed soaking with Zhuangyaling(SBS)on population structure and grain yield of three line hybrid rice variety Dexiang 4103 were studied under direct-seeding condition.The results indicated that:(1)Seed soaking with SBS could significantly increase germination potential of rice seeds,while increase of germination ratewas not significant.(2)Seed soaking with SBS could shorten 2 days from starting emergence to full emergence.Under the condition of the same seed amount,the basic seedling significantly increased from 56.67×104plants/hm2to 68.89×104plants/hm2,and the emergence rate significantly increased from 75%to 91%.(3)Seed soaking with SBS could significantly increase maximum tiller number and effective spike rate,themaximum tiller number increased from 573.33×104/hm2to612.22× 104/hm2,and the effective spike rate increased from 44%to 47%.(4)Seed soaking with SBS significantly increased effective panicles,seed setting rate and 1000-grain weight,thus grain yield was significantly increased 7.70%.

Rice;Seed soaking;Direct-seeding;Population structure;Zhunagyaling

S511.041

A

1001-5280(2014)03-0261-04 DOI:10.3969/j.issn.1001-5280.2014.03.08

2014 02 02

池忠志(1977-),男,副研究员,主要从事水稻栽培生理和种植制度研究。*通信作者:郑家国,Email:zhjguo580@126.com。

国家粮食丰产科技工程重大专项(2011BAD16B05,2012BAD04B13,2013BAD07B13);国家农业部专项(超级稻配套栽培技术开发与技术集成);四川省“十二五”农作物育种工程项目(2011NZ0098-15-1)。

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