1%谷維菌素可溶液劑對水稻生長和產(chǎn)量的影響

王龍　劉悅　鄒子玉　常海龍　林威　李保同

摘要：谷維菌素是一種新型植物生長調(diào)節(jié)劑，可以有效調(diào)控作物的生長發(fā)育過程。為了明確1%谷維菌素可溶液劑對水稻生長及產(chǎn)量的影響，并且為谷維菌素的開發(fā)及其在水稻上的應用提供數(shù)據(jù)支持，以秈型三系雜交晚稻泰優(yōu)631為試驗材料，采用浸種處理的方法，在江西農(nóng)業(yè)大學科技園進行1%谷維菌素可溶液劑在不同有效成分含量下對水稻不同時期生長性狀及產(chǎn)量影響的試驗。結果顯示，相對清水浸種處理，經(jīng)過1%谷維菌素可溶液劑處理的水稻根長、鮮質(zhì)量和地上部干質(zhì)量在直播40 d后，分別增加22.84%、27.62%、16.15%；根系干質(zhì)量的影響最顯著，在直播后26、33、40 d，平均增加81.25%、89.47%、49.10%；直播33、59 d后，水稻株高平均增加10.31%、10.67%；水稻分蘗數(shù)于直播后59 d、成熟期平均增加76.39%、55.32%；在最終測產(chǎn)時，谷維菌素對水稻穗長、有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量的影響較為明顯，相比清水處理平均增加10.23%、6.39%、6.64%，理論產(chǎn)量增加7.66%～45.80%。由此可見，水稻經(jīng)過1%谷維菌素可溶液劑浸種處理，會提高苗期的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量和根系干質(zhì)量，增加水稻株高和分蘗數(shù)，并且能夠提高成熟期穗長、有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量，從而增加水稻產(chǎn)量，因此1%谷維菌素可溶液劑能夠提高水稻不同時期的部分生長性狀，具有顯著的促生長作用，尤其以50～100 mg/kg浸種處理的效果最優(yōu)。

關鍵詞：谷維菌素；水稻；浸種；直播

中圖分類號：S482.8文獻標志碼：A

文章編號：1002-1302（2023）14-0083-07

我國是世界上水稻生產(chǎn)、貿(mào)易和消費大國，水稻種植面積約占全球總面積的23%，是世界水稻種植面積第二大國家，總產(chǎn)量占世界的30%以上，位居世界第一［1-3］。隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展和人民生活水平的提高，人民的消費潛力得到釋放，同時促進了糧食消費需求的快速增長。雖然隨著農(nóng)藥的開發(fā)和使用，水稻產(chǎn)量得到有效提高，但是由于長期使用同一類型的農(nóng)藥，容易造成病原產(chǎn)生抗藥性，病蟲草害的發(fā)生仍然會導致大量水稻減產(chǎn)［4-5］。因此，植物生長調(diào)節(jié)劑在保障糧食安全和提高產(chǎn)量方面越來越受到人們的關注［6］。

植物生長調(diào)節(jié)劑是人工合成的（或從微生物中提取的天然的）、具有與天然植物激素相似的生長發(fā)育調(diào)節(jié)作用的有機化合物，可在較低濃度下通過調(diào)節(jié)植物內(nèi)源性激素信號和代謝來優(yōu)化植物形態(tài)并增加產(chǎn)量［7-9］。1%谷維菌素可溶液劑是由東北農(nóng)業(yè)大學研發(fā)的植物生長調(diào)節(jié)劑，可以有效調(diào)節(jié)作物、蔬菜的生長發(fā)育過程，達到穩(wěn)產(chǎn)增產(chǎn)、提高品質(zhì)、增強作物抗病蟲害等效果，是一種高效、殘留少、對生態(tài)環(huán)境損害和污染較小、有利于保護人畜安全且能有效促進植物生長的植物生長調(diào)節(jié)劑［10-11］，目前處于田間試驗階段并尚未實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化批量生產(chǎn)，并且目前國內(nèi)外沒有關于谷維菌素對水稻各生長性狀和理論產(chǎn)量影響的明確報道。為了明確1%谷維菌素可溶液劑在浸種處理下對不同時期水稻生長性狀的影響，本試驗以秈型三系雜交晚稻泰優(yōu)631為試驗材料，采用浸種直播的方法，分析水稻不同時期的部分生長性狀及最終產(chǎn)量，以期為谷維菌素的開發(fā)及其在水稻上的應用提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試水稻品種為泰優(yōu)631（江西現(xiàn)代種業(yè)股份有限公司）。供試藥劑為1%谷維菌素可溶液劑（由東北農(nóng)業(yè)大學提供）、0.000 1%羥烯腺嘌呤可濕性粉劑（產(chǎn)自浙江惠光生化有限公司）。

1.2 試驗方法

試驗于2021年7月在江西省江西農(nóng)業(yè)大學科技園（115°49′53″E，28°46′8″N）進行，試驗共設如表1所示的6個處理，每個處理設4次重復，每個小區(qū)的面積為30 m2。試驗按隨機排列區(qū)組，小區(qū)間筑田埂隔開，單排單灌。稻田土壤的理化性質(zhì)如下：pH值為5.60，有機質(zhì)含量為26.83 g/kg，全氮含量為1.42 g/kg，有效磷含量為10.46 mg/kg，速效鉀含量為70.66 mg/kg。

將水稻放在密度為1.13 kg/m3的鹽水中，選擇在鹽水中下沉的飽滿種子進行沖洗，將其他漂浮、不存活的種子丟棄。在沖洗掉種子表面的鹽水后，分別將種子在不同處理溶液中浸種48 h，完成浸種后將種子瀝干，置于通氣的浸濕編織袋中進行催芽，溫度控制在37 ℃左右。當種子芽長至半粒谷長時，將種子置于加入丁硫克百威種子處理干粉劑的塑料袋內(nèi)拌種，防止水稻稻薊馬和鳥類取食［12-13］。由經(jīng)驗豐富的手工勞動者進行直播播種，在作物生長期間，所有其他農(nóng)藝做法都保持一致［14-15］。

1.3 測定項目及方法

水稻苗期性狀的測定。于水稻3葉1心期，連續(xù)3周取樣（直播26、33、40 d），隨機選取10株水稻，測量各組根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量。

株高和分蘗動態(tài)的測定。從直播后26 d開始，隨機選取10株水稻，每隔7 d（播后26、33、40、52、59 d和成熟期）調(diào)查水稻株高及分蘗數(shù)。

成熟期水稻理論產(chǎn)量的測產(chǎn)。待水稻成熟后，每個處理隨機選10株水稻樣品，計算每穗總粒數(shù)、結實率、千粒質(zhì)量、穗長和有效穗數(shù)，并計算理論產(chǎn)量（kg/hm2），計算公式如下：

理論產(chǎn)量=單位面積有效穗數(shù)×每穗總粒數(shù)×結實率×千粒質(zhì)量/106。

1.4 數(shù)據(jù)分析

試驗數(shù)據(jù)用Excel和SPSS 20.0軟件進行統(tǒng)計分析，用Duncans分析法檢驗處理間的差異顯著性。

2 結果與分析

2.1 對水稻苗期生長的影響

從表2、表3可以看出，谷維菌素處理對水稻苗期各項指標都有明顯的提升效果，在水稻直播后 26 d，T1、T2、T3、T4處理的水稻根長分別為14.62、16.05、17.00、18.94 cm，分別比CK2處理的 14.25 cm 增加了2.60%、12.63%、19.30%、32.91%，與CK1處理的14.78 cm相比，T2、T3、T4處理的根長分別增加了8.59%、15.02%、28.15%；T1、T2、T3、T4處理的水稻鮮質(zhì)量分別為2.46、2.95、2.99、3.63 g，相比CK2處理的1.91 g分別增加了28.27%、54.45%、56.54%、90.05%，相比CK1處理的2.72 g，T2、T3、T4處理的水稻鮮質(zhì)量分別增加了8.46%、9.93%、33.46%；T1、T2、T3、T4處理的水稻地上部干質(zhì)量分別為0.39、0.42、0.46、0.52 g，分別比CK2清水處理的0.38 g增加了2.63%、10.53%、21.05%、36.84%，相比CK1處理的0.40 g，T2、T3、T4處理的地上部干質(zhì)量分別增加了5.00%、15.00%、30.00%；經(jīng)過T1、T2、T3、T4處理的水稻根系干質(zhì)量分別為0.08、0.16、0.16、0.18 g，與CK2處理的0.08 g相比分別增加了0.00%、100.00%、100.00%、125.00%，與CK1處理的0.13 g相比，T2、T3、T4處理的根系干質(zhì)量分別增加了23.08%、23.08%、38.46%。

直播后33 d，CK2處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為16.35 cm、5.10 g、0.69 g、0.19 g，CK1處理的相應指標分別為 18.30 cm、5.99 g、0.72 g、0.30 g，T4處理的相應指標分別為21.75 cm、7.46 g、1.01 g、0.45 g。與CK2、CK1相比，T4處理的根長分別增加了33.03%、18.85%，鮮質(zhì)量分別增加了46.27%、24.54%，地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別增加了46.38%、40.28%和136.84%、50.00%；T3處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為21.35 cm、6.66 g、0.92 g、0.38 g，相對于CK2、CK1處理，根長分別增加了30.58%、16.67%，鮮質(zhì)量分別增加了30.59%、11.19%，地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別增加了33.33%、27.78%和100.00%、26.67%；T2處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為19.50 cm、6.10 g、0.76 g、0.35 g，相對于CK2、CK1處理，根長分別增加了19.27%、6.56%，鮮質(zhì)量分別增加了19.61%、1.84%，地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別增加了10.14%、5.56%和84.21%、16.67%；T1處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為16.65 cm、5.30 g、0.71 g、0.26 g，相對于CK2處理，根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別增加了1.83%、3.92%、2.90%、36.84%，但是相對于CK1處理，其效果沒有CK1處理效果好。

直播后40 d，CK2、CK1處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為17.95 cm、7.44 g、1.13 g、0.28 g和19.75 cm、8.71 g、1.20 g、0.33 g，T1處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為19.30 cm、8.60 g、1.19 g、0.33 g，T2處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為21.10 cm、9.23 g、1.22 g、0.39 g，T3處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為22.55 cm、9.69 g、1.35 g、0.45 g，T4處理的根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量、根系干質(zhì)量分別為25.25 cm、10.46 g、1.49 g、0.50 g。與CK2處理相比，T1～T4處理的根長增加了7.52%～40.67%，鮮質(zhì)量增加了15.59%～40.59%，地上部干質(zhì)量增加了5.31%～31.86%，根系干質(zhì)量增加了17.86%～78.57%；與CK1處理相比，T2～T4處理的相對根長增加了6.84%～27.85%，鮮質(zhì)量增加了5.97%～20.09%，地上部干質(zhì)量增加了1.67%～24.17%，根系干質(zhì)量增加了18.18%～51.52%，與CK1處理相比，T1處理對水稻苗期根長、鮮質(zhì)量、地上部干質(zhì)量和根系干質(zhì)量提高的效果沒有CK1處理明顯。

2.2 對水稻株高、分蘗動態(tài)的影響

從表4、圖1可以看出，從水稻苗期到成熟期，清水浸種處理（CK2）的平均株高從3葉1心期的42.06 cm增加到成熟期的88.70 cm，CK1處理的株高則是從43.14 cm增加到93.90 cm。T1處理的株高從直播后26 d（3葉1心期）的42.80 cm增加到90.65 cm，相對于CK2處理增加了0.14%～7.60%；T2處理的株高由43.46 cm增加到95.60 cm，相對于CK1處理增加了0.74%～5.95%，相對于CK2處理增加了3.33%～10.57%，并且在直播后33、59 d和成熟期與CK2處理間呈現(xiàn)顯著差異；T3處理的株高從43.55 cm增長到96.60 cm，相對于CK1處理增加了0.60%～8.96%，在直播后52、59 d呈現(xiàn)顯著差異，相對于CK2處理增加了3.54%～12.69%，并在直播后33、52、59 d和成熟期呈現(xiàn)顯著差異；T4處理的株高從45.05 cm增長到 100.30 cm，相對于CK1處理增加了2.06%～11.73%，在52、59 d和成熟期呈顯著差異，相對于CK2處理增加了7.11%～16.60%，在直播33 d后都呈現(xiàn)顯著差異。所以相比于CK2，T1、T2、T3、T4處理對水稻株高有增加效果，而且隨著施藥量增加，效果越明顯，4個處理的平均效果在直播后59、33 d時最高，株高平均增加了10.67%、10.31%；相對于CK1處理，T1處理的藥效稍遜于CK1處理，但隨著谷維菌素有效成分的增加，株高相對增加，以T4處理最優(yōu)，在直播后59 d比CK1處理增加了11.73%，增加效果最好。

由表4、圖2可以看出，CK2處理的平均分蘗數(shù)由直播后26 d的1.50個/株升高到收獲期的4.70個/株，T4處理的平均分蘗數(shù)由直播后26 d的2.70個/株到收獲期的9.60個/株，T4處理與CK2處理之間差異顯著；CK1處理的平均分蘗數(shù)為1.80～5.80個/株， T4處理的分蘗數(shù)增加了28.57%～74.29%，且只有在直播后40 d的調(diào)查中兩者的數(shù)據(jù)無顯著差異，其余時間都存在顯著差異，說明與其他處理相比，T4處理的效果最優(yōu)。其次是T3處理，平均分蘗數(shù)為2.00～7.30個/株，比CK2處理增加了29.41%～83.33%，比CK1處理增加了11.11%～54.29%；接著是T2處理，平均分蘗數(shù)從3葉1心期的2個/株增加到收獲期的7個/株，比CK2增加了11.76%～77.78%，比CK1增加了4.76%～20.75%；T1處理的平均分蘗數(shù)由 1.6個/株增加到5.3個/株，比CK2增加了2.94%～33.33%，與CK1相比，處理效果稍遜，但是T1與CK1處理之間沒有顯著差異，說明兩者對水稻分蘗的藥效比較接近。

2.3 對水稻產(chǎn)量因素的影響

對水稻進行浸種處理，到收獲期進行測產(chǎn)。由表5可見，T4處理的水稻最終平均穗長為25.80 cm，與CK1處理的24.16 cm和CK2處理的22.59 cm相比分別增長了6.79%、14.21%；T3處理的水稻平均穗長為25.30 cm，分別比CK1、CK2處理增加了4.72%、12.00%；T2、T1處理的穗長分別為24.63、23.87 cm，與CK2處理相比分別增加了9.03%、5.67%。以上研究結果顯示，T4、T3、T2處理與CK2處理之間呈顯著差異，說明針對成熟期水稻的穗長，T2、T3、T4處理的增加效果明顯。

T4處理的最終平均有效穗數(shù)為289.10萬穗/hm2，與CK1、CK2的269.60萬、262.00萬穗/hm2相比分別增加了7.23%、10.34%；T3處理的有效穗數(shù)為282.50萬穗/hm2，與CK1、CK2處理相比分別增加了4.78%、7.82%；T2處理有效穗數(shù)分別比CK1、CK2處理增加了2.23%、5.19%；T1處理有效穗數(shù)比CK2處理增加了2.21%。此外，T4、T3處理與CK2處理之間、T4處理與CK1處理之間表現(xiàn)出顯著差異，說明T4處理對有效穗數(shù)的增加效果更為明顯。

在T4、T3、T2、T1處理下，水稻的平均每穗總粒數(shù)分別為175.20、171.70、166.10、158.70粒/穗，分別比CK2處理的154.90粒/穗增加了13.11%、10.85%、7.23%、2.45%，T4、T3、T2處理的每穗總粒數(shù)分別比CK1處理增加了8.28%、6.12%、2.66%。但是由表4可知，T1～T4處理和CK1、CK2之間的數(shù)據(jù)兩兩間均呈現(xiàn)不顯著關系。在T1、T2、T3、T4處理下，水稻的平均結實率分別為79.62%、81.33%、82.17%、83.86%，與CK2處理的78.97%相比，分別提高了0.82%、2.98%、4.05%、6.19%，T2、T3、T4處理分別比CK1處理提高了1.36%、2.42%、4.52%，且只有T4處理與CK2、T1處理間的數(shù)據(jù)呈現(xiàn)顯著差異。在T1、T2、T3、T4處理下，水稻的平均千粒質(zhì)量分別為20.31、21.00、21.66、22.04 g，相對于CK2處理的19.93 g分別提高了1.91%、5.37%、8.68%、10.59%，T2、T3、T4處理的水稻平均千粒質(zhì)量分別比CK1處理的20.85 g提高了0.72%、3.88%、5.71%，并且T4處理與CK2、T1，T3、CK2處理之間的差異顯著。

2.4 對理論產(chǎn)量的影響

從表6可以看出，在T1、T2、T3、T4、CK1、CK2處理下，水稻產(chǎn)量分別為6 912.06、7 818.52、 8 629.88、9 360.58、7 310.67、6 420.18 kg/hm2，其中與CK2處理相比，T1、T2、T3、T4處理的產(chǎn)量分別提高了7.66%、21.78%、34.42%、45.80%，與CK1處理相比，T2、T3、T4處理的產(chǎn)量分別增加了6.95%、18.04%、28.04%，且T2、T3、T4處理與CK2處理存在顯著差異，T4處理與CK1處理也有顯著差異，但是CK1處理與T1、T2處理相比，雖然兩者相對CK2處理的產(chǎn)量都有增加效果，但是其效果與CK1處理相比沒有顯著差異。結合“2.3”節(jié)的內(nèi)容可知，谷維菌素主要通過增加成熟期的穗長、有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量來增加產(chǎn)量，并且隨著有效成分的增加，其增產(chǎn)效果更明顯。

3 結論與討論

綜上所述，用1%谷維菌素可溶液劑對直播水稻進行浸種處理，會對水稻不同時期的部分生長性狀及最終產(chǎn)量帶來促進或提高效果，并且隨著其有效濃度的增加，效果越明顯，尤其以100 mg/kg（T4處理）浸種處理的效果最優(yōu)。在水稻苗期，經(jīng)過谷維菌素浸種后，水稻根長、鮮質(zhì)量、地上干質(zhì)量和根系干質(zhì)量均有所增加，并且在直播40 d后，根長、鮮質(zhì)量、地上干質(zhì)量相對空白處理（CK2）平均增加了22.84%、27.62%、16.15%。但是，谷維菌素的主要作用還是在根系干質(zhì)量上，與清水浸種處理（CK2）相比，直播后26、32、40 d的根系干質(zhì)量分別平均增加了81.25%、89.47%、49.10%。谷維菌素對于水稻株高的影響，主要表現(xiàn)在直播后33、59 d和成熟期，除了T1處理，與空白處理（CK2處理）相比，T2～T4處理的株高增加了7.78%～16.60%，并且呈現(xiàn)出顯著差異。谷維菌素對于分蘗的影響在直播后59 d和成熟期呈現(xiàn)出最好的平均效果，與空白處理相比，平均分蘗數(shù)分別增加了76.39%、55.32%，當谷維菌素有效濃度50.00 mg/kg時，數(shù)據(jù)呈顯著差異。在產(chǎn)量性狀方面，谷維菌素的影響主要體現(xiàn)在穗長、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量上，與空白處理相比，穗長、有效穗數(shù)、千粒質(zhì)量平均分別增加了10.23%、6.39%、6.64%，當谷維菌素有效濃度超過50.00 mg/kg時，數(shù)據(jù)相對空白處理表現(xiàn)出顯著差異，從而影響理論產(chǎn)量，增產(chǎn)率為7.66%～45.80%。與0.000 1%羥烯腺嘌呤可濕性粉劑的推薦劑量處理（CK1處理）相比，谷維菌素有效濃度為30.3 mg/kg的處理（T1處理）的作用稍遜于CK1處理，當谷維菌素濃度達到50 mg/kg（CK2處理）時，增幅效果開始比CK1處理明顯，隨著其濃度的增加，效果開始變得相對顯著，尤其以100 mg/kg（T4處理）處理最為顯著，理論產(chǎn)量增加了28.04%。

對上述結果進行對比得出，當使用1%谷維菌素可溶液劑對水稻進行浸種處理后，可以提高水稻苗期的根長、鮮質(zhì)量、地上干質(zhì)量和根系干質(zhì)量，增加株高和分蘗數(shù)，具有顯著的促生長作用，并且能夠通過增加成熟期穗長、有效穗數(shù)和千粒質(zhì)量來提高水稻產(chǎn)量，但其作用機制和抗病蟲害功能還需進一步研究。

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收稿日期：2022-10-16

基金項目：國家重點研發(fā)計劃（編號：2017YFD0301604）；江西省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)（水稻）產(chǎn)業(yè)技術體系建設專項（編號：JXARS-04）。

作者簡介：王 龍 （1997—），男，甘肅通渭人，碩士研究生，主要從事農(nóng)藥殘留分析研究。E-mail：wl2283807483@163.com。

通信作者：李保同，博士，教授，主要從事農(nóng)藥學研究。E-mail：libt66@163.com。