0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑對水稻的調(diào)節(jié)作用

蘇正川，卿尚飛，張亞彪

(1.四川海潤作物科學(xué)技術(shù)有限公司，四川 樂山 614100；2.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)茶與食品科技學(xué)院，安徽 合肥 230031)

蕓苔素內(nèi)酯(Brassinolide，簡稱BR)是一種植物內(nèi)源調(diào)節(jié)劑，是一類具有活性結(jié)構(gòu)蕓苔素類似物的總稱，被視為第六類植物生長激素。它具有促進植物生長、提高植物抗逆抗病能力、改善植物生長及品質(zhì)等多方面功能[1]。蕓苔素內(nèi)酯廣泛應(yīng)用于植物生長的各個階段。應(yīng)用蕓苔素內(nèi)酯處理水稻種子特別是陳化的種子，可以提高種子的萌發(fā)率[2]；在苗期，它可以促進根系的生長，使根數(shù)量增加[3]；同時，它還可以明顯提高水稻的穗長、穗粒數(shù)和千粒重，使水稻產(chǎn)量增加[4]。此外，蕓苔素內(nèi)酯還可以提高作物對干旱[5]、寒冷[6]和鹽脅迫[7]的抗性以及緩解甲咪唑煙酸[8]、苯唑·二甲鈉[9]、莠去津和硝磺草酮[10]等除草劑藥害對作物的影響。S-誘抗素(S-abscisic acid)是天然脫落酸的通用名，能誘導(dǎo)并激活植物150多種抗性基因的表達，啟動植物本身對逆境的抵抗或適應(yīng)機制，增強植物抵抗不良環(huán)境的能力，被稱為植物“抗逆誘導(dǎo)物質(zhì)之王”、“調(diào)節(jié)劑中的調(diào)節(jié)劑”[11]。S-誘抗素的應(yīng)用主要為促進葡萄著色[12]、增加作物抗逆性[13，14]等。同樣的，S-誘抗素也能促進水稻分蘗，增加分蘗數(shù)和產(chǎn)量。此外，S-誘抗素不僅能夠調(diào)節(jié)作物的生長，還能提高三環(huán)唑和吡唑醚菌酯對“越光”水稻稻瘟病的防治效果[15]，降低“川康優(yōu)絲苗”水稻稻曲病的發(fā)生率[16]。對花生葉斑病[17]和煙草青枯病[18]的防治也有協(xié)同增效作用。目前，蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素多單獨使用，鮮有復(fù)配使用的報道。本試驗將探索24-表蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素復(fù)配使用對水稻生長和水稻品質(zhì)的影響，以期為24-表蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素復(fù)配使用提可溶性液劑供一定的應(yīng)用參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料 供試作物為水稻(品種為“F優(yōu)498”和“川優(yōu)6203”)。供試藥劑為0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑，24-表蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素的比例為1：249,0.1%S-誘抗素可溶性液劑,0.01%24-表蕓苔素內(nèi)酯可溶性液劑。

1.2 試驗方法

1.2.1 田間試驗 0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑設(shè)置4個劑量,以0.1%S-誘抗素可溶性液劑和0.01%24-表蕓苔素內(nèi)酯可溶性液劑為對照,清水為空白對照。每個處理試驗4個小區(qū),“F優(yōu)498”水稻小區(qū)面積為22.8 m2,“川優(yōu)6203”水稻小區(qū)面積為27.5 m2,各小區(qū)隨機排列,周圍設(shè)置保護行。各藥劑的使用劑量按(表1)設(shè)置。共進行2個品種的試驗。

表1 各藥劑使用劑量設(shè)置

1.2.2 調(diào)查方法 分蘗期施藥后1個月,每個小區(qū)5點取樣,每點取2從,測定根長、株高和分蘗數(shù)。收獲前每小區(qū)調(diào)查1 m2的有效穗數(shù)。收獲時單打單收測定產(chǎn)量和千粒重。收獲后每小區(qū)隨機取樣100 g送檢測中心進行品質(zhì)測定,測定蛋白質(zhì)、可溶性糖、淀粉含量等指標(biāo)。

1.3 數(shù)據(jù)處理 調(diào)查數(shù)據(jù)及計算:依據(jù)《農(nóng)藥田間藥效試驗準則》計算平均數(shù)和防效。

增加率(%)=100×(處理區(qū)結(jié)果-對照區(qū)結(jié)果)/對照區(qū)結(jié)果

利用Excel和DPS軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計,采用鄧肯新復(fù)極差法(DMRT)對試驗數(shù)據(jù)進行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)節(jié)劑對“F優(yōu)498”水稻營養(yǎng)生長的影響 試驗共測定了0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑 4個劑量和2個對照藥劑對“F優(yōu)498”水稻根長、株高和分蘗的影響。結(jié)果顯示:施用了調(diào)節(jié)劑的處理,“F優(yōu)498”水稻根長、株高和分蘗均有不同程度的增加。隨著0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑施用劑量的增加,“F優(yōu)498”水稻的根長、株高和分蘗數(shù)增加率逐漸增高,在使用劑量為1.255 g a.i/hm2時,“F優(yōu)498”水稻的根長、株高和分蘗數(shù)達到最大值,其根長、株高和分蘗數(shù)分別為21.23 cm、71.08 cm和260.0個/10叢,顯著高于其他處理。在復(fù)配制劑劑量均為0.835 g a.i/hm2的情況下,添加了24-表蕓苔素內(nèi)酯處理的株高和分蘗數(shù)顯著高于不添加24-表蕓苔素內(nèi)酯的處理,其根長與不添加24-表蕓苔素內(nèi)酯的處理無顯著差異。結(jié)果表明,24-表蕓苔素內(nèi)酯與S-誘抗素復(fù)配的效果比單劑對“F優(yōu)498”水稻株高和分蘗數(shù)的增加效果更好,但對根長增加的影響較小(表2)。

表2 調(diào)節(jié)劑對“F優(yōu)498”水稻營養(yǎng)生長調(diào)節(jié)試驗結(jié)果

2.2 調(diào)節(jié)劑對“川優(yōu)6203”水稻營養(yǎng)生長的影響試驗共測定了0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑 4個劑量和2個對照藥劑“川優(yōu)6203”水稻根長、株高和分蘗的影響。結(jié)果顯示:施用了調(diào)節(jié)劑的處理,“川優(yōu)6203”水稻根長、株高和分蘗均有不同程度的增加。0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑不同劑量表現(xiàn)較為隨機,整體呈現(xiàn)中間高,兩頭低的趨勢。在劑量0.63 g a.i/ hm2時,株高為63.7 cm,顯著高于其他處理;在劑量為0.835 g a.i/hm2時,分蘗數(shù)為190.5個/10叢,顯著高于其他處理;各劑量對根的調(diào)節(jié)作用差異不顯著,但顯著高于清水對照。在復(fù)配制劑劑量為0.63和0.835 g a.i/hm2劑量下,添加了24-表蕓苔素內(nèi)酯的處理,其株高和分蘗數(shù)顯著高于不添加的;其根長與不添加的處理無顯著差異。結(jié)果表明,24-表蕓苔素內(nèi)酯與S-誘抗素復(fù)配的效果比單劑對“川優(yōu)6203”水稻株高和分蘗數(shù)的增加效果更好,但對根長增加的影響較小(表3)。

表3 調(diào)節(jié)劑對“川優(yōu)6203”水稻營養(yǎng)生長調(diào)節(jié)試驗結(jié)果

2.3 調(diào)節(jié)劑對“F優(yōu)498”水稻生殖生長的影響試驗共測定了0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑 4個劑量和2個對照藥劑對“F優(yōu)498”水稻有效穗、千粒重和產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示:施用了調(diào)節(jié)劑的處理,“F優(yōu)498”水稻有效穗數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量均有不同程度的增加。隨著0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑施用劑量的增加,“F優(yōu)498”水稻的有效穗數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量增加率逐漸增高,在使用劑量為1.255 g a.i/hm2時,“F優(yōu)498”水稻的有效穗數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量達到最大值,其有效穗數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量分別為237.8個/10叢、29.0 g和21.5 kg,顯著高于其他處理。在S-誘抗素劑量相同的情況下,添加了24-表蕓苔素內(nèi)酯處理的有效穗數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量略高于不添加24-表蕓苔素內(nèi)酯的處理。結(jié)果表明,24-表蕓苔素內(nèi)酯與S-誘抗素復(fù)配對“F優(yōu)498”水稻生長的促進作用較單劑高(表4)。

表4 調(diào)節(jié)劑對“F優(yōu)498”水稻生殖生長調(diào)節(jié)試驗結(jié)果

2.4 調(diào)節(jié)劑對“川優(yōu)6203”水稻生殖生長的影響試驗共測定了0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑 4個劑量和2個對照藥劑對“川優(yōu)6203”水稻有效穗、千粒重和產(chǎn)量的影響。結(jié)果顯示:施用了調(diào)節(jié)劑的處理,“川優(yōu)6203”水稻有效穗數(shù)、千粒重和小區(qū)產(chǎn)量均有不同程度的增加。0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑在劑量為0.63 g a.i/hm2和0.835 g a.i/hm2時對“川優(yōu)6203”有效穗有較好的促進作用,有效穗數(shù)分別為225.3個/10叢和225.8個/10叢,顯著高于其他處理。各處理之間的千粒重?zé)o顯著差異,但顯著高于清水對照。在劑量為0.63 g a.i/hm2時小區(qū)產(chǎn)量最高,為24.7 kg,顯著高于其他處理。結(jié)果表明,0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑在較低劑量下(0.63和0.835 g a.i/hm2)對“川優(yōu)6203”水稻的有效穗數(shù)和產(chǎn)量具有促進作用。但試驗的調(diào)節(jié)劑種類和劑量對“川優(yōu)6203”水稻的千粒重影響無差異,均具有良好的促進作用(表5)。

表5 調(diào)節(jié)劑對“川優(yōu)6203”水稻生殖生長調(diào)節(jié)試驗結(jié)果

2.5 調(diào)節(jié)劑對“F優(yōu)498”水稻谷粒品質(zhì)的影響 試驗共測定了0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑 4個劑量和2個對照藥劑對“F優(yōu)498”水稻蛋白質(zhì)含量、淀粉含量和可溶性糖的影響。結(jié)果顯示:0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑在劑量為0.5 g a.i/hm2時,“F優(yōu)498”水稻的蛋白質(zhì)含量最高,為12.03%,顯著高于其他處理和清水對照。各處理的淀粉含量無明顯差異,與清水對照也無顯著差異。但其可溶性糖增加較為明顯,雖然處理間無顯著差異,但顯著高于清水對照。結(jié)果表明,調(diào)節(jié)劑的使用可以顯著增加“F優(yōu)498”水稻的可溶性糖含量,對蛋白質(zhì)的含量具有一定程度的增加(表6)。

表6 調(diào)節(jié)劑對“F優(yōu)498”水稻谷粒品質(zhì)調(diào)節(jié)試驗結(jié)果

2.6 調(diào)節(jié)劑對“川優(yōu)6203”水稻谷粒品質(zhì)的影響試驗共測定了0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑 4個劑量和2個對照藥劑對“川優(yōu)6203”水稻蛋白質(zhì)含量、淀粉含量和可溶性糖的影響。結(jié)果顯示:各處理的蛋白質(zhì)含量和淀粉含量分別在9.8%～10.3%之間和79.3%～82.4%,無顯著性差異。0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑各處理的可溶性糖在3.78%～3.94%之間,顯著高于其余調(diào)節(jié)劑處理和清水對照。結(jié)果表明,調(diào)節(jié)劑可以有效促進“川優(yōu)6203”水稻可溶性糖的含量,0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑的促進作用更為明顯(表7)。

表7 調(diào)節(jié)劑對“川優(yōu)6203”水稻谷粒品質(zhì)調(diào)節(jié)試驗結(jié)果

3 討論

大米是我國食用量第一的糧食,每年都保有數(shù)百萬噸的大米進口量,據(jù)統(tǒng)計,2022年上半年進口大米495萬t,已經(jīng)超過2021年全年的進口量[19],大米需求量與日俱增。如何利用有限的土地生產(chǎn)出更多的糧食,降低農(nóng)藥的使用量,這是目前研究的熱門方向,也是對國家中央一號文件要求的農(nóng)藥減量增效精神的深刻踐行。

24-表蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素對水稻生長均有促進作用,但對不同的水稻品種的調(diào)節(jié)作用具有差異。整體來看,0.25%24-表蕓苔素內(nèi)酯·S-誘抗素可溶性液劑對2個品種的水稻調(diào)節(jié)的最適劑量有略微的差異,對“F優(yōu)498”水稻根長、株高、分蘗數(shù)、有效穗、千粒重和產(chǎn)量調(diào)節(jié)的最適劑量為0.835～1.255 g a.i/hm2,而對“川優(yōu)6203”水稻根長等調(diào)節(jié)的最適劑量為0.63～0.835 g a.i/hm2,可能與不同的水稻品種對調(diào)節(jié)劑的敏感度不同有關(guān)。S-誘抗素相同劑量下,添加24-表蕓苔素內(nèi)酯的處理,在株高、分蘗數(shù)、有效穗數(shù)和產(chǎn)量4個方面增加率顯著高于未添加24-表蕓苔素內(nèi)酯的處理,表明24-表蕓苔素內(nèi)酯與S-誘抗素復(fù)配對水稻生長的促進作用更加顯著。不同調(diào)節(jié)劑處理下的蛋白質(zhì)和淀粉含量沒有明顯的變化,甚至在F優(yōu)498水稻中的蛋白質(zhì)含量還略有升高。表明調(diào)節(jié)劑的使用不會對水稻谷粒的故有品質(zhì)造成不良影響,同時還可以顯著提高谷?？扇苄蕴堑暮?增加米粒的食用口感。

4 結(jié)論

調(diào)節(jié)劑的使用可以顯著提高水稻的產(chǎn)量,24-表蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素復(fù)配后具有一定的增效作用,最佳的施用方式為分蘗期和破口期各噴施1次。視水稻品種不同,其最適劑量為0.63～1.255 g a.i/hm2。本試驗的結(jié)果為24-表蕓苔素內(nèi)酯和S-誘抗素復(fù)配在水稻其他品種和其他作物上的使用提供了一定的理論基礎(chǔ)。