丁 偉，李如意，孔祥男

（東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，哈爾濱 150030）

水稻是我國(guó)重要糧食作物。20世紀(jì)80年代我國(guó)引進(jìn)旱育稀植栽培技術(shù)，水稻產(chǎn)量大幅提高[1]。目前中國(guó)北方水稻生產(chǎn)中主要育苗方式為旱育秧苗。水稻旱育秧過程存在播種量過大、育秧操作不當(dāng)或苗床水分、溫度和養(yǎng)分管理不到位等問題，易引起秧苗徒長(zhǎng)、根系不發(fā)達(dá)、降低干物質(zhì)積累[2]，影響水稻秧苗素質(zhì)及產(chǎn)量。研究表明，化控劑在促進(jìn)作物根系生長(zhǎng)、改善生理特性和預(yù)防病害等方面有重要作用[3-4]，但利用化控劑促、控水稻秧苗生長(zhǎng)和培育壯秧方面仍缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，尤其是長(zhǎng)期、大量使用成分較為單一的化控劑，水稻旱育秧苗出現(xiàn)抗藥性，水稻秧苗徒長(zhǎng)、根系不發(fā)達(dá)，水稻移栽后返青慢、有效分蘗減少導(dǎo)致水稻嚴(yán)重減產(chǎn)[5]。Wang等研究表明，烯效唑通過提高水稻幼苗IAA氧化酶活性或抑制GA生物合成降低內(nèi)源IAA或GA含量，控制水稻幼苗生長(zhǎng)，有效緩解育秧過程中秧苗徒長(zhǎng)問題，且通過提高植物體內(nèi)脫落酸和降低MDA含量，啟動(dòng)抗逆基因表達(dá)，提高作物抗逆性[6]。α-萘乙酸鈉與烯效唑在降低IAA含量，調(diào)節(jié)內(nèi)源激素分布有類似功能，具有促根壯苗，提升植株光合作用等功能[7]。復(fù)硝酚鈉具有雙向調(diào)控作用，可協(xié)調(diào)營(yíng)養(yǎng)和生殖生長(zhǎng)關(guān)系，提高細(xì)胞活力，增加株高促進(jìn)植物生長(zhǎng)發(fā)育[8]。3種化控劑單獨(dú)應(yīng)用在控制作物生長(zhǎng)、提高種子活力、促進(jìn)根系發(fā)達(dá)、提高植株抗性方面發(fā)揮作用[9-10]，多應(yīng)用于花卉、果蔬等園林，以調(diào)控生長(zhǎng)發(fā)育及提高產(chǎn)量[11]。關(guān)于烯效唑、復(fù)硝酚鈉、α-萘乙酸鈉3種化控劑復(fù)配聯(lián)合應(yīng)用于水稻旱育秧相關(guān)研究國(guó)內(nèi)外鮮見報(bào)道。

本文研究烯效唑、復(fù)硝酚鈉及α-萘乙酸鈉3種化控劑復(fù)配最佳配比及其在水稻旱育秧過程中壯秧機(jī)理，探討3種化控劑土壤處理對(duì)水稻秧苗素質(zhì)和抗逆酶活性、土壤酶活性及土壤養(yǎng)分含量的影響，明確3種化控劑聯(lián)合應(yīng)用的最佳效果，為寒地水稻旱育壯秧、提高秧苗抗逆能力提供理論依據(jù)，對(duì)推廣化控劑復(fù)配指導(dǎo)水稻生產(chǎn)具有重要實(shí)踐意義。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試水稻品種為“黑大香1號(hào)”。

供試藥劑：5%烯效唑可濕性粉劑，購自江蘇七洲綠色化工股份有限公司；98%復(fù)硝酚鈉原粉，購自鄭州鄭氏化工產(chǎn)品有限公司，98%α-萘乙酸鈉原粉，購自安陽全豐生物科技有限公司。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間試驗(yàn)位于哈爾濱市阿城區(qū)料甸鄉(xiāng)，阿城區(qū)4～5月平均最高氣溫18.16℃。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，共設(shè)16個(gè)處理，見表1。將供試藥劑與過篩（16目）土壤均勻混合，每處理12個(gè)育秧盤，澆透底水后播種。分別在水稻2.5葉期和4葉期取樣調(diào)查，各項(xiàng)指標(biāo)測(cè)定均3次重復(fù)。

1.3 測(cè)定方法

1.3.1 水稻苗期形態(tài)指標(biāo)及干物質(zhì)積累測(cè)定

于水稻2.5葉期和4葉期分別測(cè)定水稻株高、莖基部寬度、百株地上部及地下部干重。使用游標(biāo)卡尺測(cè)定莖基部寬度，采用烘干法測(cè)定干重，105℃殺青30 min，60℃烘干至恒重。

1.3.2 水稻秧苗SOD、POD、MDA含量測(cè)定

取新鮮水稻葉片，參照文獻(xiàn)[12]方法，氮藍(lán)四唑光化還原法測(cè)定超氧化物歧化酶（Superoxide dismutase，SOD）活性。

過氧化物酶（Peroxidase，POD）活性采用愈創(chuàng)木酚法測(cè)定[12]。

丙二醛（Malondialdehyde，MDA）含量采用硫代巴比妥酸比色法測(cè)定。

表1 化控劑及施藥劑量Table 1 Chemical regulator and application dosage

1.3.3 水稻苗期土壤酶活性及土壤N、P、K含量測(cè)定

將植株根系附近土壤收集后烘干過1 mm篩。

土壤脲酶、土壤磷酸酶和過氧化氫酶活性測(cè)定分別采用靛酚比色法、磷酸苯二鈉比色法和KMnO4滴定法[13]。

土壤速效磷含量測(cè)定采用鉬銻抗比色法，土壤速效鉀含量測(cè)定采用火焰光度法，土壤堿解氮含量測(cè)定采用酚二磺酸比色法[14]。

1.3.4 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2013軟件處理原始數(shù)據(jù)，應(yīng)用DPS 9.01軟件分析數(shù)據(jù)，P＜0.05水平差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 化控劑對(duì)水稻秧苗形態(tài)指標(biāo)及干物質(zhì)積累的影響

3種化控劑均可有效調(diào)控株高，增加莖基部寬度及根系干物質(zhì)積累，復(fù)硝酚鈉顯著提高地上部干物質(zhì)積累。其中烯效唑3.125 mg a.i.·kg-1+α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉各11.58 mg a.i.·kg-1處理，水稻4葉期株高較對(duì)照降低7.04%，莖基部寬度增加94.89%，百株根干重增加71.64%。烯效唑劑量分別為4.17、5.21與11.58 mg a.i.·kg-1α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉復(fù)配施用時(shí)，水稻株高、莖基部寬度及干物質(zhì)積累顯著降低。表明化控劑復(fù)配具有促進(jìn)水稻根系生長(zhǎng)、培育壯秧作用，最適劑量為烯效唑3.125mga.i.·kg-1、α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉各11.58 mg a.i.·kg-1（見表2和3）。此外，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，2.5葉期α-萘乙酸鈉各單劑處理均對(duì)秧苗表現(xiàn)抑制作用，可能與水稻品種、藥物劑量及環(huán)境因素等有關(guān)。

2.2 化控劑對(duì)水稻秧苗抗逆酶活性的影響

化控劑處理可顯著提高水稻葉片SOD、POD含量，降低MDA含量。其中烯效唑3.125 mg a.i.·kg-1+α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉各11.58 mg a.i.·kg-1處理，4葉期水稻葉片SOD、POD含量分別提高20.98%和57.11%，MDA降低16.37%。當(dāng)烯效唑劑量為4.17和5.21 mg a.i.·kg-1時(shí)，水稻SOD、POD含量顯著降低，MDA含量明顯升高，說明化控劑在合適劑量下可有效提高秧苗抗逆境能力，本試驗(yàn)最適劑量為烯效唑3.125 mg a.i.·kg-1、α-萘乙酸鈉和復(fù)硝酚鈉各11.58 mg a.i.·kg-1，隨化控劑施用量升高，SOD、POD含量呈先升后降趨勢(shì)，MDA則相反，三元復(fù)配效果優(yōu)于二元復(fù)配和單劑處理（見圖1～3）。

表2 水稻苗期形態(tài)指標(biāo)Table 2 Morphological index in rice seedling

表3 水稻苗期干物質(zhì)積累Table 3 Dry matter accumulation in rice seedling （g·100株-1）

2.3 化控劑對(duì)水稻苗床土壤酶活性及土壤養(yǎng)分含量的影響

2.3.1 對(duì)土壤酶活性的影響

化控劑處理顯著提高水稻苗床土壤磷酸酶、土壤脲酶、土壤過氧化氫酶活性。其中三元復(fù)配處理效果優(yōu)于單劑處理及二元復(fù)配處理，以烯效唑3.125 mg a.i.·kg-1+α-萘乙酸鈉和復(fù)硝酚鈉各11.58mg a.i.·kg-1最佳，三種土壤酶活性分別提高42.11%、31.45%和10.73%。隨烯效唑劑量增加，土壤酶活性均顯著降低。表明化控劑以1∶3.7∶3.7比例復(fù)配顯著提高土壤酶活性，從而促進(jìn)秧苗對(duì)土壤養(yǎng)分吸收與利用（見表4）。

2.3.2 對(duì)土壤養(yǎng)分含量的影響

烯效唑3.125 mg a.i.·kg-1+α-萘乙酸鈉和復(fù)硝酚鈉各11.58 mg a.i.·kg-1處理，水稻4葉期土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量分別降低25.78%、28.55%、21.82%。烯效唑劑量分別為4.17和5.21 mg a.i.·kg-1與α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉復(fù)配時(shí)，土壤堿解氮、速效磷、速效鉀含量均顯著高于對(duì)照。說明化控劑最佳劑量三元復(fù)配可明顯促進(jìn)水稻根系土壤養(yǎng)分吸收，促進(jìn)稻秧生長(zhǎng)發(fā)育?；貏舛壬邥r(shí)，土壤養(yǎng)分含量呈先降后升趨勢(shì)（見表5）。

表4 水稻苗期土壤酶活性Table 4 Soil enzyme activities in rice seedling

表5 水稻苗期土壤養(yǎng)分含量Table 5 Soil nutrient content in rice seedling

續(xù)表

3 討 論

已有研究表明，秧苗纖細(xì)或過高加大機(jī)插生產(chǎn)難度，易導(dǎo)致水稻生育后期出現(xiàn)倒伏，不利于機(jī)械化收獲，并嚴(yán)重影響稻米品質(zhì)和產(chǎn)量[15]。水稻壯秧劑應(yīng)用在促進(jìn)根系生長(zhǎng)、提高秧苗素質(zhì)和抗逆性及對(duì)養(yǎng)分的吸收利用等方面發(fā)揮重要作用[16]，但僅限于解決水稻苗期病害和滿足養(yǎng)分需要，生產(chǎn)中苗床水分和溫度管理不當(dāng)易出現(xiàn)水稻秧苗徒長(zhǎng)、根系不發(fā)達(dá)等問題。目前已明確烯效唑、萘乙酸可有效促進(jìn)根系生長(zhǎng)、提高水稻幼苗根冠比，復(fù)硝酚鈉浸種顯著提高秧苗干物質(zhì)積累、根系活力及壯苗指數(shù)[17]，α-萘乙酸鈉與復(fù)硝酚鈉復(fù)配后植株莖粗有明顯促進(jìn)效果[18]。但目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于烯效唑、α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉三種化控劑最佳比例復(fù)配并應(yīng)用于水稻秧田土壤處理的研究鮮有報(bào)道，且施用方法也僅限于明確單劑噴施或浸種處理[19]。SOD、POD清除活性氧自由基，降低逆境對(duì)膜結(jié)構(gòu)傷害，直接反映植株抗逆性。MDA是膜脂過氧化產(chǎn)物，反映生物膜受傷害水平。目前已明確烯效唑、吲哚丁酸和α-萘乙酸可通過增強(qiáng)低溫下幼苗抗逆酶活性，提高脯氨酸含量，降低MDA含量，提高幼苗抗逆性[20]，但合理復(fù)配發(fā)揮聯(lián)合作用效果目前尚不明確。本試驗(yàn)分別對(duì)烯效唑、α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉作單劑和復(fù)配土壤處理，當(dāng)3種藥劑以最佳比例1∶3.7∶3.7復(fù)配施用時(shí)，即烯效唑3.125 mg a.i.·kg-1、α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉各11.58 mg a.i.·kg-1，作用效果優(yōu)于二元復(fù)配及單劑處理，降低水稻株高，防止秧苗徒長(zhǎng)，促進(jìn)根系發(fā)育，表現(xiàn)3種化控劑聯(lián)合增效作用。提高SOD、POD酶活性，降低MDA含量，說明3種化控劑結(jié)合可穩(wěn)定細(xì)胞膜結(jié)構(gòu)，減輕膜受傷害程度，在提高水稻秧苗對(duì)低溫冷害和病害抗性方面發(fā)揮重要作用。

崔向超等研究表明，1.8%復(fù)硝酚鈉稀釋液處理番茄幼苗，有效提高土壤堿性磷酸酶活性[21]。卜令鐸等發(fā)現(xiàn)，復(fù)硝酚鈉灌根處理提升土壤養(yǎng)分吸收率，土壤氮、磷、鉀利用率顯著提高20%～50%[22]。土壤酶活是反映土壤生物化學(xué)動(dòng)向和強(qiáng)度的重要指標(biāo)。土壤脲酶可將尿素水解為氨和CO2，土壤磷酸酶影響土壤磷素轉(zhuǎn)化方向，土壤過氧化氫酶則降低過氧化氫對(duì)植物毒害。目前關(guān)于烯效唑、α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉對(duì)水稻苗床土壤酶活性及土壤養(yǎng)分含量的報(bào)道較少。本試驗(yàn)研究表明，當(dāng)烯效唑、α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉以最佳比例1∶3.7∶3.7復(fù)配施用時(shí)，水稻土壤磷酸酶、脲酶、過氧化氫酶活性升高、養(yǎng)分含量降低，化控劑改變土壤微生物數(shù)量及土壤呼吸強(qiáng)度，改善土壤性狀，土壤酶活性增加使?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)分解、釋放速度加快，促進(jìn)水稻根系對(duì)土壤堿解氮、速效磷、速效鉀吸收利用，降低土壤中N、P、K含量。水稻秧苗吸收利用養(yǎng)分能力增強(qiáng)，對(duì)提高秧苗生長(zhǎng)量、促進(jìn)形成壯苗發(fā)揮重要作用。本研究3種化控劑以最佳比例復(fù)配混土施用后，通過相互協(xié)調(diào)作用，共同調(diào)控內(nèi)源激素含量及分布，提高細(xì)胞活力，降低水稻株高、防止秧苗徒長(zhǎng)，促進(jìn)根系生長(zhǎng)，增加水稻秧苗莖基部寬度及根系干物質(zhì)積累，提高抗逆酶及土壤酶活性。3種化控劑復(fù)配，對(duì)培育水稻壯秧、提高水稻秧苗素質(zhì)及抗逆境能力具有重要作用，為水稻生產(chǎn)提高單產(chǎn)水平奠定基礎(chǔ)。

4 結(jié) 論

烯效唑與α-萘乙酸鈉、復(fù)硝酚鈉以1∶3.7∶3.7三元復(fù)配土壤處理具有優(yōu)良效果，最適施用劑量為：烯效唑 3.125 mg a.i.·kg-1、α-萘乙酸鈉11.58 mg a.i.·kg-1，復(fù)硝酚鈉 11.58 mg a.i.·kg-1，可有效控制水稻株高，增加秧苗莖基部寬度，促進(jìn)根系生長(zhǎng)和干物質(zhì)積累，顯著提高葉片中SOD、POD含量，降低MDA含量，土壤脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶活性增加，降低土壤中堿解氮、速效磷、速效鉀含量，對(duì)培育水稻壯苗發(fā)揮重要作用。