鞠 樂，牛銀亭，陳培育，陰志剛，強學杰，余行簡

（南陽市農(nóng)業(yè)科學院，河南南陽 473000）

谷子起源于中國，具有抗旱、耐瘠薄、節(jié)水肥、適應性廣等特點，是旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的主栽作物，已成為鄉(xiāng)村振興的重要路徑，還可作為抗災減災作物，對保障國家糧食安全具有重要意義。因其營養(yǎng)豐富，具有食品保健作用，已成為興起的雜糧作物［1，2］。谷子是密植作物，植株較高，若在抽穗灌漿期遇到高溫多雨天氣，會造成谷子植株倒伏，易引起植株早衰，從而致使產(chǎn)量降低［2］，因此，培育壯苗、降低株高是有效提高谷子抗倒伏能力的重要措施，也是旱地谷子生產(chǎn)上急需解決的問題［3］。

作物的抗倒伏能力與株高顯著相關(guān)，株高越低，植株抗倒伏能力越強，化學調(diào)控技術(shù)已成為降低植株高度、培育壯苗的重要手段。多效唑、烯效唑等植物生長調(diào)節(jié)劑具有高效、低殘留、低毒等特點，已被廣泛應用于多種農(nóng)作物的壯苗培育［4］，具有提高葉綠素含量、降低丙二醛（MDA）含量、提高超氧化物歧化酶（SOD）和過氧化物酶（POD）活性、緩解膜脂過氧化程度等作用，可提高植物抗逆能力［5］。劉思辰等［6］研究表明，多效唑浸種處理可顯著降低谷子幼苗植株高度，30 mg/L 多效唑浸種處理的谷子幼苗生長和生理特性效果最佳；廖爾華等［7］研究表明，烯效唑浸種可以使幼苗矮壯，促進根系發(fā)育。

不同作物對不同植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性有差異，關(guān)于單一種類植物生長調(diào)節(jié)劑研究較多，關(guān)于不同種類植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理效果差異方面的研究相對較少。而谷子浸種處理可在室內(nèi)進行并具有操作簡單、周期短、可重復性強等特點，可以作為谷子種質(zhì)資源對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性鑒定的簡便方法。本研究以宛谷2 號為供試材料，采用不同種類、不同濃度植物生長調(diào)節(jié)劑溶液進行浸種處理，篩選出適宜的對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性鑒定浸種處理條件，并篩選出鑒定指標，以期為室內(nèi)進行谷子種質(zhì)資源對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性鑒定提供理論依據(jù)，并為生產(chǎn)提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試品種為宛谷2 號。供試藥劑，15%多效唑可濕性粉劑（四川潤爾科技有限公司）；250 g/L 助壯素溶液（海南田龍生物工程有限公司）；5%烯效唑可濕性粉劑（江蘇景宏生物科技有限公司）。

1.2 試驗設計

本研究設計為2 因素完全隨機試驗，A 因素（A1-多效唑、A2-助壯素、A3-烯效唑）、B 因素（B1-0 mg/L、B2-10 mg/L、B3-20 mg/L、B4-30 mg/L、B5-40 mg/L、B6-50 mg/L 生長調(diào)節(jié)劑溶液），設3 次重復。種子用0.4%高錳酸鉀溶液消毒1 h，后用去離子水沖洗干凈，稱重后放入培養(yǎng)皿中，種子∶生長調(diào)節(jié)劑溶液（m∶V）=1.0∶1.5，浸種12 h。

浸種結(jié)束后用蒸餾水清洗干凈，選取健壯飽滿的種子進行發(fā)芽試驗，發(fā)芽試驗參照GB/T 3543.4—1995［8］。在經(jīng)75%乙醇消毒過的發(fā)芽盒內(nèi)鋪上3 層直徑12 cm 的濾紙，加入10 mL 去離子水，排氣泡，選取子粒飽滿、大小均勻的種子100 粒，均勻擺放在濾紙上，每個處理重復3 次，將發(fā)芽盒置于25 ℃人工氣候培養(yǎng)箱進行暗發(fā)芽，72 h 后進行光照培養(yǎng)，每天光照16 h，濕度為60%，10 d 后終止發(fā)芽試驗。

1.3 測量指標

參照谷子發(fā)芽標準［8］，于第四天測種子發(fā)芽勢。并于第十天，分別從每個發(fā)芽盒內(nèi)隨機選取10 株幼苗，測量其芽長、芽鞘長、根長（精確到0.1 cm）并計根數(shù)，后將材料放入烘箱中，105 ℃殺青30 min 后，80 ℃烘干至恒重，用萬分之一天平測其芽干重、根干重、幼苗干重，并計算其根冠比與物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率。

根冠比=根干重／芽干重

物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率=（根干重+芽干重）/幼苗干重×100%

1.4 統(tǒng)計分析

采用DPSv 7.05 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析、多重比較及相關(guān)性分析，Micrceoft Excel 2010 制作表格。采用隸屬函數(shù)法［9］和標準差系數(shù)賦予權(quán)重法綜合評價［10］。

相對系數(shù)=（處理值/對照值）×100%

2 結(jié)果與分析

2.1 蒸餾水浸種對谷子種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

蒸餾水浸種對谷子種子萌發(fā)及幼苗生長的影響見表1。由表1 可知，與未浸種相比，浸種處理后，促進了根系發(fā)育，種子發(fā)芽勢降低約16 個百分點。

表1 浸種對谷子種子萌發(fā)及幼苗生長的影響

2.2 不同植物生長調(diào)節(jié)劑浸種對谷子種子萌發(fā)各形態(tài)指標的影響

方差分析結(jié)果表明，生長調(diào)節(jié)劑、濃度及生長調(diào)節(jié)劑與濃度互作對谷子發(fā)芽勢、根數(shù)、根長、芽長、芽鞘長、根干重、芽干重及物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率等指標均有顯著或極顯著影響（表2）。

表2 方差分析

2.3 不同植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理下谷子主要形態(tài)生長指標的差異

浸種處理對谷子種子萌發(fā)各形態(tài)指標的影響見表3。由表3 可知，不同植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理對谷子種子萌發(fā)期各形態(tài)指標的影響不同。在同一植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理條件下，隨著浸種溶液濃度的增加，根數(shù)、根冠比變化差異不顯著，而芽長、芽干重、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率總體呈下降趨勢，處理間差異顯著。在烯效唑處理下，隨著濃度增加，種子發(fā)芽勢顯著下降，而在多效唑、助壯素處理下，發(fā)芽勢變化不顯著。在助壯素處理下，各濃度處理根長變化不明顯，根干重總體呈下降趨勢，這表明助壯素對根系發(fā)育有促進作用；在多效唑、助壯素處理下，根長、根干重總體呈顯著下降趨勢。在50 mg/L 濃度處理下，與對照相比，發(fā)芽勢變化率為助壯素（+5.6%）＞多效唑（-2.8%）＞烯效唑（-43.7%）；根長變化率為助壯素（+1.1%）＞烯效唑（-26.5%）＞多效唑（-28.7%）；芽長變化率為多效唑（-19.2%）＞助壯素（-20.0%）＞烯效唑（-41.6%）；根干重變化率為助壯素（-15.3%）＞多效唑（-16.6%）＞烯效唑（-21.2%）；芽干重變化率為助壯素（-15.7%）＞多效唑（-16.6%）＞烯效唑（-24.2%）；物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率變化率為助壯素（-2.7%）＞多效唑（-11.7%）＞烯效唑（-13.3%），綜上所述可以看出，谷子種子對烯效唑比較敏感。

表3 浸種處理對谷子種子萌發(fā)各形態(tài)指標的影響

2.4 對不同植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性評價

為了消除不同指標間的差異，對各指標相對系數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，以標準差系數(shù)賦予各指標權(quán)重值，不同處理下各指標相對系數(shù)及其權(quán)重值見表4。

表4 各指標相對系數(shù)及其權(quán)重值

隸屬函數(shù)法是比較全面的評價方法，本研究采用隸屬函數(shù)法進行綜合評價，結(jié)果見表5。由表5 可知，隸屬函數(shù)值越小，表明其對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性越強，40 mg/L 烯效唑浸種處理條件下其隸屬函數(shù)加權(quán)平均值最低，為0.077 1，推測40 mg/L 烯效唑是合適的谷子種子萌發(fā)期對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性的鑒定條件。

表5 各指標加權(quán)隸屬函數(shù)值

各指標相對系數(shù)與對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性進行相關(guān)關(guān)系分析，結(jié)果見表6。由表6 可知，除根數(shù)外，其他各指標間均存在顯著或極顯著的相關(guān)關(guān)系；各指標（除根數(shù)外）與對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性極顯著相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)大小為，芽長（0.960 0）＞芽鞘長（0.950 0）＞芽干重（0.910 0）＞物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率（0.900 0）＞發(fā)芽勢（0.820 0）＞根長（0.800 0）＞根干重（0.740 0）＞根冠比（-0.660 0），芽長、芽鞘長、芽干重、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率可以作為谷子種質(zhì)對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性鑒定指標。

表6 各指標間相關(guān)系數(shù)矩陣

3 小結(jié)與討論

多效唑、助壯素、烯效唑是高效低毒的植物生長延緩劑，具有降高促壯、防倒伏等作用［7］，在水稻［11］、糜子［12］、豆類［13］、玉米［7，14］、小麥［15］等多種作物上均有應用。用植物生長調(diào)節(jié)劑進行浸種處理后，具有培育壯苗、增強抗逆能力等作用。谷子浸種處理后，種子發(fā)芽勢降低，在烯效唑處理下，種子發(fā)芽勢下降顯著，而在多效唑、助壯素處理下，發(fā)芽勢變化不顯著，這與姚雄等［4］研究結(jié)果一致，而與汪惠芳［16］、劉麗琴等［13］研究結(jié)果不同。

在同一植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理條件下，隨著浸種溶液濃度的增加，根數(shù)、芽鞘長、根冠比變化差異不顯著。陳衛(wèi)衛(wèi)等［17］研究的結(jié)果隨著烯效唑濃度的增加，地上、地下部分干物質(zhì)積累增加、根冠比增加不一致，這可能與幼苗生長期不同有關(guān)；芽長、芽干重、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率總體呈下降趨勢，處理間差異顯著；在助壯素浸種處理下，根長變化不顯著，根干重總體呈下降趨勢，這表明助壯素對根系發(fā)育有促進作用；而在多效唑、助壯素浸種處理下，根長、根干重總體呈顯著下降趨勢。陳衛(wèi)衛(wèi)等［17］研究表明，浸種處理后，谷子幼苗苗高明顯受到抑制，與本研究結(jié)果一致。

本研究結(jié)果表明，宛谷2 號對烯效唑敏感性強，40 mg/L 烯效唑浸種效果明顯，與劉思辰等［3，6］、陳衛(wèi)衛(wèi)等［17］、張永清等［18］研究結(jié)果不一致，可能與谷子種質(zhì)資源遺傳差異有關(guān)，其具體原因還有待進一步研究。除根數(shù)外，其他指標間均存在顯著的相關(guān)關(guān)系，與對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性間存在極顯著或極顯著相關(guān)關(guān)系，推測芽長、芽鞘長、芽干重、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率可以作為谷子種質(zhì)對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性鑒定指標。

綜上所述，宛谷2 號經(jīng)植物生長調(diào)節(jié)劑浸種處理后，種子發(fā)芽勢降低；隨著浸種溶液濃度的增加，谷子幼苗生長明顯受到抑制；對烯效唑敏感性強，40 mg/L 烯效唑合適作為谷子種子萌發(fā)期對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性的鑒定條件；芽長、芽鞘長、芽干重、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率可以作為谷子種質(zhì)對植物生長調(diào)節(jié)劑敏感性鑒定指標。