29%噻虫·咯·精甲种衣剂对棉种低温萌发特性及安全性研究

李 进，郗 江2，张军高，刘梦丽,2，杜鹏程,2，杨久嗣2，雷 斌

(1.新疆农业科学院 核技术生物技术研究所/农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室，乌鲁木齐 830091；2.新疆农业大学农学院，乌鲁木齐 830052)

棉花(GossypiumhirsutumL.)是重要的大田经济作物。2018年新疆棉花种植面积约249.13万hm2，占全国棉花种植面积的74.3%，棉花产业对促进新疆农村经济发展、农民脱贫致富、新疆社会稳定和长治久安至关重要[1]。棉花是喜温好光作物，新疆北部棉区播种期“倒春寒”发生频繁，种子萌发期经常发生低温冷害，造成烂种和烂芽，严重影响棉花生长发育进程[2-3]。因此，研究低温处理对棉花不同品种种子萌发特性的影响，探索棉花种子萌发期抗低温措施，对提高棉花萌发期抗低温能力和稳定棉花生产具有重要的理论和实践意义。

近年来，施用外源物质缓解低温处理下作物种子萌发活力和生理活性研究受到国内外学者的关注[4-7]。实践表明，种衣剂包衣棉种能有效提高棉种发芽率和出苗率，并具有促进幼苗生长，提高棉苗综合素质，对种子带菌或低温条件下棉花出苗效果更显著[8-9]。基于此，本研究以新陆早74号和新陆早82号为材料，通过室内发芽试验，研究29%噻虫嗪·咯菌腈·精甲霜灵种衣剂不同包衣比例对低温处理下棉花种子萌发特性和安全性的影响，评价不同包衣比例对低温的缓解效应，为提高棉花耐低温性提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 材 料

供试棉花品种为新陆早74号，由新疆石河子农业科学研究院提供，新陆早82号由新疆生产建设兵团第五师农业科学研究所提供，供试种衣剂为29%噻虫嗪·咯菌腈·精甲霜灵，由新疆绿洲兴源农业科技有限责任公司提供。

1.2 方 法

2018年4—12月在农业部荒漠绿洲作物生理生态与耕作重点实验室进行。挑选健康饱满、大小均匀的2个品种棉花种子，分别按药种质量比1∶100、1∶200、1∶300、1∶400、1∶500进行包衣处理后自然晾干，按照试验要求取包衣后棉种均匀置于3层充分吸水的发芽纸上，以不包衣种子和常温(25 ℃)作为对照，每个处理50粒，重复3次，密封袋封口放入发芽箱中于25 ℃下进行发芽试验。本试验设4 ℃、12 ℃、25 ℃共3个温度处理，4 ℃和12 ℃低温处理分别于第2天、第4天进行，24 h后恢复25 ℃，以芽长超过1 cm，色白、无腐烂的芽为正常芽，每天统计发芽种子数，第4天计算发芽势，第7天 计算发芽率，第7天随机选取各处理的棉花样品10株，重复3次，用直尺测定胚根长，用分析天平测定鲜重和干重等。

注：图中同一温度不同处理间小写字母不同者表示在p<0.05水平上差异显著。ck为未包衣处理。下同。图1 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早74号种子萌发特性的影响

发芽势(%)=前4 d内种子发芽数/供试种子数×100%；

发芽率(%)=前7 d内种子发芽数/供试种子数×100%；

发芽指数(Gi)=∑(Gt/Dt)；

式中，Gt表示第t天的发芽种子数，Dt表示发芽试验第t天；

活力指数(VI)=发芽指数(Gi)×S；

式中，S表示第7天时单株胚根鲜重。

1.3 数据处理

用Microsoft Excel 2010软件进行数据计算，Origin Pro 8.0软件进行绘图，SPSS 17.0软件进行方差分析，Duncan法进行多重比较检验(p<0.05)，表中数据以“平均数±标准误”表示。

2 结果与分析

2.1 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早74号种子萌发特性的影响

低温处理显著抑制棉花种子萌发，种衣剂不同比例包衣后发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均不同程度增强，1∶300包衣处理效果较明显(图1)。4 ℃包衣处理下发芽势、活力指数分别较对照显著增加39.48%～86.85%和12.79%～48.84%，1∶300处理增幅最大；各处理间发芽率无差异，但较对照增加0.73%～5.88%；包衣处理下发芽指数较对照显著增加10.71%～36.10%，1∶300和1∶400处理间差异不显著。12 ℃包衣处理下发芽势较对照降低4.38%，包衣处理发芽率和发芽指数较对照分别增加0.00%～3.59%和13.71%～20.05%，但各处理间无差异；各包衣处理下活力指数存在显著性差异，较对照增加9.40%～39.32%，1∶300处理增幅最大。25 ℃包衣处理下发芽势较对照增加3.18%～10.32%，1∶300处理显著优于对照；包衣处理下发芽率、发芽指数较对照分别显著增加5.43%～10.85%和8.07%～29.49%，但1∶500发芽指数与对照差异不显著；活力指数较对照增加10.09%～30.28%，但1∶100活力指数与对照差异不显著。

图2 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早82号种子萌发特性的影响

2.2 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早82号种子萌发特性的影响

低温处理同样显著抑制新陆早82号种子萌发，种衣剂不同比例包衣后发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数不同程度增强，对发芽势影响最大，1∶(300～400)包衣处理效果较明显(图2)。4 ℃包衣处理下发芽势、发芽指数和活力指数分别较对照显著增加209.90%～349.78%、29.25%～46.50%和35.62%～89.04%，1∶300处理增幅最大；1∶100包衣处理发芽率与对照差异不显著，其他包衣处理间差异不显著，但较对照增加1.40%～5.63%。12 ℃各包衣处理发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数较对照显著增加114.67%～175.63%、13.07%～15.38%、19.83%～37.70%和13.71%～20.05%，1∶300、1∶400和1∶500处理间发芽势与活力指数差异不显著，不同包衣比例间发芽率无差异，1∶400处理发芽指数显著高于其他包衣比例。25 ℃各包衣处理发芽势、发芽率和活力指数分别较对照显著增加51.82%～65.06%、13.95%～15.50%和12.00%～32.00%，对照处理发芽指数显著低于1∶300、1∶400和1∶500，与1∶100和1∶200差异不显著。

2.3 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早74号种子萌发安全性的影响

新陆早74号生长速度随温度升高而增加，随包衣比例减小呈先增后降的趋势，1∶(300～400)包衣处理促生作用较明显(表1)。4 ℃处理下，1∶100包衣处理胚根长与对照无差异，但较对照减少0.67%，其余包衣处理胚根长显著优于对照，较对照增加1.00%～1.84%；1∶300和1∶400胚根鲜重与其他处理间差异极显著，各包衣处理间差异不显著，较对照增加0～4.76%；对照胚根干重与1∶100和1∶500包衣处理差异不显著，1∶100包衣处理胚根干重较对照减少0.11%，其余处理较对照增加0.24%～0.78%。12 ℃处理下，各包衣处理胚根长较对照显著增加0.45%～6.47%，1∶300包衣处理效果最好；1∶400包衣处理胚根鲜重与其他各处理存在差异，1∶100处理胚根鲜重较对照减少2.08%，其他各包衣处理较对照增加0～6.25%；1∶400包衣处理胚根干重与1∶300差异不显著，但显著高于其他各处理，1∶100处理胚根干重较对照减少0.08%，其他各包衣处理较对照增加0.05%～0.56%。25 ℃处理下，1∶100包衣处理胚根长显著低于对照，较对照减少6.12%，其他各包衣处理胚根长显著高于对照1.20%～5.98%；各处理间胚根鲜重无差异，1∶100包衣处理胚根干重显著低于对照，较对照减少0.28%，1∶400包衣处理胚根干重最大，较对照增加0.24%。

2.4 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早82号种子萌发安全性的影响

新陆早82号生长速度随温度升高而增加，随包衣比例减小呈先增后降的趋势，1∶(300～400)包衣处理促生作用较明显(表2)。4 ℃处理下，对照处理胚根长、胚根干重与1∶100和1∶200包衣处理差异不显著，其余包衣处理胚根长和胚根干重显著优于对照，较对照分别增加1.12%～1.76%和2.05%～4.20%；各处理间胚根鲜重无差异。12 ℃处理下，1∶100和1∶200包衣处理胚根长、胚根干重与对照差异不显著，其他包衣处理胚根长、胚根干重分别较对照显著增加2.16%～2.73%和0.41%～1.32%；1∶300和1∶400包衣处理胚根鲜重显著高于其他各处理，较对照增加7.84%。25 ℃处理下，与对照相比，1∶100和1∶200包衣处理显著抑制胚根长和胚根干重，其他包衣处理胚根长、胚根干重分别较对照显著增加0.76%～1.40%和0.62%～1.13%，1∶300包衣处理效果最佳；1∶100包衣处理胚根鲜重显著低于其他各处理，较对照减少1.56%，其他包衣处理优于对照。

表1 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早74号种子萌发安全性的影响

处理 胚根长/cm 胚根鲜重/g 胚根干重/mg 4℃12℃25℃4℃12℃25℃4℃12℃25℃1∶1005.95±0.03c6.68±0.01e7.06±0.02e0.42±0.01ab0.47±0.02c0.60±0.01a114.67±0.21d131.06±0.15d151.30±0.10d1∶2006.10±0.01a6.71±0.01d7.61±0.01c0.43±0.02ab0.48±0.01bc0.61±0.01a115.27±0.31b131.43±0.06bc151.86±0.06bc1∶3006.09±0.01a7.08±0.02a7.97±0.02a0.44±0.02a0.50±0.01ab0.61±0.01a115.30±0.26b131.70±0.26ab152.00±0.10ab1∶4006.08±0.01a6.93±0.01c7.82±0.02b0.44±0.01a0.51±0.01a0.62±0.02a115.70±0.10a131.90±0.10a152.10±0.10a1∶5006.05±0.01b7.06±0.01b7.84±0.02b0.42±0.00ab0.50±0.01ab0.61±0.01a115.07±0.12bc131.23±0.21cd151.70±0.17cck5.99±0.02c6.65±0.01f7.52±0.03d0.42±0.01b0.48±0.01bc0.60±0.02a114.80±0.10cd131.17±0.11cd151.73±0.06c

注：表中同列不同处理间小写字母不同者表示在p<0.05水平上差异显著。ck为未包衣处理。下同。

表2 29%噻虫·咯·精甲种衣剂对低温处理下新陆早82号种子萌发安全性的影响

处理 胚根长/cm 胚根鲜重/g 胚根干重/mg 4℃12℃25℃4℃12℃25℃4℃12℃25℃1∶1006.26±0.07c6.89±0.01d7.72±0.01e0.44±0.01a0.50±0.01b0.63±0.01c122.53±0.15d139.83±0.15cd160.60±0.10d1∶2006.31±0.02bc6.87±0.01d7.81±0.01d0.44±0.01a0.50±0.01b0.66±0.02a122.13±0.06e139.30±0.10d160.63±0.21d1∶3006.33±0.02a7.15±0.01a7.91±0.01b0.47±0.01a0.55±0.01a0.68±0.01a125.43±0.15b140.43±0.12b163.43±0.25a1∶4006.37±0.01a7.15±0.01a7.96±0.02a0.49±0.01a0.55±0.01a0.66±0.02a127.33±0.23a141.27±0.12a163.23±0.25a1∶5006.33±0.02a7.11±0.01b7.96±0.02a0.48±0.27a0.51±0.01b0.67±0.01a124.70±0.26c140.00±0.17c162.60±0.10bck6.26±0.02c6.96±0.01c7.85±0.01c0.47±0.01a0.51±0.01b0.64±0.01b122.20±0.20de139.43±0.06d161.60±0.26c

3 讨 论

棉花是喜温好光作物，低温是棉花种子萌发过程中最常见的环境胁迫因子之一，常造成烂种、烂芽等[10]。研究发现低温可显著降低种子活力及种子各物理性状间相关性[11-12]，而种衣剂等外源物质可缓解低温对棉花种子萌发的抑制作用[8-9]。本研究结果表明，随着温度降低，各处理发芽势、发芽率、发芽指数和活力指数均降低，但包衣处理各指标较对照有增加趋势，其中新陆早74号包衣处理发芽势增加3.18%～86.85%，发芽率较对照增加0.00%～10.32%，发芽指数较对照增加8.07%～36.10%，活力指数较对照增加9.40%～48.84%；新陆早82号包衣处理发芽势增加51.82%～349.78%，发芽率较对照增加1.40%～15.50%，发芽指数较对照增加19.83%～46.50%，活力指数较对照增加12.00%～89.04%，说明种衣剂对棉花种子萌发具有促进作用，还对低温造成的烂种、烂芽等具有明显的防治效果，研究结果与课题组前期研究结果较一致[8-9]。此外，研究发现这2个棉花品种发芽势差异较大，其中4 ℃处理对新陆早82号棉种萌发抑制较大，且发芽势、发芽指数和活力指数增幅与温度呈负相关关系，发芽率增幅与温度呈正相关关系，由此说明试验用棉花品种中新陆早82号对低温较新陆早74号敏感。

种衣剂安全性与其剂型、包衣比例和温度均有直接关系[13]。已有研究表明，三唑类杀菌剂[14]、硅噻菌胺[15]、吡虫啉[16]、20%福·克[17]、15%克百威·福美双·三唑酮[18]等种衣剂对小麦、玉米等种子发芽势和发芽率等发芽指标具有抑制作用。本研究发现，新陆早74号和新陆早82号生长速度随温度升高而增加，随包衣比例减小呈先增后降的趋势。低温处理下，1∶100包衣处理对新陆早74号和新陆早82号胚根生长均有明显的抑制作用，胚根长度、胚根鲜干质量较对照均下降；1∶200包衣处理对新陆早74号胚根生长表现为促生作用，而对新陆早82号胚根生长则表现为抑制作用；其余包衣处理下2个棉花品种的胚根长度、胚根鲜干质量较对照均增加。1∶300和1∶400包衣处理对2个品种的促生作用较明显，1∶500包衣处理与对照相比差异不显著。另外，种衣剂包衣效果与种子活力也有密切关系，低活力种子、低温敏感型或药剂敏感型品种一般更容易受种衣剂中化学成分影响[19]。本研究表明，新陆早82号种子活力及低温耐受力均低于新陆早74号。

综上所述，播种期低温对棉花种子萌发有很大的抑制作用，种衣剂包衣后有效成分随着种子萌发而缓慢释放，不同成分按照其作用属性调节棉花生长，但表现为高比例抑制萌发，低比例促进萌发，29%噻虫嗪·咯菌腈·精甲霜灵种衣剂包衣比例为1∶(300～400)缓解低温效果相对较好。

各类文献规范数据选项表

注：“√”为必备项，“0”为任选项，“*”为有则加项，“-”为不要求项。