植物生长调节剂种子丸粒化包衣对菜心种苗质量的影响

熊腾飞， 林庆胜， 冯 夏

(1.广东省农业科学院植物保护研究所， 广州 5106402.广东省植物保护新技术重点实验室， 广州 510640)

农业机械化是降低人工成本，解决农业生产成本的重要途径[1]，机械化播种是农业机械化生产的重要内容[2]。植物种子分为蒴果、浆果、翅果等，形状千奇百怪。部分作物的种子由于自身重量轻、体积小、形状不规则等原因限制了全面机械化播种应用。种子丸粒化是通过丸粒化机械和丸粒化材料，使外形不规则，重量较轻的种子包裹一层具有一定强度的壳衣，使种子外形规则重量合适，适合于机械化播种。并以丸粒化材料为介质加入活性物质，增强种子对不良环境的抵抗能力，提高作物品质[3-4]。应用合适的植物生长调节剂对种子进行丸粒化包衣处理，可在提高或保持种子发芽率的同时提高种子芽势和苗期长势，增强作物对不良环境的抵御能力，拓展种子丸粒化包衣技术的功能和应用，利于种子丸粒化包衣的推广应用，推动农业机械化播种进程。

植物生长调节剂在蔬菜上应用广泛，在提高蔬菜产量和品质方面起重要作用[5]。植物生长调节剂种类繁多，性质复杂，对应用技术有很高的要求[6]。科学合理的应用植物生长调节剂可有效促进种子的发芽、提高芽势、增强抗逆性、提高产量和品质[7]。使用不当则会造成蔬菜畸形等结果，影响蔬菜正常的生长发育和品质，从而造成经济损失[8]。种子丸粒化包衣处理对农业机械化播种有巨大的推动作用，但种子丸粒化在国内的研究起步较晚，武志博等[9]利用种子丸粒化技术提高了飞播沙拐枣的精准度，Mei等[10]利用CaO丸粒化包衣提高了水稻直播的发芽率；熊腾飞等[11]、何玲等[12]利用化学杀虫剂对菜心种子进行丸粒化包衣处理，有效控制了黄曲条跳甲的田间危害。由于种子丸粒化技术在国内刚刚起步，丸粒化后的种子在发芽率和长势等方面皆弱于裸种。植物生长调节剂也是种子包衣处理的重要研究内容，但目前鲜有植物生长调节剂种子丸粒化包衣处理的相关报道。

本研究把植物生长调节剂融入种子丸粒化包衣处理中，利用植物生长调节剂增强种子的抗逆性和促生性，成功降低了种子在丸粒化包衣过程中水分、环境的变化及包衣材料对种子活力造成的影响，拓展了种子丸粒化包衣的功能，提高种子丸粒化包衣技术的可行性。

1 材料与方法

1.1 试验材料

青翠菜心种子：广东良种引进服务有限公司。

丸粒化包衣填料：广东省农业科学院植物保护研究所蔬菜害虫防控课题组研制。

试验药剂：α-萘乙酸、矮壮素、芸苔素内酯、复硝酚钠、吲哚丁酸和黄腐酸，均由河南中威高科技化工有限公司提供，活力碳80由加拿大黑土公司提供。

1.2 实验设计

选择α-萘乙酸(α)，矮壮素(2-氯乙基三甲基氯化铵)(J)，芸苔素内酯(Y)，活力碳80(C)，复硝酚钠(R)，吲哚丁酸(W)和黄腐酸(H)等7个药剂为研究对象。以不包衣的菜心种子为对照(ck)，实验设置如表1所示。

表1 α-萘乙酸等8种生长调节剂对菜心种子发芽影响实验设计Table 1 Experiment design on the effects of eight growth regulators such as alphha-naphthylacetic on the germination of cabbage seeds

1.3 试验方法

种子丸粒化包衣：菜心种子50 g，种子丸粒化包衣填料200 g，待测药剂溶液和清水各200 mL，活力碳80处理组取2 g和4 g分别与丸粒化包衣填料混匀后上机包衣。包衣后的种子烘干密封储存待用。试验地设在实验室楼顶试验池，试验地长15 m，宽1.5 m，用竹竿平行于短边压出凹痕，每一凹痕内播种30粒，播种后第5天和第7天统计种子发芽率。播种后第9天和第15天每处理取10株幼苗测量根长和株高。

1.4 茎粗试验方法

根据丸粒化包衣室外实验观察结果，选取复硝酚钠，吲哚丁酸和复硝酚钠+吲哚丁酸为试验对象，测定3个药剂对菜心幼苗茎粗的影响。复硝酚钠和吲哚丁酸的测试浓度设置与表1中浓度相同，复硝酚钠与吲哚丁酸混合溶液中两物质的浓度分别如下：M1中含0.1 mg/kg的复硝酚钠和0.005 mg/kg的吲哚丁酸；M2中含1 mg/kg的复硝酚钠和0.05 mg/kg的吲哚丁酸；M3中含10 mg/kg的复硝酚钠和0.5 mg/kg的吲哚丁酸 ；M4中含100 mg/kg的复硝酚钠和5 mg/kg的吲哚丁酸；M5中含1 000 mg/kg的复硝酚钠和50 mg/kg的吲哚丁酸。

试验在培养皿中进行。按照上述浓度配置溶液各100 mL，在培养皿中垫入两层滤纸，然后每皿加入10 mL配置好的溶液并做好标记，以清水为对照，每处理重复3次。每皿播菜心种100粒，放入25 ℃恒温培养箱中，昼夜节律12 h/12 h。第7天时，选取R3、W4、W5、M4和M5处理的幼苗每皿各10株测量茎粗。

1.5 数据处理

利用IBM SPSS Statistics 19软件和邓肯新复极差法对数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 生长调节剂丸粒化包衣后对菜心发芽率的影响

由图1可看出，第5天时R2，R3，H1和H2的发芽率显著低于ck。其余处理组的发芽率与ck差异不显著。使用不同浓度的矮壮素，芸苔素内酯和吲哚丁酸包衣5 d后菜心的发芽率相对稳定，且发芽率与ck差异不显著，发芽率也没有呈明显的浓度效应；使用不同浓度的α-萘乙酸包衣5 d后菜心的发芽率随着浓度的升高而降低；不同浓度的复硝酚钠包衣后第5天的发芽率不稳定。

注：*表示0.05水平差异显著。下同。图1 生长调节剂丸粒化包衣后第5天对菜心发芽率的影响Fig.1 Effects of growth regulators on the germination rate of choy sum on the 5 th day after pellets coating

由图2可以看出，第7天时H1和H2的发芽率显著低于ck。其余处理组的发现率与ck差异不显著。除黄腐酸(H)外，使用不同浓度的生长调节剂包衣7 d后菜心的发芽率相对稳定，且发芽率与ck差异不显著，发芽率也没有呈现明显的浓度效应。

图2 生长调节剂丸粒化包衣后第7天对菜心发芽率的影响Fig.2 Effects of growth regulators on the germination rate of choy sum on the 7 th day after pellets coating

2.2 生长调节剂丸粒化包衣后对菜心根长的影响

由图3可以看出，第9天时 α3，α4，J1，J5，Y1，Y2，Y3，Y4和C2的根长显著长于ck。其余处理组的发现率与ck差异不显著。使用不同浓度的芸苔素内酯包衣5 d后菜心的根长显著长于对照组，其中Y2和Y3浓度包衣第9天菜心的根长最长；复硝酚钠，吲哚丁酸和黄腐酸包衣后第9天的根长在设定浓度内变化不大，且根长ck差异均不显著。

图3 丸粒化包衣后第9天对菜心根长的影响Fig.3 Effects of the 9th day after pelletizing and coatingon the root growth of choy sum

由图4可以看出，第15天时α4，α5和W5的根长显著长于ck。其余处理组的发现率与ck差异不显著。第15天时吲哚丁酸包衣后的根长要长于ck，特别是W5处理组，根长显著长于ck；与第9天的根长数据相比，第9天时对促进明显的芸苔素内酯处理组，在第15天时根长不再显著长于ck，而第9天时对根没有明显处理效应的吲哚丁酸处理组，在第15天的根长却明显好于ck。说明生长调节剂包衣处理后对根长的影响具有时间效应。

图4 丸粒化包衣后第15天对菜心根长的影响Fig.4 Effects of the 15th day after pelletizing and coating on the root growth of choy sum

2.3 生长调节剂丸粒化包衣后对菜心株高的影响

由图5可以看出，第9天时， J2，Y2，Y4和Y5的株高显著高于ck。其余处理组的发现率与ck差异不显著。由图5可以看出，使用不同浓度的芸苔素内酯包衣9 d后菜心的株高明显高于ck，其中Y2，Y4和Y5浓度包衣第9天菜心的株高最高，且与ck株高有显著性差异；不同浓度的复硝酚钠和吲哚丁酸处理组的株高相对稳定，没有出现明显的剂量效应。

图5 丸粒化包衣后第9天对菜心株高的影响Fig.5 Effects of the 9th day after pelletizing and coating on the plant height of choy sum

由图6可看出，第15天时， J2，Y5，R1，R2和R4的株高显著高于ck。其余处理组的发现率与ck差异不显著。由图6可看出，使用不同浓度的复硝酚钠包衣15 d后菜心的株高明显高于ck，其中R1，R2和R4浓度包衣第15天菜心的株高最高，且与ck株高差异显著；复硝酚钠包衣第9天时，相对于ck对株高没有促进作用，但在第15天时，复硝酚钠包衣却对菜心的株高促进明显。芸苔素内酯的作用效果恰恰相反。证明生长调节剂包衣处理后对株高的影响具有时间效应。

图6 丸粒化包衣后第15天对菜心株高的影响Fig.6 Effects of the 15th day after pelletizing and coating on the plant height of choy sum

2.4 复硝酚钠、吲哚丁酸及混合后对菜心茎粗的影响

前期研究发现，种子经复硝酚钠、吲哚丁酸包衣处理后幼苗的茎显著粗壮，进一步研究测试结果显示R3、W4、W5和M5的茎粗分别为0.956 mm、0.948 mm、1.06 mm 和0.918 mm，显著高于ck(图7)。

注：邓肯新复极差法，p≤0.05。 图7 复硝酚钠、吲哚丁酸及两药混合后对菜心茎粗的影响Fig.7 The effect of sodium nitrophenolate, indole butyric acid and the mixture of the two drugs on the stem diameter of choy sum

3 讨 论

吲哚丁酸和萘乙酸主要用于扦插生根，不仅对作物的根具有促进作用，对作物的生长也有一定的促进作用[13]。陈树思等[14]研究表明，不同浓度的α-萘乙酸对芥兰的生长有促进也有抑制作用，0.001 mg/L的萘乙酸对芥兰的根长、侧根数目和根重有促进作用；本实验结果与之一致。刘庆叶等[15]在基质中添加不同浓度的矮壮素测试对甘蓝幼苗的生长影响，认为矮壮素通过促进植物生根，从而达到壮苗目的；本实验中，矮壮素丸粒化包衣后对发芽率和根长均有促进作用。刘庆叶等[15]报道，0.5～10 mg/kg的萘乙酸均对甘蓝的株高有抑制作用，而本研究中5个不同浓度的赤霉素处理组的株高有些高于对照，有些则低于对照，可能是因为施药方式和栽培方式的不同。韩云等[16]研究表明，0.007 5%的芸苔素内酯可以显著提高小白菜的株高；本研究结果与之一致。产自加拿大的活力碳80其中的有效成分是腐殖酸，刘雪[17]指出，蔬菜施用腐殖酸可以增加9.2%～37.6%的产量。本实验中活力碳80丸粒化包衣后对菜心的促进作用并不明显，可能是活力碳80并不适合用于种子丸粒化包衣。复硝酚钠是一种新颖的生长调节剂，目前还没有复硝酚钠应用于十字花科蔬菜的报道，李利红等[18]研究表明，对韭菜施用0.15、0.25、0.5 ml/L的复硝酚钠可明显促进韭菜生长；本实验中复硝酚钠丸粒化包衣后可促进菜心的发芽发育。目前没有发现黄腐酸应用在十字花科蔬菜上的报道，高亮等[19]在结球生菜上喷施黄腐酸后显著增加了生菜的株高和重量。但在本实验中黄腐酸种子丸粒化后对菜心的生长有较强的抑制作用，可能是由于施用对象和施药方式不同造成的。

不同浓度生长素促进植株的部分部位生长外，同时抑制其他部位的生长[20]。在生长素的使用中，必须精确地把握使用的剂量和时机。本实验中同种生长调节剂不同剂量也会产生不同的结果，例如α-萘乙酸对在播种后第9天时对菜心根长和株高的影响，都有随浓度升高促进作用上升的趋势。同种生长调节剂在不同时间的促进效果也不同，例如复硝酚钠和吲哚丁酸丸粒化包衣后在第9天时对菜心的根长和株高没有明显的促进作用，但是到第15天时，促进作用反而更加明显。本实验发现，复硝酚钠和吲哚丁酸可以使菜心的茎增粗，说明该生长调节剂可用于茎部可食用的作物上，增加作物的产量，也可以防治作物倒伏。

生长调节剂的使用在技术上有很高的要求，但是实际上大部分使用者没有掌握相关专业知识，造成使用后没效果，甚至产生负面作用影响产值[21]。因此，生长调节剂的使用需要配套相应的使用技术。种子丸粒化包衣技术在生产时由公司根据使用地的实际情况科学地调配生长调节剂配方，试验配方在该种施药方式下切实有效后再应用于生产，从源头解决了生长调节剂使用不当的问题。丸粒化后的种子更加适合于机械播种和适应恶劣的环境，对农业的机械化和智能化发展具有推动作用，可降低人工和物料成本。