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两种水稻种子处理悬浮剂对旱直播水稻生长的影响

2023-04-18张艺璇管俊娇奎丽梅胡茂林殷长生谷安宇李小林

农药学学报 2023年2期
关键词:菌腈噻虫胺分蘖

张艺璇, 谭 静, 管俊娇, 奎丽梅, 胡茂林, 程 卯,张 婷, 殷长生, 谷安宇*,, 李小林*,

(1.云南大学 资源植物研究院,昆明 650504;2.云南省农业科学院 粮食作物研究所,昆明 650205;3.深圳市农业科技促进中心,广东 深圳 518040;4.景洪市经济作物工作站,云南 景洪 666100;5.云南省种子管理站,昆明 650031)

水稻是云南省主要粮食作物,2020 年种植面积81.89 万公顷,占全省耕地面积的11.68%,占粮食作物播种面积的19.65%[1]。云南省水稻一般采用传统的淹水栽培模式,用水量、退水量均较大[2],然而随着工农业的迅速发展,水资源供需矛盾日益严重,同时因农业劳动力锐减,生产成本攀升,水稻效益明显下降。因此节水、高效水稻栽培模式正逐步成为水稻产业的发展趋势[3]。水稻旱直播技术是一项水稻轻简化栽培技术,将水稻种子直接播种在水田或旱田里,省去了育秧和移栽两个生产环节,具有节水、减轻劳动强度及有利于机械化操作等的优点[4-5]。但旱直播技术也存在一定缺点,比如直播稻栽培配套技术不完善、稳产性不高、抗逆能力差等。为减少和控制水稻旱直播苗期病害,提高幼苗素质及增强秧苗抗逆性,促进水稻生长,从而保证直播稻稳产,在生产中我们引入了种子包衣技术[6-7]。

张浩等[8]研究表明,种衣剂处理能提高水稻发芽率,且其水稻秧苗综合素质较好;于雨生等[9]研究表明,禾姆种衣剂 (12% 甲基硫菌灵 • 嘧菌酯 • 甲霜灵种子处理悬浮剂(FS))对水稻种子的发芽无不良影响,其中药种比1 : 200 和1 : 300 (即处理200 g 种子和300 g 均需要采用1 mL 的药剂加水稀释后进行拌种) 的处理与对照相比,具有促进水稻幼苗生长的作用;沈宣才等[10]研究表明,11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理的育秧效果优于传统育秧;李宗泽等[11]的研究结果表明,供试拌种剂均有提高直播稻抗逆性、增加分蘖、提高产量的效果;王志兴等[12]通过采用不同种衣剂对水稻种子进行包衣试验,结果发现在滨海地区进行旱直播,种衣剂包衣处理的理论产量及实际产量都较高。

由于我国地域辽阔,农业生态条件各异,地区间的土壤条件、气候情况、病虫害发生规律及栽培方式均有所不同[13-14]。不同类型的FS,因其成分不同,作用效果也不一样,生产上应该选择适宜的FS,方能使其发挥最佳效果。在直播过程中,由于水稻苗多、封行早、田间较荫蔽,导致病虫发生率较高。

本研究分别采用11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 •精甲霜灵FS 和18%噻虫胺FS 对三系籼型杂交稻广8 优1973 进行包衣处理,在标准发芽试验和大田试验的基础上,引入了Q2 技术[15]对包衣种子的呼吸作用进行检测,探讨不同FS 对水稻种子呼吸代谢产生的影响,通过对比不同处理对水稻发芽情况、氧气消耗曲线的特征参数(ASTEC 值)、旱直播情况下水稻的农艺性状及产量的影响,选择适合杂交稻旱直播栽培的FS 种类,旨在为直播稻在云南等低纬度高原稻区发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2021 年3 月至9 月在西双版纳孟罕镇曼么村 (101°16′E、21°49′N) 进行,西双版纳地处热带北部边缘,具有高温多雨、干湿季分明而四季不明显的气候特点,终年温暖湿润,年降雨量1068 mm,年平均气温21.8 ℃,自然条件优越,十分适宜发展水稻生产[5]。

1.2 供试材料

1.2.1 供试水稻品种 籼型三系杂交稻广8 优1973 (云南省农科院粮食作物研究所自育品种),该品种高产稳产、适应性广、综合表现优良[16]。

1.2.2 供试药剂 11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS (sedaxane + pylocyanonitrile + metalaxyl 11% FS),其中氟唑环菌胺质量分数为4.85%,咯菌腈为2.55%,精甲霜灵为3.6%,商品名利农,购于先正达生物科技 (中国) 有限公司;18%噻虫胺FS (clothianidin 18% FS),商品名播时宁,购于广州苗博士生物技术有限公司;30%丙草胺乳油(pretilachlor 30% EC),商品名扫茀特,购于先正达生物科技 (中国) 有限公司;32%苄嘧磺隆 • 二氯喹啉酸可湿性粉剂 (bensulfuron-methyl +quinclorac 32% WP),其中苄嘧磺隆质量分数为4%,二氯喹啉酸为28%,商品名秧葆,购于浙江天丰生物科学有限公司;20% 三环唑WP(tricyclazole 20% WP),购于山东潍坊润丰化工股份有限公司;10%阿维 • 吡虫啉FS (avermectin +imidacloprid 10% FS),其中阿维菌素质量分数为1%,吡虫啉为9%,购于陕西美邦药业集团股份有限公司;3%中生菌素WP (zhongshengmycin 3%WP),购于华北制药河北华诺有限公司。40%水稻专用复合肥 (m(N) :m(P) :m(K) = 25 : 6 : 9),商品名高塔,购于史丹利农业集团股份有限公司。

1.2.3 试验设备 Q2 (荷兰ASTEC GLOBLE 公司) 是一种通过测定种子萌发过程中的氧气消耗情况来鉴定种子活力的设备,包括主机系统、扫描仪和光学传感器、台式PC 及数据库和分析软件,测量范围0~100% O2,机械臂移动速度为48 孔板,测量一次的时间约1.5 min,每30 min 最多可一次性检测768 颗种子活性 (耗氧情况),自动生成耗氧曲线,可获得初始代谢速率 (starting metabolism rate,SMR)、氧气消耗速率 (oxygen metabolism rate,OMR)、萌发启动时间 (increased metabolism time,IMT)、理论萌发时间 (relative germination time,RGT)及温度等,并对不同重复不同处理种子间的SMR、OMR、IMT 和RGT 等进行统计学分析。

1.3 试验设计

根据先正达公司及苗博士公司推荐的水稻拌种用药量,11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 推荐以药浆与种子比为1 : 50~1 : 100 的比例(即采用1mL 的药剂加水稀释后可处理50~100 g种子。以下称为药种比) 进行拌种,18%噻虫胺FS 推荐以药浆与种子比为1 : 50~1 : 90 的比例进行拌种,试验共设7 个处理:1) 11%氟唑环菌胺 •咯菌腈 • 精甲霜灵FS,药种比1 : 40;2) 11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS,药种比1 : 50;3) 11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS,药种比1 : 60;4) 18%噻虫胺FS,药种比1 : 40;5)18% 噻虫胺FS,药种比1 : 50;6) 18% 噻虫胺FS,药种比1 : 60;7) 空白对照CK。

1.3.1 成秧率调查 取FS 处理后的种子进行田间播种试验,于2021 年3 月,将种子均播在平整后的旱田上,播种面积统一为7.2 m2,3 次重复,每个重复100 粒种子,20 d 后对比各处理成秧率。每个小区随机调查10 处秧苗,记录已长成正常秧苗的总株数。凡是同1 粒种谷已长出1 株叶色、株高正常的植株,记为1 株正常秧苗[17]。

式中:R为成秧率,G20为20 d 内正常幼苗数,G为供试种子总数。

1.3.2 室内包衣种子活力测定

1.3.2.1 标准发芽试验 选取相同规格的培养皿作为发芽容器,每个培养皿摆放100 粒种子,每个处理设置3 次重复,放入30 ℃恒温箱内,培养14 d。分别通过记录5 d 和14 d 的正常苗的数量(正常苗的标准为主要构造生长良好、完全、匀称和健康的幼苗,或者主要构造出现某种轻微缺陷,但其他方面能均衡生长的幼苗),计算出种子的标准发芽率、发芽势[18]。

式中:Gp为发芽势,G5为5 d 内正常幼苗数,G为供试种子总数。

式中:Gr为发芽率,G14为14 d 内正常幼苗数,G为供试种子总数。

1.3.2.2 Q2 检测 Q2 仪器采用48 孔萌发板,每个处理设置4 板重复。每个试管放入2 粒水稻种子,加上200 μL 的超纯水,盖上具有荧光涂层的盖子后在Q2 仪器上开始运行。根据赵光武等[19]的研究,籼型杂交稻的最佳测定时间为60 h。在运行结束后可获得氧气消耗曲线的特征参数,即ASTEC 值,包括SMR、IMT、OMR、RGT[20]。

1.3.3 田间农艺性状调查及测产 于2021 年5 月,采用通过进行室内试验得到的最佳药种比,即两种FS 均采用1 : 50 的药种比对水稻种子进行包衣,田间试验采用大区对比法,共3 个处理,每个处理设置两个重复,小区面积为200 m2,于2021 年5 月7 日进行播种,播种密度为15 cm ×25 cm,将稻种播入旱田中,每穴播3~5 粒。

每个小区选择两个行长1 m 且生长均匀的稻株行进行标记,于播种后45 d、50 d 对分蘖情况进行调查,之后每10 d 观察记录一次水稻分蘖情况。于水稻成熟期,在每个大区随机调查10 穴水稻的株高、穗长、穗粒数及有效穗等性状,并且在每个大区内随机选取一片面积固定、长势均匀的水稻进行收割测产,选取的面积统一固定为30 m2。

1.4 田间管理

1.4.1 化学除草 采用两次封杀的化学除草技术。第1 次封草,播种后3 d 内采用先正达公司的扫茀特 (15 mL/包) 进行除草,用量为90 包/hm2,施药时保持厢面湿润。第2 次封草,播种后15 d左右,秧苗长至二叶一心时,进行除草,注意大田内必须有水,水面超过厢面1~2 cm,使用秧葆(苄嘧磺隆 • 二氯喹啉酸),按照90 包/hm2的用量进行封草。

1.4.2 水浆管理 播后通水,畦面水深不超过 0.5 cm,使其自然落干。待第1 次水落干后,根据天气灌水,做到晴天满沟水,阴天半沟水,雨天排干水保持畦面湿润不积水,待3 叶期后浅水勤灌。

1.4.3 肥料使用 播种时按照225 kg/hm2的剂量施用40%水稻专用复合肥(高塔) ,于7 月中旬按150 kg/hm2的剂量追肥1 次。

1.4.4 病虫害管理 分蘖期用三环唑、阿维 • 吡虫啉等药剂喷施,以预防和防治稻瘟病、螟虫和稻飞虱,并兼防兼治其他病虫害。破口期用三环唑、中生菌素、阿维 • 吡虫啉等药剂喷施,以预防和防治穗颈瘟、白叶枯病,并兼防兼治其他病虫害。

1.5 数据分析

所得数据用Microsoft Excel 初步处理,采用SPSS 21.0 软件通过LSD 法进行方差分析。

2 结果分析

2.1 不同药种比对包衣水稻种子成秧率的影响

田间成秧率调查结果如图1 所示,裸种子的成秧率显著低于经过FS 处理的,说明FS 对水稻成秧率影响较大,其中处理5 和处理6,即药种比分别为1 : 50 和1 : 60 的18%噻虫胺FS 处理效果最好,成秧率高于其他处理,但处理5 成秧率比处理6 成秧率高出2.00%,比CK 成秧率高出33.20%。在11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 的3 个处理中,处理效果最佳的为处理2,处理2 是按药种比1 : 50 包衣的水稻种子,其成秧率比CK 高出27.60%。综上所述,无论是11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理还是18%噻虫胺FS 处理,根据成秧率判断,最佳药种比均为1 : 50,且此时18%噻虫胺FS 处理的效果更佳。

图1 种子处理悬浮剂处理对成秧率的影响Fig.1 Effects of seed treatment suspension on seedling rate

2.2 FS 对水稻发芽的影响

标准发芽试验的结果(表1)显示,由11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 和18%噻虫胺FS 按1 : 50 药种比处理的种子发芽势和发芽率与CK 相比分别提高1.66%~2.00%和0.66%~1.00%。提高幅度并不显著,而其他药种比处理与对照相比,发芽势及发芽率均无提高,且6 个处理与对照间均无显著差异,表明两种FS 对水稻种子发芽势和发芽率并无明显影响。

表1 种子处理悬浮剂对发芽势和发芽率的影响Table 1 Effect of seed treatment suspension on germination potential and germination rate

2.3 FS 对ASTEC 值的影响

不同FS 处理的水稻种子耗氧曲线如图2 所示,这些曲线均呈现出逐渐下降的趋势,与CK种子相比,FS 处理和CK 的种子的耗氧曲线具有明显特征,FS 处理的种子呼吸代谢明显加快。

图2 不同种子处理悬浮剂处理的杂交籼稻种子Q2 曲线Fig.2 Q2 curves of hybrid indica rice seeds treated with different seed treatment suspension

Q2 测定的结果见表2。SMR 表示在种子萌动后到胚根突破种皮前的氧气消耗速率,单位为百分比氧气浓度/h。CK 的SMR 值极显著低于FS 处理的种子,除处理6 外,其余的FS 处理之间并无显著性差异,而处理6,即18%噻虫胺FS 按药种比1 : 60 包衣的处理SMR 极显著地高于其他FS 处理,比CK 处理提高了1.5%,说明FS 处理能够显著提高种子的SMR 值,其中18%噻虫胺FS 按药种比1 : 60 包衣处理的代谢速率最快,提升效果最好。OMR 是种子胚根突破种皮后到受低氧胁迫氧气消耗速率变慢之间的呼吸速率,称为氧气消耗速率,高活力种子一般体现为OMR 值高。根据表2,CK 处理与经过FS 处理的种子OMR 值有明显差异,FS 处理的OMR 值相较于CK 处理平均每小时可以提升0.23%~1.38%,其中处理2 以及处理5 的OMR 值相较于CK 处理每小时分别提升了1.33%和1.38%,且极显著高于其他处理,说明两种FS 按药种比1 : 50 包衣后效果最好,均能明显提升水稻种子的呼吸速率,从而达到提高水稻种子活力的目的。

表2 种子处理悬浮剂对ASTEC 值的影响Table 2 Effect of seed treatment suspension on ASTEC values

IMT 是萌发启动时间,反映了种子胚根突破种皮的快慢,高活力种子在短时间内吸胀萌动,胚根突破种皮,表现为 IMT 值低。从表2 可知,CK 的IMT 值最小,说明裸种子萌发启动时间最少,可能是由于裸种子表面没有包裹FS,缩短了种子萌发过程中胚根突破种皮的时间,此结果与魏述英[21]的研究结果一致。在所有FS 包衣的处理中,处理1 和处理4 的IMT 值高于相同包衣的其他处理,推测可能是由于药种比过大,种子表面FS 含量过高导致胚根突破种皮时间延长,而与其他FS 处理相比,处理2 和处理5 的IMT 值显著低于其他处理,即两种FS 按1 : 50 药种比包衣时能更好地减轻FS 对胚根突破种皮时的抑制作用。

RGT 为非低氧胁迫条件下的理论萌发时间,是氧气消耗曲线的切线延长至X 轴的交点,单位为h,与每粒种子的实际萌发时间直接相关。CK 的RGT 值最大,并与FS 处理相比呈现显著性差异,说明FS 处理的水稻种子在最短时间内耗尽发芽管中的氧气,即在检测时间内经过FS 处理的水稻种子发芽速率更快。

以上Q2 检测的结果表明,除IMT 值外,FS处理的各项指标均优于CK,其中处理2 和处理5 的OMR 值、IMT 值的表现均显著优于其他处理,即当两种FS 均按照药种比1 : 50 包衣时,ASTEC 值的表现最佳,这与2.1 节的结果一致。

2.4 ASTEC 值与水稻标准发芽试验结果相关性分析

将Q2 测定的ASTEC 指标与水稻标准发芽试验的结果进行相关性分析 (表3),其中SMR 值与IMT 值、RGT 值呈显著负相关关系 (相关系数分别为 -0.7548*、-0.8137*),OMR 值与RGT 值呈显著负相关 (相关系数为 -0.7857*),IMT 值与RGT 值呈显著相关关系 (相关系数为0.8496*)。

表3 ASTEC 值与水稻标准发芽实验结果相关性分析Table 3 Correlation analysis of ASTEC values with rice standard germination experimental results

2.5 FS 对水稻分蘖动态的影响

根据2.1~2.3 节的试验结果,采用11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 和18% 噻虫胺FS 按药种比1 : 50 进行种子包衣后进行大田试验,分蘖动态趋势如图3 所示。可见,随着出苗天数增加,水稻分蘖动态呈现先上升后下降的趋势,3 种处理均在出苗后80 d 基蘖数达到最大,且80 d 后基蘖数排序为:18%噻虫胺FS > 11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS > CK,18%噻虫胺FS 处理基蘖数最大达到453.56 万/hm2,CK 基蘖数最小为355.74 万/hm2。到100 d 时,CK 的基蘖数下降幅度显著高于其他两种处理,18%噻虫胺FS 处理的下降幅度最慢,为355 万/hm2。

图3 种子处理悬浮剂对水稻分蘖动态的影响Fig.3 Effects of Seed treatment suspension on the dynamics of tillering

2.6 不同FS 对旱直播水稻农艺性状的影响

根据以上试验结果,采用11%氟唑环菌胺 •咯菌腈 • 精甲霜灵FS 和18%噻虫胺FS 按药种比1 : 50 进行种子包衣后进行大田试验,其田间农艺性状调查结果 (表4) 显示:18%噻虫胺FS 处理后的水稻在旱直播下的株高极显著高于CK 及11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理,分别提高了6.80 cm 和4.90 cm,说明18%噻虫胺FS 处理在旱直播条件下,可以有效促进水稻植株的生长。11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理的株高与CK 相比提高了1.90 cm,但并无显著差异。在穗长性状方面,FS 处理与CK 相比并无显著差异,说明旱直播条件下,FS 处理并不会对广8 优1973 的穗长产生明显影响。

2.7 不同FS 对旱直播水稻产量的影响

采用11% 氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 和18%噻虫胺FS 按药种比1 : 50 对稻种进行包衣后,其产量性状的调查结果见表4。可以看出:两种FS 处理的单位面积有效穗数均极显著高于CK 处理,18%噻虫胺FS 处理和11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理的有效穗数与CK 相比,每公顷分别增加了13.42 万穗和9.45 万穗,说明使用FS 处理种子,均能促进有效穗的生长。其中18%噻虫胺FS 处理对有效穗的生长起到了更好的作用,单位面积有效穗数显著高于11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理,平均每公顷增加了3.97 万穗。

通过表4 的考种数据发现,FS 处理的千粒重显著高于CK 千粒重,增加幅度为7.27%~9.09%,但FS 处理对水稻穗粒数、实粒数及结实率作用均不明显,与CK 并无显著性差异。在实际产量中,11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理和18%噻虫胺FS 处理与CK 相比,单位面积产量分别提高了529.85 kg/hm2和580.70 kg/hm2,18%噻虫胺FS 处理的产量相较于11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 处理高出50.85 kg/hm2,但是两种FS 之间的产量并无显著差异,说明两种FS 处理均能通过促进有效穗生长、增加粒重来提高水稻产量。

3 讨论

3.1 FS 处理对水稻发芽情况及成秧率的影响

11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 是一款种子处理杀菌剂,其由3 种不同作用机制的杀菌剂混配而成,其中氟唑环菌胺属于琥珀酸脱氢酶抑制剂,对预防立枯丝核菌引起的病害有较好的效果,精甲霜灵能透过种皮,随种子萌发和幼苗生长内吸传导到植株的各个部位,防治由卵菌引起的多种土传和种传病害,咯菌腈属于苯基吡咯类杀菌剂,可以预防由高等真菌 (镰刀菌、立枯丝核菌) 引起的苗期病害[22]。在吴学宏等[23]的研究中发现,使用含咯菌腈的种衣剂对种子进行包衣,对种子发芽率并无明显影响,本研究结果与其一致,且吴学宏等的研究还发现当种子发芽时,种衣剂的有效成分可少量内吸,将会刺激植株生长及激发相关酶 (过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、多酚氧化酶(PPO)和苯丙氨酸解氨酶(PAL))的活性,从而增强植物抗病性,促进植株的生长发育。

18%噻虫胺FS 的主要成分为噻虫胺,噻虫胺是一种具有噻唑环高效安全、高选择性新烟碱类杀虫剂,作用于害虫神经系统烟碱型乙酰胆碱酶受体,可导致害虫神经麻痹并死亡,主要用于水稻田防治蚜虫、蓟马、飞虱等害虫[24-25]。近期的研究进程中,探讨噻虫胺对水稻出苗及生长方面的文献较少,但唐涛等[26]的研究表明,使用同为烟碱类杀虫剂的噻虫嗪种衣剂进行包衣,除了能有效控制蓟马危害外,其对水稻出苗率、成苗率及水稻幼苗生长均有一定促进作用,其促进原理需进一步通过调查相关酶活性及代谢组变化来发现。

本研究发现,在标准发芽条件下,使用FS 包衣对种子萌发有一定的促进作用,但作用效果并不显著,原因可能是由于11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 和18%噻虫胺FS 的主要功效在于预防田间病虫害,在实验室条件下优势不明显。在旱直播情况下,经过FS 处理过的水稻种子成秧率均显著高于CK,这与尹洛毅等[27]的研究基本一致。本研究发现,使用1 : 50 的药种比进行种子包衣效果最佳,相较于对照及其他处理能够显著提高水稻成秧率,而刘西莉等[28]的研究结果表明,采用适宜的药种比进行种子包衣能够有效激活植物自由基清除活性系统,诱导水稻产生抗病性,从而提高水稻成秧率。本研究结果与其一致。

3.2 ASTEC 值对FS 处理效果评价

水稻种子的萌发是一个持续耗能的过程,而呼吸作用和能量代谢则是水稻种子萌发的基本动力[29]。Q2 检测是通过检测种子在密闭空间的发芽过程中氧气的消耗情况来判断种子活力,但现阶段关于本研究涉及到的几种FS 的有效成分 (氟唑环菌胺、咯菌腈、精甲霜灵和噻虫胺) 对种子呼吸代谢产生影响的文献较少,要明确有效成分对水稻种子呼吸代谢作用的机制,需要在FS 包衣的基础上,进一步检测与种子萌发相关的酶的活性,例如呼吸末端氧化酶 (细胞色素氧化酶、抗坏血酸氧化酶和多酚氧化酶),或者检测调节细胞呼吸链中传递电子的主要物质,例如吡啶核苷酸 (NAD)和磷酸吡啶核苷酸 (NADP) 的含量[30]。

本研究中Q2 测定的结果显示,用供试FS 包衣后水稻种子的各项ASTEC 值除IMT 值外均优于裸种子,说明FS 包衣在一定程度上可以提高水稻种子萌动时的代谢速率,通过增强种子的呼吸代谢效率来提高种子活力、加快种子萌发,从而提升种子萌发的整齐度,而关于裸种子IMT 值低于FS 处理,可能是因为裸种子表面没有包裹FS,从而缩短了胚根突破种皮的时间,需要进一步地调查相应的标准发芽试验的发芽指数及田间出苗率等指标进行验证。在魏述英[21]的研究中,裸种子的OMR 值相较于其他处理最高、RGT 值最小,说明裸种子的萌发及发芽速率较快,而本研究的检测结果与魏述英的结果有所不同,猜测可能由于作物、FS 的种类和药种用量不同引起的,需进一步的验证。

3.3 FS 对水稻分蘖动态的影响

分蘖是与水稻群体质量和籽粒产量密切相关的农艺性状,减少无效分蘖、提高有效分蘖比例,可以有效提高群体质量,合理利用分蘖是实现水稻高产的重要一环[31]。随着水稻出苗后天数的增加,旱直播模式下水稻分蘖动态总体呈现单峰曲线变化,呈现出先上升后下降的趋势,CK和FS 处理的分蘖高峰期均在水稻出苗后80 d,CK 的基蘖数及有效穗数均显著低于FS 处理,说明FS 处理对促进秧苗早生快发,增加分蘖数效果明显。孙永军等[32]的研究表明,对直播稻进行包衣可以明显增加有效分蘖及有效穗数,本研究结果与其基本一致。而根据吴学忠等[33]对分蘖动态的调查结果,包衣处理的水稻分蘖早、分蘖数多、分蘖高峰期提前,这与本研究的结果不太一致,但由于水稻分蘖会受到很多因素的影响,例如当地气候[34]、氮素水平[35]及水稻栽培措施[36],且吴学忠等采用的FS 和栽培方法与本研究有所不同,所以引起结果不同的具体原因需要进一步调查研究。

3.4 FS 对水稻农艺性状及产量的影响

水稻稳产高产栽培技术的基础是壮秧,壮秧的基础是使用不带病菌的优良种子,因此,种子处理的有效性直接影响了水稻产量。杨立帆等[37]的研究表明,采用含有咯菌腈及精甲霜灵的种衣剂对水稻进行芽前拌种,能有效防治水稻苗期病害,增加水稻发芽率,提高幼苗抗逆性,进而增加有效穗数,提高水稻产量,本研究结果与其一致;而江曲等[38]的研究表明,采用含精甲霜灵和咯菌腈的种衣剂对水稻种子进行包衣后,其对水稻恶苗病的防治效果可达到90%以上;在王国祯等[39]的研究中,采用含有氟唑环菌胺的颗粒剂,可有效控制水稻苗期病害,如16%烯丙苯噻唑 •氟唑环菌胺颗粒在制剂用量150 g/m²剂量下对水稻稻瘟病及纹枯病的防治效果分别达64.79% 和68.32%。由此推测11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 能在一定程度上防治水稻病害,从而提高幼苗素质、增强幼苗抗逆性,之后进一步对水稻有效穗等产量因素产生影响,最终达到增产的目的。

桂阳龙等[40]研究表明,18%噻虫胺FS 处理能够有效防治稻蓟马,保证水稻苗期安全;张迎等[41]的研究显示,采用含有噻虫胺的悬浮剂对水稻安全,对稻飞虱防治效果较好,防治效果可达到93.56%;赵曼等[42]的研究表明,新烟碱类种衣剂对玉米全生育期的刺吸式害虫防效显著,且增产幅度较大。即采用18%的噻虫胺FS 可以通过防治田间害虫来增强水稻苗期素质、从而达到提高水稻产量的目的。

4 结论

综上所述,本研究通过标准发芽试验、Q2 技术测定、田间农艺性状调查、考种及测产发现,包衣种子活力与裸种子相比具有明显优势,种子处理悬浮剂 (FS) 处理的种子在实验室与田间的表现均良好,与CK 相比显著增强了水稻种子呼吸能力,明显提高了水稻田间成秧率、株高、有效穗、千粒重及最终产量,在苗期对水稻安全,说明采用供试FS 包衣能够有效提高种子活力,在田间增加秧苗抗逆性,进而提升旱直播水稻在田间的表现和产量,其中两种FS 按药种用量比1 : 50包衣的水稻种子各方面表现最佳,其OMR 值相较于CK 升高了1.46%~1.51%、RGT 值相较于CK缩短了77.31~117.98 h。在农艺性状方面,11%氟唑环菌胺 • 咯菌腈 • 精甲霜灵FS 及18%噻虫胺FS 处理的有效穗相较于CK 每公顷分别增加了9.45 万穗和13.42 万穗、千粒重分别增加7.27%和9.09%,单位产量每公顷分别提高529.85 kg 和580.70 kg。即在旱直播生产中,选取合适的种子处理悬浮剂按适宜药种比对水稻种子进行包衣处理,可以提升水稻的种子活力、有效防治水稻病虫害、促进水稻植株生长,从而提高水稻的产量。

致谢:在此特别感谢广州苗博士生物技术有限公司的盛广为老师,在试验进行过程中提供了试验所需的药剂以及相应技术指导和帮助,让论文得以顺利完成。

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