脱水剂对杂交水稻种子田间干燥效果的研究

刘　钊，刘爱民，张海清*，陈　勇，杨永标

(1 湖南农业大学农学院，长沙 410128； 2 湖南隆平种业有限公司，长沙 410006)



脱水剂对杂交水稻种子田间干燥效果的研究

刘钊1，刘爱民2，张海清1*，陈勇1，杨永标1

(1 湖南农业大学农学院，长沙 410128； 2 湖南隆平种业有限公司，长沙 410006)

为探索杂交水稻种子田间快速干燥技术，选用两种脱水剂(以A和B表示)，分别以4个浓度在杂交水稻制种组合‘H638S×R534’种子腊熟期喷施，以不喷施为对照，测定杂交种子田间含水量、种子粒重、发芽势、发芽率、活力及脯氨酸含量。结果表明：(1)A、B两种脱水剂均能使杂交水稻种子田间含水量快速降低。在喷施后连续5 d晴天条件下，随着喷施浓度的增大，种子含水量下降的幅度加大；同一浓度处理，随着喷施天数的增加，种子含水量逐日下降，并呈现出前3 d急速下降，后2 d缓慢下降的趋势；平均日脱水速率在1.5～1.7个百分点，田间种子含水量降低7.0～8.5个百分点。(2)在供试浓度范围内，喷施脱水剂对适时收获的种子粒重无显著影响；随着药剂处理浓度的增大，种子的发芽势、发芽率和活力均呈现下降趋势；同一药剂处理浓度条件下，随着喷药后天数的增加，种子的发芽势、发芽率和活力也呈现下降趋势。(3)在满足种子田间含水量降低至18%的条件下，根据脱水剂对种子的发芽势、发芽率、活力及脯氨酸含量的影响，两种脱水剂以750～1500 mL/hm2浓度处理，适宜在喷药后4～5 d收获。(4)在第6、7天遇连续下雨并延迟到第8、9天收获的情况下，各处理的种子发芽势、发芽率及活力均较喷施后的第5天有较大幅度降低，故应注意及时收获。

杂交水稻；制种；脱水剂；种子水分；种子活力

我国南方地区杂交水稻制种收割时期，常遇连续低温阴雨天气，造成种子不能及时收获和干燥，收获后的种子水分在25%～35%，种子易发热引起霉变导致大量杂交种子质量不合格，给制种农户及种子生产公司造成重大损失。随着杂交水稻种子收割机械化程度的提高，收获时间大大集中和缩短，种子收获后的及时快速干燥已成为杂交种子生产中亟待解决的问题[1～5]。为此，在杂交水稻种子成熟时期，试图通过喷施田间脱水剂，使叶片和枝梗干枯，杂交种子在田间快速脱水干燥，从而保证杂交种子的质量安全。

1　材料与方法

1.1材料

供试制种组合：H638S×R534。

化学脱水剂：A药剂由湖南农业大学水稻研究所提供；B药剂(立收谷)由先正达公司提供。

1.2试验设计

每种脱水剂设计750、1500、2250、3000 mL/hm2四个处理，以不喷施为对照。小区面积约66 m2，3次重复。在种子成熟度80%时，用电动式喷雾器，每小区以水量300 kg/hm2喷施。

1.3考查项目与方法

(1)种子田间温湿度及水分测定。自喷施当日至收获种子期间，将温湿度记录仪放置于试验区内穗层部，记录每天24 h的温湿度变化；喷施药剂的当天及喷药后连续7 d，每天11：00在各小区收割3个点，脱粒后立即用TA-5型水分测定仪测定种子水分，再分别晾晒至水分12%。

(2)种子发芽率及活力指数测定。参照GB/T3543.4-1995规程进行发芽试验。每天记载种子发芽数，以第3天的发芽率为发芽势，以第7天的正常发芽数计算发芽率[5]。种子活力测定采取幼苗生长测定法。

式中：DT—发芽日数；GT—与DT相对应的每天发芽种子数。

活力指数(VI)=GI×S

式中：S—一定时期内幼苗长度(cm)。

(3)粒重测定：按千粒法进行。含水量统一晒至12%时测定各处理每天收割种子的千粒重，重复3次。

(4)脯氨酸含量测定。采用酸性茚三酮显色法测定脯氨酸含量[6]。

1.4数据统计与分析

数据计算与统计分析用Excel2007和DPS7.05进行。

2　结果与分析

2.1脱水剂处理对杂交种子田间脱水的效果

从表1看出，喷药后第5天，药剂A1～A4处理使种子含水量分别降低了7.3、7.6、7.9、8.3个百分点，药剂B1～B4处理使种子含水量分别降低了7.7、7.8、8.0、8.5个百分点，而CK含水量仅降低了1.5个百分点，表明药剂A和B在供试浓度范围内均有显著降低杂交水稻种子田间含水量的效果，其中药剂B的脱水效果略优于药剂A。

从表1还可看出，随着两种脱水剂处理浓度加大，各处理种子的含水量下降的幅度也加大；同一浓度处理，随着喷施后天数的增加，种子含水量逐日下降，并呈现出前3 d急速下降，后2 d缓慢下降的趋势。每天的平均脱水速率维持在1.5～1.7个百分点，而CK仅为0.3个百分点。

表1　不同脱水剂处理的杂交种子田间含水量(%)变化Table 1　Moisture content of hybrid seed with different treatment of dehydrating agent

注：第6～7天为连续两天阴雨天气，带*内容表示第1至5天调查的结果。下同。

脱水剂对种子田间脱水的效果还受到气候条件的影响。从表2可见，喷施药剂后连续5 d均为晴好天气，各处理的种子含水量表现为持续下降；但在第5天温度下降，湿度升高的情况下，种子脱水速率明显变缓；在第6、7天连续两天大雨后，各处理种子水分均有不同程度的升高，但与CK相比，脱水剂处理的种子含水量仍低4～9个百分点，且处理浓度越大，水分的增幅越低。说明田间喷施脱水剂一定时间后即便在遇雨情况下，仍有良好的脱水效果。

表2　试验期间田间温湿度变化情况Table 2　The changes of temperature and humidity meter in field

2.2脱水剂处理对种子粒重的影响

种子千粒重直接反映了种子充实度和制种产量。由表3可以看出，喷药后第5天，药剂A1～A4处理，种子平均千粒重分别为23.0、23.0、22.6、22.3 g，药剂B1～B4处理，种子平均千粒重分别为23.0、22.5、22.8、22.3 g，即随着药剂处理浓度的增大，种子平均千粒重略有下降，但与CK相比，各处理的平均粒重均未达到显著差异水平。同一浓度处理，随着喷施天数的增加，种子千粒重也表现逐日下降的趋势。但在前5 d范围内，粒重降幅不明显，而在遇2 d下雨后，至第8、9天，种子千粒重表现出较大幅度的下降。由此得出结论：在供试浓度范围内，喷施脱水剂对适时收获的种子粒重无显著影响。

表3　不同脱水剂处理的种子千粒重(g)变化Table 3　Grain weight of the seeds with different dehydrating agent treatment

2.3脱水剂处理对种子发芽特性和活力的影响

种子发芽率是直接用来检验种子质量和实用价值的重要指标，农业生产上用种量常依此来确定。种子活力是种子的健壮度，包括种子在田间条件下的出苗能力及幼苗生长潜力。表4、表5、表6为脱水剂处理分别对种子发芽势、发芽率及活力的影响。

表4　不同脱水剂处理的种子发芽势(%)Table 4　Seed germination potential with different dehydrating agent treatment

(1)从表4～6可见，随着药剂处理浓度的增大，种子的发芽势、发芽率和活力均呈现下降趋势。其中，A4与B4处理第1～5天种子平均发芽势分别为68.4%和68.5%，与CK(72.6%)差异达到了显著水平；种子平均发芽率分别为80.0%和81.8%，与CK(80.4%)差异不显著；种子平均活力指数分别为206.3和209.1，与CK(240.7)差异显著。说明药剂A和药剂B在4种供试浓度范围内对处理第1～5天的种子平均发芽率无显著影响，750～2250 mL/hm2浓度范围内对发芽势和种子活力影响不显著，但3000 mL/hm2浓度处理对发芽势和种子活力的影响达到了显著水平。

表5　不同脱水剂处理的种子发芽率(%)Table 5　Seed germination rate with different dehydrating agent treatment

表6　不同脱水剂处理的种子活力指数Table 6　Seed vigor index with different dehydrating agent treatment

(2)同一药剂处理浓度条件下，随着喷药后天数的增加，种子的发芽势、发芽率和活力呈现下降趋势。A1、A2和B1、B2处理的第1～5天，其种子的发芽势、发芽率和活力与同一天的CK相比没有明显差异；A3和B3处理的第5天，其种子的发芽势分别为67.5%和67.8%，显著低于同一天的CK(70.2%)；而A4和B4处理的第4天，其种子的发芽势(分别为66.3%和67.2%)即显著低于同一天的CK。药剂处理后天数对种子发芽率的影响与同一天的CK差异不显著。药剂处理后天数对种子活力的影响与对发芽势的影响趋势基本一致，即A1、A2和B1、B2处理与同一天的CK差异不显著，但在A3和B3处理的第4天、A4和B4处理的第3天即表现出与同一天CK的显著性差异。说明在750～1500 mL/hm2浓度范围内随着处理后天数的增加，其种子的发芽势、发芽率和活力与同一天的CK相比没有明显差异，在满足种子含水量降低至18%的条件下，适宜在喷药后4～5 d收获；2250 mL/hm2浓度下适宜在喷药后3 d收获；3000 mL/hm2浓度对种子活力的影响较大，不宜采用。

(3)喷施药剂后的第8、9天，各处理的种子发芽势、发芽率及活力均较喷施后的第5天有较大幅度降低。与同一天的CK相比，750～1500 mL/hm2浓度处理的种子发芽势、发芽率显著高于CK，其他各处理与CK差异不明显，但1500～3000 mL/hm2浓度处理的种子活力显著降低。说明延迟一定时间收获和遇雨情况下，喷施低浓度(750 mL/hm2)脱水剂对种子发芽率和活力影响不大，但高浓度(1500～3000 mL/hm2)对种子发芽率和活力有影响。

2.4脱水剂处理对种子脯氨酸含量的影响

脯氨酸是植物体内有效的渗透调节物质，几乎所有逆境都导致植物体内游离脯氨酸大量积累，尤其是干旱胁迫下，脯氨酸积累最为明显。脯氨酸的积累情况与植物抗逆性有密切关系。因此，脯氨酸可作为植物抗逆性的一项重要生理指标。各处理的脯氨酸含量测定结果如表7。

表7　不同脱水剂处理的脯氨酸的含量(μg/g)Table 7　PRO Content of the seeds with different dehydrating agent treatment

从表7可见，随着药剂处理浓度的增大，种子的脯氨酸含量呈现较大的上升趋势。如A1～A4处理第1～5天的种子平均脯氨酸含量分别为89.2、105.2、117.3、和131.3 μg/g，B1～B4处理第1～5天的种子平均脯氨酸含量分别为88.2、108.3、112.5和136.2 μg/g，与CK(51.3 μg/g)的差异均达到了极显著水平。同一处理浓度下，随着喷施后天数的增加，种子脯氨酸含量也呈现逐渐升高的趋势。如A1处理第1～5天，种子脯氨酸含量分别为54.3、68.6、69.3、105.8、147.8，B1处理第1～5天，种子脯氨酸含量分别为45.0、57.0、79.5、100.5和159.2 μg/g，均显著或极显著高于第1～5天的CK(32.0、39.1、55.9、60.2和69.2 μg/g)。说明750～3000 mL/hm2浓度范围内随着处理后天数的增加，其种子脯氨酸含量与同一天的CK相比，均产生了明显差异。分析雨后转晴的两天各处理种子脯氨酸含量，喷施后第8、9天各处理种子脯氨酸较第5天前有较大幅度的降低，但仍显著高于同一天的CK。

3　结论

(1)蜡熟末期喷施A、B两种脱水剂均能使杂交水稻种子田间含水量快速降低。在喷施后连续5 d晴天条件下，随着喷施浓度的增大，种子含水量下降的幅度也加大；同一浓度处理，随着喷施后天数的增加，种子含水量逐日下降，并呈现出前3 d急速下降，后2 d缓慢下降的趋势。种子每天的平均脱水速率在1.5～1.7个百分点，田间种子含水量降低7.0～8.5个百分点。

(2)在供试浓度范围内，喷施脱水剂对适时收获的种子粒重无显著影响。在满足种子田间含水量降低至18%的条件下，根据脱水剂对种子的发芽势、发芽率和活力的影响，两种脱水剂以750～1500 mL/hm2浓度处理，适宜在喷药后4～5 d收获；2250 mL/hm2浓度处理适宜在喷药后3 d收获；3000 mL/hm2浓度对种子活力影响较大，不宜采用。

(3)在第6、7天遇连续下雨并延迟到第8、9天收获的情况下，各处理的种子发芽势、发芽率及活力均较喷施后的第5天有较大幅度降低，但与CK相比，喷施低浓度(750 mL/hm2)脱水剂对种子发芽率和活力影响不大。

4　讨论

4.1脱水剂处理对杂交水稻种子的田间脱水效果

种子灌浆成熟期的田间温度和湿度是产生穗萌发芽的外界条件，但在杂交水稻制种中，人为控制田间温湿度极为困难，降低种子田间含水量是防止和减轻穗萌发芽的途径之一。冯维卓[7]认为水稻在喷施脱水剂后可比未喷施脱水剂处理的含水率下降2.5%～3.0%，含水量的降低幅度则与施药后天数及天气状况有密切关系，脱水剂用量越大，种子含水率的降幅也越高。本研究结果表明，蜡熟末期喷施A、B两种脱水剂均能使杂交水稻种子田间含水量快速降低。在喷施后连续5 d晴天条件下，种子每天的平均降水速率在1.5～1.7个百分点，田间种子含水量能够降低7.0～8.5个百分点。在喷药后第6、7天遇到连续下雨，种子含水量回升，但与CK相比，脱水剂处理的种子含水量仍低4～9个百分点。说明喷施脱水剂能够使种子在田间快速脱水，从而达到减少种子收获前的穗萌率和种子收获后霉变率的目的。

4.2脱水剂处理对杂交水稻制种产量及种子质量的影响

官春云等[8]研究了脱水剂在油菜生产上的应用效果。脱水剂种类和处理时期对油菜籽千粒重、含油量及产量的影响存在明显差异，总的趋势是不同的脱水剂处理对菜籽千粒重和产量影响较大，但对含油量影响较小。郝洪波等[9]在试验中发现，喷施了脱水剂的稻谷其穗重、穗粒重、千粒重及收割后产量均低于未喷施的对照处理，表明喷施脱水剂产生了一定的负面影响。本试验结果表明，喷施脱水剂浓度750～1500 mL/hm2，在喷施后4～5 d内收割，喷施浓度2250～3000 mL/hm2，在喷施后3 d收割，种子粒重、发芽率、活力等均与对照差异不显著。在第6、7天遇连续下雨并延迟到第8、9天收获的情况下，各处理的种子发芽势、发芽率及活力均较喷施后的第5天有较大幅度降低。可能由于种子完熟后延迟收获会产生过多的呼吸消耗，或遇雨水会导致内含物溶解淋失和产生药害，从而导致种子质量下降。因此，应注意及时收获。

[1]王元伟.全程机械化在杂交水稻制种中的应用及效应分析[J].现代农业科 技，2015(13)：73-76.

[2]武小燕，王磊.我国杂交水稻制种机械化栽植探讨[J].现代农业科技，2013(24)：76-78.

[3]谭长乐，王宝和，薛良鹏，等.杂交水稻机械化制种现状与技术思路[J].江苏农业科学，2011，39(6)：76-78.

[4]毕吉福.种子干燥技术的探索[J].民营科技，2012(2)：90-91.

[5]段永红，李小湘，李卫红.利用电导法测定杂交水稻种子活力的探讨[J].湖南农业科学，2010(23)：17-19.

[6]职明星，李秀菊.脯氨酸测定方法的改进[J].河南科技学院学报，2005，33(4)：10-12.

[7]冯维卓.立收谷在水稻上的催枯技术及使用效果[J].现代农药，2002(5)：36-37.

[8]官春云，谭太龙，陈社员，等.油菜化学催熟研究初报[J].作物研究，2008，22(3)：154-159.

[9]郝洪波，崔海英，李明哲.不同化学脱水剂对谷子机械收获产量的影响[J].河北农业科学，2013，17(1)：6-8.

Study on the Effect of Dehydrating Agent on Hybrid Rice Seeds in Field

LIU Zhao1，LIU Aimin2，ZHANG Haiqing1*，CHEN Yong1，YANG Yongbiao1

(1 College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China；2 Hunan Longping Seed Co.Ltd.，Changsha 410006，China)

In order to explore the rapid drying technology of hybrid rice seeds in the field，two dehydrating agents (A and B) with 4 concentrations (750、1500、2250、3000 mL/hm2) were selected and sprayed in the mature stage of the hybrid rice combinations of ‘H638S×R534’.Hybrid seed moisture content，seed grain weight，germination potential，germination rate，vitality，and proline content were determined after harvest.The results showed that：(1) dehydration agents A and B decreased the water content of hybrid rice seed in the field rapidly.If there are five consecutive fine weather days after spraying and as the agent concentration increased，the seed moisture content decreased more rapidly.At same concentration，the seed moisture content declined rapidly in the first three days after spraying and followed slow decline in the next two days.The average dehydration rate was 1.5%-1.7%/d，the seed moisture content decreased by 7.0-8.5 percentage points within 5 d.(2) In the tested concentration range，dehydration agents did not affect seed weight significantly of the seeds harvested timely；As the concentration increased，seed germination potential，germination rate and vigor showed a decline trend；at the same concentration and with the increased spraying days，the seed germination potential，germination rate and vigor also declined.(3) On the condition of 18% seed moisture content in field，according to the effect of the dehydrating agent on seed germination potential，germination rate，vigor and proline content，the suitable concentration of the two dehydrating agents are with 750-1500 mL/hm2；the suitable harvest time is 4-5 days after spraying.(4) In the case of continuous rain condition after spraying，if the harvest delayed to 8-9 days，the seed germination potential，germination rate and vigor were significantly lower than that harvested at 5 days after spraying.Harvest timely should take in mind.

hybrid rice；seed production；dehydrating agent；seed moisture；seed vigor

2016-04-07

刘钊(1991-)，男，硕士研究生，Email：m18711059764@163.com。﹡通信作者：张海清，博士，教授，主要从事种子生产原理与技术研究，Email：hunanhongli@aliyun.com。

国家科技支撑计划项目(2014BAD06B07)；湖南省教育厅研究生创新实验项目(CX2015B256)。

S511.038

A

1001-5280(2016)04-0370-06

10.16848/j.cnki.issn.1001-5280.2016.04.06