壮秧剂施用对水稻秧苗形态及生理特征的影响

雷 舜，刘少君，范亚霖，唐湘如

(华南农业大学农学院，广东 广州 510642)



壮秧剂施用对水稻秧苗形态及生理特征的影响

雷 舜，刘少君，范亚霖，唐湘如*

(华南农业大学农学院，广东 广州 510642)

为了探究壮秧剂对水稻秧苗形态及生理特征的影响，以‘玉香油占’为试验材料，壮秧剂的不同用量与施用方式为条件，研究了壮秧剂对秧苗成秧率、株高、干物质积累以及SOD等抗氧化酶活性的影响。结果表明，在A种方式(软盘底施壮秧剂)下秧苗成秧率普遍高于其它方式，其中以每盘施用10 g壮秧剂成秧率显著高于其它用量水平，达到73.77 %，较CK显著提高17.16 %；同时株高显著降低43.51 %，苗高干重比显著增加50.53 %；叶片SOD和POD活性均高于CK，但各用量水平间差异不显著。因此A种方式下每盘施用10 g壮秧剂，能够提高秧苗叶片SOD和POD活性，提高其抗氧化能力，降低株高，从而达到“壮秧”的目的。

壮秧剂；成秧率；形态生理特征

壮秧剂(Seedling-strengthening agent，记为SSA，下同)是水稻育秧的物化技术。它集床土调酸、杀菌、秧苗营养和化学调控于一体，不但具有操作简便和省工节本等优点，且更容易培育水稻壮秧[1]。生产应用上的壮秧剂可用于旱育秧、湿润育秧、塑料软盘育秧等多种育秧形式。目前关于壮秧剂对水稻秧苗素质的影响已有报道[2-3]，壮秧剂在水稻育秧生产上应用普遍，作用明显，但是目前市面上常见的壮秧剂超过几十种[4]，种类繁多，且壮秧剂的不同用量与施用方式对秧苗素质的影响较大[5-6]，因此如何确定适合早稻秧苗育秧的壮秧剂施用量和施用方式显得较为重要。同时，关于壮秧剂对早稻秧苗成秧率及相关形态生理特性的影响尚未见报道。鉴于此，本实验研究了壮秧剂的不同用量与不同施用方式对秧苗素质及其生理特性的影响，旨在探究壮秧剂的最佳施用量与施用方式，并进一步培育出适合工厂机械化生长的秧苗。

1 材料与方法

1.1 试验品种、时间和地点及壮秧剂

本试验使用广东超级稻‘玉香油占’为供试品种，于2014年早季在华南农业大学农学院教学试验农场进行。采用华南农业大学农学院自主研制的“超级稻专用壮秧剂”，内含大量和中微量元素、生长调节剂、杀菌剂和抗逆活性物质等。

1.2 试验设计

设置A、B、C、D 4种不同的施用方式，每种方式共3个用量水平，分别为：每盘施用10 g壮秧剂、每盘施用15 g壮秧剂和每盘施用20 g壮秧剂。CK为：每盘施用2 g KCl，5 g硫酸铵，8 g过磷酸钙。

方式A：软盘底施壮秧剂；方式B：软盘泥浆混施壮秧剂；方式C：软盘表施壮秧剂；方式D：秧床底施壮秧剂。其中A、B、C 3种施用方式采用软盘育秧，每盘面积754 cm2，436穴，3次重复，共计36个软盘。施肥方式D采用秧床育秧，每个秧床面积为754 cm2，3次重复，共计12个秧床。

1.3 测定指标及方法

待幼苗长至3叶1心期时，统计各处理软盘或秧床秧苗数，计算其成秧率；各处理随机选取50株统计株高，50株称量鲜重和干重，并计算苗高干重。测试叶片各项生理参数：参照李合生[7]的方法测定叶片过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)、超氧化物歧化酶(SOD)的活性和丙二醛(MDA)与脯氨酸含量。

1.4 数据分析

使用Statistix 8.0进行统计分析，Origin 8.0进行绘图整理。

图1 壮秧剂对秧苗成秧率的影响Fig.1 Effect of SSA on adult seedling rate

2 结果与分析

2.1 壮秧剂对秧苗成秧率的影响

从图1可知，施用壮秧剂能够影响水稻幼苗的成秧率，而在A、C、D 3种施用方式中均以每盘施用10 g壮秧剂的秧苗成秧率比对照成秧率高，分别提高了17.16 %、6.79 %和1.50 %，在A种施用方式中达到显著水平。

表1 壮秧剂对秧苗素质的影响

2.2 壮秧剂对秧苗素质的影响

从表1可知，壮秧剂能够显著降低水稻秧苗的株高。不同的施用方式中，水稻秧苗株高随着壮秧剂施用量的增加而降低，降低趋势为每盘施用10 g壮秧剂<每盘施用15 g壮秧剂<每盘施用20 g壮秧剂，在A种施用方式下降低较缓。壮秧剂还能够显著增加水稻秧苗的苗高干重比。在A、B、C 3种施用方式中，每盘施用10 g壮秧剂的处理苗高干重比均显著高于对照，分别比对照增加50.53 %、25.77 %和55.79 %。

综上可知，A种施肥方式下施用10 g壮秧剂，株高较为合理，苗高干重比增加显著，秧苗壮秧效果较优。

2.3 壮秧剂对秧苗保护酶活性的影响

壮秧剂能够提高秧苗生长期的抗逆性，但不同处理反应各异。SOD、POD、CAT作为作物在逆境胁迫下维持活性氧生成与清除的重要酶类物质[8]，其大小可以当作作物抗胁迫能力的强弱。

由图2可知，壮秧剂能够提高秧苗SOD活性，在4种施用方式中，每盘施用10 g壮秧剂均较CK提高2.10 %、3.38 %、0.90 %和6.81 %。其中以A种施用方式下SOD活性最高，达到149.02 U/g。

图2 壮秧剂对秧苗SOD活性的影响Fig.2 Effect of SSA on seedling SOD activity

图3 壮秧剂对秧苗POD活性的影响Fig.3 Effect of SSA on seedling POD activity

由图3可知，壮秧剂能够影响秧苗POD活性。除方式D外，其余各处理不同施用量间差异均不显著。

由图4可知，A种施用方式下各处理CAT活性均保持较高水平，比CK有所下降，但差异不显著。

2.4 壮秧剂对秧苗MDA含量的影响

丙二醛(MDA) 是植物组织在逆境下遭受氧化胁迫发生膜脂过氧化的产物，反映细胞膜脂过氧化程度和植物对逆境条件反应的强弱[9]。由图5可知，壮秧剂能够影响秧苗MDA含量，A种施肥方式下每盘施用10 g壮秧剂，MDA含量比CK较高，但不显著。

2.5 壮秧剂对秧苗脯氨酸含量的影响

脯氨酸作为作物抗逆的一个重要指标，其含量的高低直接反映了作物本身的自我调节能力。在逆境条件下(干旱、盐碱、热、冷和冻)植物体内脯氨酸含量显著增加[10]。从图6可知，壮秧剂能够影响秧苗脯氨酸的含量。A种施用方式下每盘施用10 g壮秧剂的处理脯氨酸含量低于CK，但不显著。

图4 壮秧剂对秧苗CAT活性的影响Fig.4 Effect of SSA on CAT activity

图5 壮秧剂对秧苗MDA含量的影响Fig.5 Effect of SSA on MDA content

图6 壮秧剂对秧苗脯氨酸含量的影响Fig.6 Effect of SSA on proline content

2.6 水稻秧苗农艺性状和生理指标间的相关性及因子分析

表2表明，秧苗干重与成秧率和株高均极显著相关，成秧率与株高间显著相关。

表3表明，成秧率与秧苗叶片SOD、CAT极显著相关，与叶片脯氨酸含量显著相关。为了进一步探究最优组A方式下每盘使用10 g SSA壮秧的生理效应，对各项生理指标进行了主成分分析(图7)，共提取2个公因子，解释的总方差量分别累计达到66.80 %和91.10 %，其中因子1中SOD活性的提取量最大，达到0.96，其次是脯氨酸含量，为0.64；因子2中以脯氨酸含量的提取量最大，为0.64，其次为POD活性，达到0.61。因此可以初步认为提高叶片SOD活性和脯氨酸含量是提高秧苗形态指标的生理基础。

3 结论与讨论

本实验研究结果表明：华南农业大学农学院研制的“超级稻专用壮秧剂”对水稻成秧率及相关形态生理特性影响效果明显。从成秧率来看，在A、C、D 3种处理条件下每盘施用10 g壮秧剂的秧苗成秧率比对照提高了17.16 %、6.79 %和1.50 %，在A种施用方式下达到显著水平。说明每盘施用10 g壮秧剂在A种方式下有利于水稻幼苗成秧。

SOD，POD和CAT分别表示对应的酶活性，MDA为MDA含量；Pro为脯氨酸含量SOD, POD and CAT indicate the activity of enzyme, MDA is the MDA content; Pro is the proline content图7 主成分分析Fig.7 Principal component analysis of physiological characteristics

从形态指标来看，施用壮秧剂能够显著地降低秧苗高度，而在A种施用方式下每盘施用10 g壮秧剂秧苗高度降低趋势最缓；同时显著提高了苗高干重比，说明壮秧剂可以将同化物有效地输入储存器官[11]，让秧苗变得矮壮。

从生理指标来看，SOD、POD、CAT等酶类物质是逆境条件下植物保持体内活性氧积累与清除系统平衡的保护物质，其活性与水稻秧苗的抗旱性、抗寒性密切相关，保护酶活性强的秧苗表现出较强的抗旱性与抗寒性[12-14]。本实验结果表明：A种施用方式下每盘施用10 g壮秧剂提高了秧苗叶片中保护酶SOD和POD活性，CAT活性、MDA和脯氨酸含量与CK有差异但不显著。广东省作为双季稻区，早晚季均面临不同的气候环境以及自然灾害，例如早季容易受到低温冷害等的影响[15]。因此施用壮秧剂来提高秧苗的抗逆性和成秧率，对培育壮苗显得较为重要。

表2 水稻秧苗成秧率、株高和干重的相关性

注：*和**分别表示显著相关水平为P<0.05和P<0.01(下同)。

Note：Significant correlations at *P<0.05 and **P<0.01.The same as below.

表3 水稻秧苗形态指标与生理指标之间的相关性

适宜的壮秧剂用量对秧苗地上部干重、根系干重、充实度、苗高、叶龄等性状有明显的促进作用[16-17]。本壮秧剂内含有大量和中微量元素、生长调节剂、杀菌剂和抗逆活性物质等，在秧苗的生长发育阶段既能调控秧苗的生长，又可以消除病虫害，从而达到保秧、壮秧的目的。A种施用方式下每盘施用10 g壮秧剂为本壮秧剂的最佳施用方式与施用量，有利于培育壮苗和适合工厂机械化生长的秧苗。

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(责任编辑 李山云)

Effects of Seedling-strengthening Agent on Morphological and Physiological Characteristics of Rice Seedlings

LEI Shun, LIU Shao-jun, FAN Ya-lin, TANG Xiang-ru*

(College of Agriculture, South China Agricultural University, Guangdong Guangzhou 510642, China)

The experiment was carried out to study the effects of seedling-strengthening agent (SSA) on morphological and physiological characteristics of rice seedlings. Adult seedling rate, seedling height, dry matter weight and protective enzymes activity were studied with Yuxiangyouzhan. The results showed that under mode A (SSA applied at the bottom of the floppy disk) the seedlings showed the difference. While applying 10 g SSA to each dish under mode A, adult seedling rate reached 73.77 %, significantly improved by 17.16 % than CK; Seedling height was significantly shortened by 43.51 %, and dry weight per unite plant height was significantly improved by 50.53 %; SOD and POD activity in leaves were higher than other modes, thus increased antioxidant capacity, then strengthened the rice seedlings.

Seedling-strengthening agent; Adult seedling rate; Morphological and physiological characteristics

1001-4829(2016)08-1813-05

10.16213/j.cnki.scjas.2016.08.010

2015-08-14

广东省发展粮食生产专项资金(F15025)；广东省农业攻关项目(2004B20101007)；广东省教育部产学研结合项目(2007B090400134)

雷 舜(1991-)，男，湖南永州人，在读硕士，主要从事作物栽培与生理研究，E-mai:1812740257@qq.com，*为通讯作者。

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