以胺鲜酯、黄腐酸、微肥为主要成分的苜蓿种衣剂配方的研究

陆 艳，吉 高，王显国，宁亚明，荆 照

（中国农业大学动物科学与技术学院，北京 100193）

种衣剂是一种包裹于种子表面的药肥复合材料，其成分主要包括有效活性成分(杀虫剂、杀菌剂、微量元素和植物生长调节剂等)和非活性成分(成膜剂、防腐剂和染料等)。种衣剂具有提高出苗率、促进苗期生长、提高作物抗寒、抗旱能力、增加作物产量等作用[1-5]。苜蓿(Medicago sativa)苗期生长缓慢，易受环境胁迫，而进行种衣剂包衣处理能够起到促进幼苗生长和提高幼苗抗旱能力的作用，有助于苜蓿的建植成功。因此，对苜蓿进行种衣剂包衣处理逐渐成为一项备受推广的措施。目前，国内已有研究的苜蓿种衣剂成分主要为杀虫剂、杀菌剂、根瘤菌剂和黄腐酸等[6-8]，以生长调节剂为主要成分的种衣剂配方研究较少。

胺鲜酯是一种低毒的新型植物生长调节剂[9]，能够提高植物过氧化酶和硝酸还原酶的活性，促进植物根系发育，调节养分平衡，提高固氮豆科作物的产量[10-11]。黄腐酸能被植物根、茎、叶吸收，促进生根、营养元素吸收，增强植物光合作用，促进生根[12]，黄腐酸与根瘤菌相结合的生物型豆科植物种子包衣剂，能促进根瘤菌的生长、增强抗逆性、减少化肥及农药的使用[13]。微肥即微量元素肥料的简称，微量元素为种子的生长发育提供必要的促进作用，施用硼肥和钼肥能够提高苜蓿粗蛋白含量，促进苜蓿对氮磷钾的吸收[14]。本研究旨在以黄腐酸、胺鲜酯、微肥为主要成分，研制一种可以提高苜蓿出苗率、促进幼苗生长的新型种衣剂。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验材料主要包括种子 (阿尔冈金苜蓿)、成膜剂(羧甲基纤维素钠)、种衣剂活性成分(生化黄腐酸、胺鲜酯、硼砂、二水钼酸钠，以下简称活性成分)、防腐剂(苯甲酸钠)、染料(罗丹明)。

1.2 试验方法

本研究主要通过3个步骤进行。首先是种衣剂活性成分浓度的筛选，分别筛选出黄腐酸、胺鲜酯、微肥的3个适宜浓度；其次是依据3种活性成分的3个适宜浓度进行正交组合，形成正交处理，并筛选里面对种子萌发效果最好的处理；最后通过室内发芽与盆栽试验筛选出最适药种比，最终研制一种提高出苗率、促进幼苗生长的新型种衣剂。

1.2.1 种衣剂活性成分浓度筛选

分别配制浓度不同的黄腐酸(0.2%、0.4%、0.6%、0.8%)、 胺 鲜 酯 (0.02%、 0.04%、 0.06%、 0.08%)、微肥(硼砂与二水钼酸钠1∶1) (0.1 %、0.2%、0.3%、0.4%)种衣剂，种衣剂其他成分及含量为成膜剂4%、苯甲酸钠0.1%、染色剂0.5%，然后每次取5 g阿尔冈金种子进行包衣处理，未进行处理的设为对照。包衣种子置于培养箱(PQX-450型人工气候培养箱)中进行发芽试验，通过测定发芽势[15]、发芽率[16]、硬实率及发芽指数[17]等指标对苜蓿种子包衣剂材料的适宜浓度进行筛选。

1.2.2 不同配方筛选

根据之前试验得出的适宜的黄腐酸、胺鲜酯、微肥浓度，从中各确定3个具有代表性的浓度进行正交试验L9(34) (表1)。测定各处理的发芽势、发芽率、硬实率、发芽指数和正常种苗，方法同1.2.1。

表 1 正交试验表Table 1 Orthogonal experimental design

1.2.3 不同药种比对苜蓿种子萌发、幼苗生长的影响

确定种衣剂配方后，按照不同种衣剂和苜蓿种子质量比例(以下简称药种比)进行，分别为1∶10、1∶20、1∶30和1∶40，使用5BW50-30T型包衣机(北京现代农装科技股份有限公司)对苜蓿种子进行包衣。在包衣时随机从4个不同药种比包衣种子各取100粒种子，未包衣作对照，每个处理重复4次，进行标准发芽试验。测定指标同1.2.1。

温室盆栽使用的是草炭与蛭石1∶3比例混合的土壤。试验地点为中国农业大学温室。每个药比设定4个重复，每个重复种15粒种子，然后按照最大土壤饱和含水量[4]的50%进行浇水。播种后逐日观察，统计每盆出苗率、死苗率，共统计4周。出苗后每14 d测定一次株高。出苗后12周，将植株整体移出花盆，然后测量株高、根长、鲜重、干重等指标。

表 2 黄腐酸处理对苜蓿种子萌发的影响Table 2 Effect of fulvic acid treatments on seed germination of alfalfa

出苗率 = 出苗数/播种种子数 × 100%；

死苗率 = 死苗数/出苗数 × 100%。

1.3 数据处理

所有数据均采用Microsoft Excel录入、作图。采用SPSS统计分析软件对纸上发芽试验条件下苜蓿种子发芽势、硬实率、发芽率、发芽指数，以及盆栽试验下苜蓿株高、根系长度、地上生物量、地下生物量等进行显著性分析，用LSD法对同一时期各处理之间测定指标进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 种衣剂活性成分浓度筛选

2.1.1 黄腐酸浓度筛选

使用0.2%和0.4%黄腐酸包衣的苜蓿种子发芽势、发芽率和发芽指数都显著高于对照(P ＜ 0.05)。当黄腐酸浓度达到0.8%时，只有正常种苗显著高于对照(P ＜ 0.05)，发芽势、发芽率和发芽指数与对照无显著差异(P ＞ 0.05)。0.2%黄腐酸处理的种子发芽势、发芽指数和发芽率最高，相比对照分别提高了8.8%、23.1%、5.8%，硬实率减少了30%；种子发芽速度最快，正常种苗最多，表现出更好的种子活力。0.4%黄腐酸处理的种子硬实率最低(表 2)。

2.1.2 胺鲜酯浓度筛选

0.04 %胺鲜酯包衣种子发芽势、发芽指数、发芽率和正常种苗均显著高于对照(P ＜ 0.05)，较对照分别提高5.8 %、16.0 %、4.9%和10.2% (表3)。0.08%胺鲜酯包衣种子的发芽势、发芽指数、发芽率和正常种苗与对照均无显著差异(P ＞ 0.05)。综合来看，胺鲜酯浓度为0.04%时，发芽率、发芽势最高，硬实率最低。

2.1.3 微肥浓度筛选

微肥处理的苜蓿种子发芽势、发芽率、发芽指数较对照均有不同程度的提高，硬实率有所降低，只有0.1%微肥处理的苜蓿种子发芽势、正常种苗、发芽指数、发芽率均较对照有显著提高，分别提高了6.8%、11.2%、5.5%、14.4%，硬实率相比对照有显著减少。本研究结果显示，使用0.1%微肥处理苜蓿种子发芽活力能达到较好水平(表4)。

表 3 胺鲜酯处理对苜蓿种子萌发的影响Table 3 Effects of DA-6 treatment on seed germination of alfalfa

2.2 不同配方筛选

上述结果显示，0.2%、0.04%、0.1%分别是较适宜的黄腐酸、胺鲜酯、微肥浓度(表2、3、 4)。根据上述试验结果中浓度变化对结果的影响趋势，为了试验的准确性，设定黄腐酸浓度0.1%、0.15%、0.2%，胺鲜酯浓度0.02%、0.03%、0.04%，微肥浓度0.05%、0.1%、0.15%，进行正交试验(表5)。

正交试验结果显示，各处理间除了硬实率外，发芽势、发芽指数、发芽率均有显著差异。处理1、处理7和处理8发芽势较高，处理6和处理7正常种苗数多，处理1和处理7发芽指数较高，处理6和处理7发芽率较高，处理7硬实率最低。综合分析，最终选择0.2%黄腐酸、0.02%胺鲜酯、0.15%微肥作为最佳的活性配方。最终种衣剂配方为0.2%黄腐酸、0.15%微肥、0.02%胺鲜酯、4%成膜剂、0.1%苯甲酸钠、0.5%染色剂(表5)。

2.3 不同药种比对苜蓿萌发与幼苗生长的影响

2.3.1 不同药种比对苜蓿种子萌发的影响

经过种衣剂处理的种子发芽势、正常种苗、发芽率和发芽指数相比对照都有明显的提高，其中不同种衣剂处理的发芽势和发芽指数都显著高于对照(P ＜ 0.05)，发芽势提高4.8%～5.5%，平均5.1%，正常种苗平均提高3.5%～8.1%，平均6.4%，发芽率平均提高0.6%～4.9%，平均4.0%，发芽指数提高12.8%～19.9%，平均16.1% (表6)。经过种衣剂处理后，虽然种子的硬实率较对照有所降低，但并不构成显著差异(P ＞ 0.05)。但是不同药种比之间发芽势、正常种苗、发芽率和发芽指数无显著差异(P ＞ 0.05)。

表 4 微肥处理对苜蓿种子萌发的影响Table 4 Effect of micronutrient treatments on seed germination of alfalfa

表 5 不同配方对苜蓿种子萌发的影响Table 5 Effect of different formulas on germination of alfalfa

表 6 不同药种比对苜蓿种子萌发的影响Table 6 Effect of different chemical to seed ratios on alfalfa seed germination

2.3.2 不同药种比对苜蓿出苗率的影响

种衣剂处理过的种子出苗和分枝都较早，说明种衣剂处理苜蓿种子对种子出苗和生长具有促进作用。各处理出苗率都较高，只有对照和1∶40药种比出现死苗(表7)。

不同药种比处理苜蓿株高存在差异。1∶10药种比处理的植株株高为14.15 cm，与对照相比提高了20.5%，效果显著；根颈直径2.55 mm，与对照相比增加了3.7%，但效果不显著。1∶20药种比处理植株株高14.70 cm，比对照提高了25.2%，效果显著；根颈直径为2.74 mm，比对照增加了11.4%，效果显著。1∶30药种比处理株高为12.29 cm，比对照提高了4.7 %，但效果不显著；根颈直径为2.78 mm，比对照提高了13.0%，效果显著。1∶40药种比处理的株高为12.72 cm，相比对照提高了8.3%，但效果不显著；根颈直径为2.63 mm，比对照增加了6.9%，效果不显著。总体来看，1∶20药种比处理的植株最高、根颈也较粗(表8)。

表 7 不同药种比对苜蓿出苗率的影响Table 7 Effect of different chemical to seed ratios on alfalfa seedling emergence

表 8 不同药种比对苜蓿株高和根颈直径的影响Table 8 Effect of different chemical to seed ratios on alfalfa plant height and crown diameter

2.3.3 不同药种比对苜蓿幼苗生物量的影响

1∶20、1∶30药种比处理地上干重和地下干重都相比对照有显著提高(P ＜ 0.05)，1∶20药种比处理地上和地下干重分别提高17.4%和53.8%，总干重提高30.6%，1∶30药种比处理地上和地下干重分别提高21.7%和46.2%，总干重提高30.6% (表9)。1∶30药种比处理地上和地下鲜重分别提高13.5%和49.4%，总鲜重提高25.9%，效果显著。

综上所述，不同药种比之间影响效果有所不同，鲜重提高8%～25.9%，干重提高13.9%～30.6%，其中使用1∶20和1∶30药种比的处理鲜重和干重都较大，效果显著。

表 9 不同药种比对苜蓿幼苗干重和鲜重的影响Table 9 Effect of different chemical to seed ratios on alfalfa seedlings dry weight and fresh weight

3 讨论与结论

黄腐酸原称富里酸，是一种含有多种官能团结构的高分子有机酸性物质聚合体，分子量易被生物吸收，窦森等首次将黄腐酸引入复合型种衣剂并证实黄腐酸种衣剂可用于盆栽试验和大田生产[18]。本研究中0.2%黄腐酸处理的种子发芽势、正常种苗数、发芽率和发芽指数明显高于其他处理，随着黄腐酸浓度的增加对种子发芽的促进效果在减弱，当黄腐酸的浓度达到0.8%时，种子发芽势、发芽指数与对照相比没有明显提升，说明高浓度黄腐酸可能对苜蓿种子发芽促进作用不明显。这与栾白等使用黄腐酸在大豆(Glycine max)上的试验结果类似，适宜浓度的黄腐酸能提高大豆种子的发芽，而黄腐酸过量则对大豆发芽及抗氧化酶活性会产生抑制[19]。俄亥俄州立大学的试验也证实低剂量黄腐酸有类似于吲哚乙酸的效果，显著促进了植物的生长，提高产量[20]。

研究中使用浓度0.02%～0.04%的胺鲜酯处理的种子发芽率显著提高，硬实率显著减少。当胺鲜酯处理浓度为0.04%时，发芽率、发芽势最高，硬实率最低。关于胺鲜酯的研究较少，杨会营等[21]探讨了含有胺鲜酯的3%戊唑醇悬浮种衣剂对玉米(Zea mays)出苗率和生长效应的影响，结果表明，含有0.5% 胺鲜酯的种衣剂的出苗抑制率均小于0，这与本研究中，加入胺鲜酯后苜蓿种子发芽率显著提高的结论类似，说明胺鲜酯在拌种剂中起到了一定安全剂的作用。

本研究中，0.1%微肥处理的苜蓿种子发芽势、发芽指数、发芽率和正常种苗相比对照有显著提高(P ＜ 0.05)，而当微肥浓度达到0.2%时发芽势、发芽指数、发芽率和正常种苗与对照无显著差异(P ＞ 0.05)。本研究中的微肥主要成分为硼砂和钼酸钠，该结果说明低浓度硼钼肥可促进苜蓿种子萌发，而高浓度的硼钼肥则会对苜蓿种子的萌发产生抑制作用。王虹等[22]研究了硼对根用芥菜种子(Brassica juncea var. megarrhiza)萌发的影响，结果表明，随着硼浓度的升高，根用芥菜种子的发芽势、发芽率均呈现先升高后降低的趋势。熊飞等[23]研究了硼对小麦(Triticum aestivum)种子萌发时的影响，结果也表明，低浓度的硼可促进小麦种子发芽势和发芽率的提高，而高浓度的硼则会对小麦种子的萌发产生抑制作用。用0.05%的钼酸溶液对苜蓿种子浸种处理后后，紫花苜蓿的发芽率比未浸种对照提高了18%[24]。关于绿豆(Phaseolus radiatus)试管发芽试验的结果也表明，0.5 g·L-1的钼酸钠对绿豆发芽没有影响，而高浓度(2 g·L-1)钼酸钠会抑制其发芽[25]。刘鹏和杨玉爱[26]研究了硼、钼浸种对大豆种子萌发的影响，结果表明，低浓度的硼和钼有利于大豆种子的萌发，而高浓度的硼、钼浸种则会抑制大豆种子的萌发。本研究的结果也证实了低浓度的硼、钼肥包衣可促进苜蓿种子的萌发，而高浓度的硼、钼肥则会抑制苜蓿种子的萌发。

苜蓿出苗建植对于苜蓿后期的生长十分关键，本研究中，种衣剂包衣种子出苗和分枝都较早，且株高、根颈直径都显著高于对照，其中1∶20药种比处理效果最好；此外不同药种比处理下，幼苗的生物量都相比对照显著提高，鲜重提高8%～25.9%，干重提高13.9%～30.6%，其中使用1∶20和1∶30药种比的处理鲜重和干重较裸种增加最多。李达[27]的研究结果表明，不同种衣剂对苜蓿种子的发芽率和出苗数有促进或者抑制的效果，而本研究中，所配置的种衣剂处理对提高出苗率、苗期生长以及增强抗逆性都有积极作用。

综上，胺鲜酯、微肥在苜蓿种衣剂配方中的适宜比例分别为0.2%、0.02%、0.15%。其他成分为0.1%苯甲酸钠、0.5%罗明丹B染色剂。且药种比为1∶20时，包衣出苗率、苗期生长、生物量都显著高于对照，效果最佳。