不同稀释倍数腐植酸钾溶液浸种对水稻种子萌发及幼苗生长的影响

张会平 许美玲 冯梦喜

河南黑色生态科技有限公司 新乡 453731

腐植酸是一种自然界中广泛存在的大分子物质，含有多种活性基团。近年来，腐植酸产品不仅凭借着改良土壤、提高肥效、刺激作物生长、增强作物抗逆能力以及改善农产品品质等方面的作用在农业生产中广泛应用[1～3]，而且在浸种方面的应用也受到了广泛关注。有试验表明腐植酸浸种显著提高了干旱胁迫下谷子的萌发、幼苗发育、抗旱指数[4]，调控小麦的碳氧代谢[5]。而腐植酸钾以泥炭、褐煤或风化煤等为原料的腐植酸结构中的酸性基团与氢氧化钾反应而成，在刺激作物根系发育、防止钾素固定等方面具有重要作用[6，7]；另外，其在浸种方面的应用也不容忽视，赵海蓓等[8]在研究腐植酸钾浸种对玉米种子萌发及幼苗生长的影响试验中提出，相较于空白处理，200、50 μg/mL的黄腐酸钾浸种处理对提高玉米种子的发芽率，幼苗株高、茎粗以及促进根系发育等方面作用显著,达到了良好的效果。而本试验旨在通过不同稀释倍数的腐植酸钾溶液对水稻进行浸种处理，分析腐植酸钾产品对水稻种子萌发及幼苗的各项形态指标的影响，为腐植酸钾的科学应用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试作物：水稻，品种为“郑旱10 号”。

供试产品：腐植酸钾（粉剂、水分10.62%、腐植酸63.07%、黄腐酸52.04%、钾含量14.2%、pH 10.39），该产品为矿物源腐植酸钾，采用活化工艺制成，由河南黑色生态科技有限公司提供。

1.2 试验方法

1.2.1 选种

选择颗粒饱满、均匀、发育良好的种子。

1.2.2 试验设计

试验于2021年3 月—4 月在河南黑色生态科技有限公司实验室进行，选取240 粒水稻种子，浸泡于45 ℃的0.3%乙醇消毒水中3～5 min。消毒后，分为6 组，每组40 粒，分别转移至盛有清水（对照）、腐植酸钾500 倍稀释液、腐植酸钾2000 倍稀释液、腐植酸钾8000 倍稀释液、腐植酸钾10000 倍稀释液、腐植酸钾15000 倍稀释液的相应烧杯中浸泡48 h。48 h 后，取出种子，用蒸馏水清洗水稻种子2～5 遍，然后用镊子将种子放入预先铺好滤纸的培养皿内，且培养皿内提前放置好相应浸种液，最后放置在温度为25 ℃、湿度为70%的室内进行催芽培养，并每天更换培养皿中相应的溶液（吸出余液，放置新液）。另外，因为该产品作为特肥的使用方法一般是稀释5000～8000 倍，根据作物不同稀释倍数不同，所以本次试验便以8000 倍作为中间值，设置了500 倍稀释液、2000 倍稀释液、10000 倍稀释液、15000 倍稀释液；本次试验各处理分别用CK、T500、T2000、T8000、T10000、T15000 表示，每个处理设置3 个重复。

1.3 测定内容与方法

1.3.1 测定内容

（1）每天定时观察发芽情况。

（2）每天定时记录水稻的发芽数（以胚根长2 mm 为萌发标准，以所有处理均连续两天发芽数不再增加作为发芽结束标准）。

（3）根据长势，在试验进行10 天左右，每个重复选择长势较为一致的5 株进行测定，测定指标包括株高、根长、根粗、鲜重及干重等各个性状，取平均值，并进行记录。

1.3.2 相关测定公式

发芽率=正常发芽的种子数/供试种子数×100%。发芽势=第3 天正常发芽种子数/供试种子数×100%。

发芽指数=Σ（Gt/Dt）[6，7]。

式中，Gt为第t天的发芽种子数，Dt为相应发芽天数。

1.3.3 数据处理

利用Excel 2010 软件进行数据处理及作图。

2 结果与分析

2.1 腐植酸钾溶液浸种对水稻种子萌发情况的影响

通常用种子发芽率是衡量种子质量好坏的重要指标，发芽势是衡量种子发芽力的重要指标，种子发芽势高，则表示种子活力强、发芽整齐、出苗一致、增产潜力大。由表1 可以看出，不同稀释倍数腐植酸钾溶液对水稻种子发芽率有不同程度的影响，相较于CK 处理来说表现最好的是T8000处理，其次是T10000 处理，而T500 处理表现最差。T500 处理相较于CK 处理，有明显的抑制作用，特别是浸种前3 天，种子发芽率显著低于CK处理。从发芽天数来看，发芽第1 天，所有处理与CK 处理相比差异均达到了显著水平；发芽第2 天，除T2000 处理外，其他各处理与CK 处理相比差异均达到了显著水平；发芽第3 天，所有处理与CK处理相比差异均达到了显著水平；发芽第4 天，除T500 显著低于T8000 和T10000 处理外，其他处理之间差异均未达到显著水平；发芽第5～8 天，各处理之间差异均未达到显著水平。

表1 不同稀释倍数腐植酸钾溶液对水稻种子发芽率的影响Tab.1 Effects of potassium humate solution with different dilution ratios on germination rate of rice seeds %

由表2 可以看出，相较于CK 处理，T2000、T8000、T10000 与T15000 等4 个处理对水稻种子发芽势均有提升，分别增加1.22%、7.32%、6.10%和3.66%，其中T8000 处理与CK 处理相比差异达显著水平，但4 个处理之间无显著差异；T500 处理水稻种子发芽势比CK 处理显著下降29.27%。由表2还可以看出，T2000、T8000、T10000 与T15000 4 个处理的发芽指数相较于CK 处理分别显著增加了7.55%、13.58%、13.06%和10.83%，但4 个处理间无显著差异；T500 处理水稻种子发芽指数比CK 处理显著下降24.67%。由此可知，对水稻种子发芽势和发芽指数的影响表现最好处理为T8000，表现不佳的处理为T500。

表2 不同稀释倍数腐植酸钾溶液对水稻种子发芽势和发芽指数的影响Tab.2 Effects of potassium humate solution with different dilution ratios on germination potential and germination index of rice seeds

2.2 腐植酸钾溶液浸种对水稻幼苗生长的影响

由表3 可以看出，不同稀释倍数腐植酸钾溶液处理下水稻幼苗的株高、根长、根粗、鲜重及干重等形态指标存在差异。T8000 处理在株高、根长、根粗、鲜重和干重等方面均表现最佳。在显著性方面，除鲜重外，其他各项指标与CK 处理相比差异均达到了显著水平，尤其是在根长方面，相较于CK 处理提升了38.44%，而T500 处理在根长方面相较于CK 处理降低了13.82%，表现出明显的抑制作用。从各指标来看，在株高方面，T10000 处理的表现仅次于T8000 处理，除T500 处理外，其他各处理与CK 处理差异均达到显著水平；在根长方 面，T2000、T8000、T10000 与T15000 等4 个处理与CK 处理和T500 处理差异均达显著水平，但各处理间差异不显著；在根粗方面，除T8000和T10000 处理与CK 处理差异显著外，其他各处理与CK 处理差异均未达到显著水平；在鲜重方面，T500 和T2000 处理与CK 处理相比较，均表现出抑制作用，且差异均达到显著水平，其他各处理之间无显著差异；在干重方面，T500 处理与CK处理相比，表现出抑制作用，但差异未达到显著水平，而T8000 处理与CK 处理差异达到显著水平，其他处理与CK 处理差异未达显著水平。综合幼苗的各项形态指标发现，表现最好的是T8000 处理，其次是T10000 处理、T15000 处理、T2000 处理，而T500 处理表现最不佳。

表3 不同稀释倍数腐植酸钾溶液对水稻幼苗株高、根长、根粗、鲜重及干重的影响Tab.3 Effects of potassium humate solution with different dilution ratios on height,root length,root diameter,fresh weight and dry weight of rice seedlings

3 结果与讨论

腐植酸作为一类含有大分子官能团、以不同芳香缩合度的芳香结构为骨架，以脂肪链为桥键的天然高分子混合物，不同稀释倍数的腐植酸钾溶液浸种处理下在不同程度上促进或者抑制水稻种子的萌发能力以及幼苗生长能力[9]。本次试验表明，不同稀释倍数的腐植酸钾溶液处理中，8000 倍稀释液表现最佳，促进了水稻种子萌发，其第1 天发芽率为84.17%，相较于清水提升17.44%；发芽势和发芽指数较清水分别提高8.16%和13.60%；并且有利于水稻幼苗生长，其中株高、根长、根粗、鲜重和干重较清水分别提升12.47%、38.53%、26.69%、8.28%和10.98%；而500 倍稀释液处理则在种子萌发及幼苗生长方面起到一定的抑制作用。植物生理学家认为，腐植酸的生理活性和酶活性具有双向调节作用：在一定浓度下对叶蛋白分解酶有抑制性，使叶绿素分解减缓，有利于光合作用的进行；但浓度过高又会抑制细胞的增长和分裂；腐植酸可抑制生长素酶（如吲哚乙酸氧化酶等）的活性，使植物内生长素破坏减少，有利于生长发育，但浓度过高也会促进生长素酶的活性，导致生长缓慢[10]。另外，在发芽率方面，5～8 天内虽无显著性差异，但是在观察时发现，8000 倍稀释液处理的种子发芽情况优于其余各处理，整体长势表现最好。而本次试验设计的不足之处便是在设置处理时，没有按照一定的规律进行设置，有的间隔较大，有的间隔较小，这一问题会在后续研究中进行改善。