芸苔素甾醇复配磷酸二氢钾对耐盐碱水稻产量影响的研究

宋伟丰，韦庆慧，刘 凯，来永才*

（1.国家耐盐碱水稻技术创新中心东北分中心，哈尔滨 150086；2.黑龙江省农业科学院植物保护研究所，哈尔滨150086；3.黑龙江省农业科学院，哈尔滨 150086）

水稻（Oryza sativaL.）是世界上最重要的禾谷类粮食作物之一，为全球近一半人口提供主要粮食来源，控制着世界温饱。我国人口基数大，人口增长与粮食生产滞缓之间的矛盾越来越严重，如何改良水稻品种，进而提高产量，成为现代农业研究工作中急需解决的关键问题之一[1]。

植物在盐碱胁迫条件下，叶片叶绿素含量会明显降低，导致气孔关闭，阻断光合电子传递链，降低植物光合速率，抑制光合作用[2-8]。我国盐碱地面积达0.667亿hm2以上，在耕地资源日益趋紧的形势下，利用好广阔的盐碱地，培育并推广耐盐碱水稻意义重大[9-11]。

植物生长调节剂芸苔素甾醇在农业应用中具有巨大潜力，既可以提高作物对逆境的抵抗力，又能够促进作物的生长，大幅度促进作物产量提升以及品质改善，是实现现今农业超产增收目标的关键途径[12-16]。本文研究了芸苔素甾醇对盐碱地水稻生长的影响，为提高耐盐碱水稻产量，提升盐碱土地利用效率和改善生态环境提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试药剂。0.01%芸苔素甾醇、98%磷酸二氢钾，威海韩氏耕源农业发展有限公司。

供试材料。水稻品种为‘通系926’，种植于肇源县国家耐盐碱水稻技术创新中心东北分中心中试及示范基地。

1.2 试验方法

1.2.1 植物生长调节剂的喷施

试验采用4个配方进行处理，并设清水作为对照，具体配方见表1。将植物生长调节剂加入塑料容器中，少量水将其溶解后倒入电动喷雾器中，加水至所需喷液量。在耐盐碱水稻灌浆期，均匀将药液喷施于植物表面。

表1 植物生长调节剂的配方及用量

1.2.2 样品的采集及各项指标的测定

于收获时，每个小区选定1 m2，测定耐盐碱水稻的穗粒数、实粒数和千粒重，评价植物生长调节剂对耐盐碱水稻产量各项指标的影响。

1.3 数据处理

采用OriginPro 9.1软件进行数据统计与分析。增长率按式（1）计算。

2 结果与分析

2.1 植物生长调节剂对耐盐碱水稻穗粒数的影响

采用植物生长调节剂处理后，收获时小区采点测定耐盐碱水稻的穗粒数，结果如表2所示。从表中可以看出，喷施植物生长调节剂后，耐盐碱水稻的穗粒数有所增长，0.01%芸苔素甾醇599.70 mL/hm2＋200 g/L有机硅449.78 mL/hm2和0.01%芸苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氢钾599.70 g/hm2的增幅比较大，后者更高，增幅可达4.13%，平均穗粒数达114.29粒，说明芸苔素甾醇和磷酸二氢钾复配能够促进穗粒数的增长。

表2 不同处理下的耐盐碱水稻穗粒数

2.2 植物生长调节剂对耐盐碱水稻实粒数的影响

喷施植物生长调节剂后，收获时小区采点测定耐盐碱水稻的实粒数，结果如表3所示。芸苔素甾醇和磷酸二氢钾能够提高耐盐碱水稻的实粒数，0.01%芸苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氢钾599.70 g/hm2的增长率最高，可达到3.29%，平均实粒数达110.18粒；其次为0.01%芸苔素甾醇449.78 mL/hm2＋98%磷酸二氢钾449.78 mL/hm2，为109.43粒。说明芸苔素甾醇和磷酸二氢钾复配，可以促进水稻结实灌浆，提高水稻成熟度。

表3 植物生长调节剂对耐盐碱水稻实粒数的影响

2.3 植物生长调节剂对耐盐碱水稻千粒重的影响

应用植物生长调节剂处理后，收获时小区采点测定耐盐碱水稻的千粒重，结果如表4所示。从表4可以看出，灌浆期喷施植物生长调节剂后，处理组耐盐碱水稻的千粒重均高于对照，0.01%芸苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氢钾599.70 g/hm2的增长率最高，可达12.32%，平均千粒重可达17.72 g。同时，芸苔素甾醇与磷酸二氢钾另一组处理的千粒重也明显高于对照，说明芸苔素甾醇与磷酸二氢钾能够促进水稻灌浆，可显著增强水稻饱满度，显著提高千粒重。

表4 植物生长调节剂对耐盐碱水稻千粒重的影响

3 结论与讨论

外源芸苔素甾醇可以提高植株中叶绿素的含量，从而增强光合作用[17]，提升座果率与结实率，作物增产增收。褚世海等[18]研究发现，0.01%芸苔素内酯水剂可显著提高水稻实粒数、结实率和千粒重，从而显著提高水稻产量；李颖等[19]研究发现，芸苔素可使水稻增产10%～30%；王修慧等[20]发现增产效果以0.01%芸苔素内酯300 mL/hm2在水稻分蘖期，破口初期，齐穗期各喷施1次为最佳，增产率达9.65%～16.56%；喻凌治等[21]研究发现，0.01%芸苔素内酯能显著促进水稻生长，较常规施药一般增产5%～8%。本研究发现，0.01%芸苔素甾醇和磷酸二氢钾复配能够提高耐盐碱水稻的穗粒数、实粒数，并显著提高千粒重，其中千粒重增长率最高可达12.32%，提高了耐盐碱水稻谷粒的饱满度，在提高作物产量方面与前人研究结果一致，甚至更佳。

盐碱胁迫环境中，植物受到不良刺激产生大量毒性自由基，导致自由基代谢紊乱，加剧膜脂过氧化反应，蛋白质降解，DNA链被破坏，最终阻碍植物生长发育[22]。外源芸苔素能够诱导作物产生抗盐碱性[21]，提高产量。吴雪霞等[23]研究发现，芸苔素能显著促进盐胁迫下茄子的种子萌发和幼苗生长，显著减轻叶片氧化损伤，增强茄子的耐盐性。赵恺[24]研究发现，芸苔素具有恢复不同盐胁迫下辣椒种子萌发力，提高发芽率和发芽势，恢复辣椒幼苗茎质量作用，促进幼苗生长。黄逸心[25]于宁夏淡灰钙土区域开展甘薯叶面喷撒天然芸苔素的试验中发现，芸苔素能够促进细胞分裂与伸长，提高叶面积与叶绿素水平，并对叶片生长与后期有效积累光合产物有利，提高甘薯产量。

磷酸二氢钾能够促进氮磷吸收，增强光合作用，通过叶绿素的增加能全方位的增强水稻机能，提高作物抗逆能力，提升果实质量品质，促使根系生长，加速花芽分化[26-28]，从而促进干物质积累，提高千粒重。

人民生活水平日益提升，更高品质的作物需求量也越来越大。本研究发现，芸苔素甾醇与磷酸二氢钾复配明显提高作物产量，更有效地促进耐盐碱水稻抗逆，为耐盐碱水稻种植提供理论依据。