蕓苔素甾醇復配磷酸二氫鉀對耐鹽堿水稻產量影響的研究

宋偉豐，韋慶慧，劉 凱，來永才*

（1.國家耐鹽堿水稻技術創新中心東北分中心，哈爾濱 150086；2.黑龍江省農業科學院植物保護研究所，哈爾濱150086；3.黑龍江省農業科學院，哈爾濱 150086）

水稻（Oryza sativaL.）是世界上最重要的禾谷類糧食作物之一，為全球近一半人口提供主要糧食來源，控制著世界溫飽。我國人口基數大，人口增長與糧食生產滯緩之間的矛盾越來越嚴重，如何改良水稻品種，進而提高產量，成為現代農業研究工作中急需解決的關鍵問題之一[1]。

植物在鹽堿脅迫條件下，葉片葉綠素含量會明顯降低，導致氣孔關閉，阻斷光合電子傳遞鏈，降低植物光合速率，抑制光合作用[2-8]。我國鹽堿地面積達0.667億hm2以上，在耕地資源日益趨緊的形勢下，利用好廣闊的鹽堿地，培育并推廣耐鹽堿水稻意義重大[9-11]。

植物生長調節劑蕓苔素甾醇在農業應用中具有巨大潛力，既可以提高作物對逆境的抵抗力，又能夠促進作物的生長，大幅度促進作物產量提升以及品質改善，是實現現今農業超產增收目標的關鍵途徑[12-16]。本文研究了蕓苔素甾醇對鹽堿地水稻生長的影響，為提高耐鹽堿水稻產量，提升鹽堿土地利用效率和改善生態環境提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試藥劑。0.01%蕓苔素甾醇、98%磷酸二氫鉀，威海韓氏耕源農業發展有限公司。

供試材料。水稻品種為‘通系926’，種植于肇源縣國家耐鹽堿水稻技術創新中心東北分中心中試及示范基地。

1.2 試驗方法

1.2.1 植物生長調節劑的噴施

試驗采用4個配方進行處理，并設清水作為對照，具體配方見表1。將植物生長調節劑加入塑料容器中，少量水將其溶解后倒入電動噴霧器中，加水至所需噴液量。在耐鹽堿水稻灌漿期，均勻將藥液噴施于植物表面。

表1 植物生長調節劑的配方及用量

1.2.2 樣品的采集及各項指標的測定

于收獲時，每個小區選定1 m2，測定耐鹽堿水稻的穗粒數、實粒數和千粒重，評價植物生長調節劑對耐鹽堿水稻產量各項指標的影響。

1.3 數據處理

采用OriginPro 9.1軟件進行數據統計與分析。增長率按式（1）計算。

2 結果與分析

2.1 植物生長調節劑對耐鹽堿水稻穗粒數的影響

采用植物生長調節劑處理后，收獲時小區采點測定耐鹽堿水稻的穗粒數，結果如表2所示。從表中可以看出，噴施植物生長調節劑后，耐鹽堿水稻的穗粒數有所增長，0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋200 g/L有機硅449.78 mL/hm2和0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀599.70 g/hm2的增幅比較大，后者更高，增幅可達4.13%，平均穗粒數達114.29粒，說明蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀復配能夠促進穗粒數的增長。

表2 不同處理下的耐鹽堿水稻穗粒數

2.2 植物生長調節劑對耐鹽堿水稻實粒數的影響

噴施植物生長調節劑后，收獲時小區采點測定耐鹽堿水稻的實粒數，結果如表3所示。蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀能夠提高耐鹽堿水稻的實粒數，0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀599.70 g/hm2的增長率最高，可達到3.29%，平均實粒數達110.18粒；其次為0.01%蕓苔素甾醇449.78 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀449.78 mL/hm2，為109.43粒。說明蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀復配，可以促進水稻結實灌漿，提高水稻成熟度。

表3 植物生長調節劑對耐鹽堿水稻實粒數的影響

2.3 植物生長調節劑對耐鹽堿水稻千粒重的影響

應用植物生長調節劑處理后，收獲時小區采點測定耐鹽堿水稻的千粒重，結果如表4所示。從表4可以看出，灌漿期噴施植物生長調節劑后，處理組耐鹽堿水稻的千粒重均高于對照，0.01%蕓苔素甾醇599.70 mL/hm2＋98%磷酸二氫鉀599.70 g/hm2的增長率最高，可達12.32%，平均千粒重可達17.72 g。同時，蕓苔素甾醇與磷酸二氫鉀另一組處理的千粒重也明顯高于對照，說明蕓苔素甾醇與磷酸二氫鉀能夠促進水稻灌漿，可顯著增強水稻飽滿度，顯著提高千粒重。

表4 植物生長調節劑對耐鹽堿水稻千粒重的影響

3 結論與討論

外源蕓苔素甾醇可以提高植株中葉綠素的含量，從而增強光合作用[17]，提升座果率與結實率，作物增產增收。褚世海等[18]研究發現，0.01%蕓苔素內酯水劑可顯著提高水稻實粒數、結實率和千粒重，從而顯著提高水稻產量；李穎等[19]研究發現，蕓苔素可使水稻增產10%～30%；王修慧等[20]發現增產效果以0.01%蕓苔素內酯300 mL/hm2在水稻分蘗期，破口初期，齊穗期各噴施1次為最佳，增產率達9.65%～16.56%；喻凌治等[21]研究發現，0.01%蕓苔素內酯能顯著促進水稻生長，較常規施藥一般增產5%～8%。本研究發現，0.01%蕓苔素甾醇和磷酸二氫鉀復配能夠提高耐鹽堿水稻的穗粒數、實粒數，并顯著提高千粒重，其中千粒重增長率最高可達12.32%，提高了耐鹽堿水稻谷粒的飽滿度，在提高作物產量方面與前人研究結果一致，甚至更佳。

鹽堿脅迫環境中，植物受到不良刺激產生大量毒性自由基，導致自由基代謝紊亂，加劇膜脂過氧化反應，蛋白質降解，DNA鏈被破壞，最終阻礙植物生長發育[22]。外源蕓苔素能夠誘導作物產生抗鹽堿性[21]，提高產量。吳雪霞等[23]研究發現，蕓苔素能顯著促進鹽脅迫下茄子的種子萌發和幼苗生長，顯著減輕葉片氧化損傷，增強茄子的耐鹽性。趙愷[24]研究發現，蕓苔素具有恢復不同鹽脅迫下辣椒種子萌發力，提高發芽率和發芽勢，恢復辣椒幼苗莖質量作用，促進幼苗生長。黃逸心[25]于寧夏淡灰鈣土區域開展甘薯葉面噴撒天然蕓苔素的試驗中發現，蕓苔素能夠促進細胞分裂與伸長，提高葉面積與葉綠素水平，并對葉片生長與后期有效積累光合產物有利，提高甘薯產量。

磷酸二氫鉀能夠促進氮磷吸收，增強光合作用，通過葉綠素的增加能全方位的增強水稻機能，提高作物抗逆能力，提升果實質量品質，促使根系生長，加速花芽分化[26-28]，從而促進干物質積累，提高千粒重。

人民生活水平日益提升，更高品質的作物需求量也越來越大。本研究發現，蕓苔素甾醇與磷酸二氫鉀復配明顯提高作物產量，更有效地促進耐鹽堿水稻抗逆，為耐鹽堿水稻種植提供理論依據。