0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂对水稻的调节作用

苏正川，卿尚飞，张亚彪

(1.四川海润作物科学技术有限公司，四川 乐山 614100；2.安徽农业大学茶与食品科技学院，安徽 合肥 230031)

芸苔素内酯(Brassinolide，简称BR)是一种植物内源调节剂，是一类具有活性结构芸苔素类似物的总称，被视为第六类植物生长激素。它具有促进植物生长、提高植物抗逆抗病能力、改善植物生长及品质等多方面功能[1]。芸苔素内酯广泛应用于植物生长的各个阶段。应用芸苔素内酯处理水稻种子特别是陈化的种子，可以提高种子的萌发率[2]；在苗期，它可以促进根系的生长，使根数量增加[3]；同时，它还可以明显提高水稻的穗长、穗粒数和千粒重，使水稻产量增加[4]。此外，芸苔素内酯还可以提高作物对干旱[5]、寒冷[6]和盐胁迫[7]的抗性以及缓解甲咪唑烟酸[8]、苯唑·二甲钠[9]、莠去津和硝磺草酮[10]等除草剂药害对作物的影响。S-诱抗素(S-abscisic acid)是天然脱落酸的通用名，能诱导并激活植物150多种抗性基因的表达，启动植物本身对逆境的抵抗或适应机制，增强植物抵抗不良环境的能力，被称为植物“抗逆诱导物质之王”、“调节剂中的调节剂”[11]。S-诱抗素的应用主要为促进葡萄着色[12]、增加作物抗逆性[13，14]等。同样的，S-诱抗素也能促进水稻分蘖，增加分蘖数和产量。此外，S-诱抗素不仅能够调节作物的生长，还能提高三环唑和吡唑醚菌酯对“越光”水稻稻瘟病的防治效果[15]，降低“川康优丝苗”水稻稻曲病的发生率[16]。对花生叶斑病[17]和烟草青枯病[18]的防治也有协同增效作用。目前，芸苔素内酯和S-诱抗素多单独使用，鲜有复配使用的报道。本试验将探索24-表芸苔素内酯和S-诱抗素复配使用对水稻生长和水稻品质的影响，以期为24-表芸苔素内酯和S-诱抗素复配使用提可溶性液剂供一定的应用参考。

1 材料与方法

1.1 供试材料 供试作物为水稻(品种为“F优498”和“川优6203”)。供试药剂为0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂，24-表芸苔素内酯和S-诱抗素的比例为1：249,0.1%S-诱抗素可溶性液剂,0.01%24-表芸苔素内酯可溶性液剂。

1.2 试验方法

1.2.1 田间试验 0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂设置4个剂量,以0.1%S-诱抗素可溶性液剂和0.01%24-表芸苔素内酯可溶性液剂为对照,清水为空白对照。每个处理试验4个小区,“F优498”水稻小区面积为22.8 m2,“川优6203”水稻小区面积为27.5 m2,各小区随机排列,周围设置保护行。各药剂的使用剂量按(表1)设置。共进行2个品种的试验。

表1 各药剂使用剂量设置

1.2.2 调查方法 分蘖期施药后1个月,每个小区5点取样,每点取2从,测定根长、株高和分蘖数。收获前每小区调查1 m2的有效穗数。收获时单打单收测定产量和千粒重。收获后每小区随机取样100 g送检测中心进行品质测定,测定蛋白质、可溶性糖、淀粉含量等指标。

1.3 数据处理 调查数据及计算:依据《农药田间药效试验准则》计算平均数和防效。

增加率(%)=100×(处理区结果-对照区结果)/对照区结果

利用Excel和DPS软件对数据进行统计,采用邓肯新复极差法(DMRT)对试验数据进行分析。

2 结果与分析

2.1 调节剂对“F优498”水稻营养生长的影响 试验共测定了0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂 4个剂量和2个对照药剂对“F优498”水稻根长、株高和分蘖的影响。结果显示:施用了调节剂的处理,“F优498”水稻根长、株高和分蘖均有不同程度的增加。随着0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂施用剂量的增加,“F优498”水稻的根长、株高和分蘖数增加率逐渐增高,在使用剂量为1.255 g a.i/hm2时,“F优498”水稻的根长、株高和分蘖数达到最大值,其根长、株高和分蘖数分别为21.23 cm、71.08 cm和260.0个/10丛,显著高于其他处理。在复配制剂剂量均为0.835 g a.i/hm2的情况下,添加了24-表芸苔素内酯处理的株高和分蘖数显著高于不添加24-表芸苔素内酯的处理,其根长与不添加24-表芸苔素内酯的处理无显著差异。结果表明,24-表芸苔素内酯与S-诱抗素复配的效果比单剂对“F优498”水稻株高和分蘖数的增加效果更好,但对根长增加的影响较小(表2)。

表2 调节剂对“F优498”水稻营养生长调节试验结果

2.2 调节剂对“川优6203”水稻营养生长的影响试验共测定了0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂 4个剂量和2个对照药剂“川优6203”水稻根长、株高和分蘖的影响。结果显示:施用了调节剂的处理,“川优6203”水稻根长、株高和分蘖均有不同程度的增加。0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂不同剂量表现较为随机,整体呈现中间高,两头低的趋势。在剂量0.63 g a.i/ hm2时,株高为63.7 cm,显著高于其他处理;在剂量为0.835 g a.i/hm2时,分蘖数为190.5个/10丛,显著高于其他处理;各剂量对根的调节作用差异不显著,但显著高于清水对照。在复配制剂剂量为0.63和0.835 g a.i/hm2剂量下,添加了24-表芸苔素内酯的处理,其株高和分蘖数显著高于不添加的;其根长与不添加的处理无显著差异。结果表明,24-表芸苔素内酯与S-诱抗素复配的效果比单剂对“川优6203”水稻株高和分蘖数的增加效果更好,但对根长增加的影响较小(表3)。

表3 调节剂对“川优6203”水稻营养生长调节试验结果

2.3 调节剂对“F优498”水稻生殖生长的影响试验共测定了0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂 4个剂量和2个对照药剂对“F优498”水稻有效穗、千粒重和产量的影响。结果显示:施用了调节剂的处理,“F优498”水稻有效穗数、千粒重和小区产量均有不同程度的增加。随着0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂施用剂量的增加,“F优498”水稻的有效穗数、千粒重和小区产量增加率逐渐增高,在使用剂量为1.255 g a.i/hm2时,“F优498”水稻的有效穗数、千粒重和小区产量达到最大值,其有效穗数、千粒重和小区产量分别为237.8个/10丛、29.0 g和21.5 kg,显著高于其他处理。在S-诱抗素剂量相同的情况下,添加了24-表芸苔素内酯处理的有效穗数、千粒重和小区产量略高于不添加24-表芸苔素内酯的处理。结果表明,24-表芸苔素内酯与S-诱抗素复配对“F优498”水稻生长的促进作用较单剂高(表4)。

表4 调节剂对“F优498”水稻生殖生长调节试验结果

2.4 调节剂对“川优6203”水稻生殖生长的影响试验共测定了0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂 4个剂量和2个对照药剂对“川优6203”水稻有效穗、千粒重和产量的影响。结果显示:施用了调节剂的处理,“川优6203”水稻有效穗数、千粒重和小区产量均有不同程度的增加。0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂在剂量为0.63 g a.i/hm2和0.835 g a.i/hm2时对“川优6203”有效穗有较好的促进作用,有效穗数分别为225.3个/10丛和225.8个/10丛,显著高于其他处理。各处理之间的千粒重无显著差异,但显著高于清水对照。在剂量为0.63 g a.i/hm2时小区产量最高,为24.7 kg,显著高于其他处理。结果表明,0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂在较低剂量下(0.63和0.835 g a.i/hm2)对“川优6203”水稻的有效穗数和产量具有促进作用。但试验的调节剂种类和剂量对“川优6203”水稻的千粒重影响无差异,均具有良好的促进作用(表5)。

表5 调节剂对“川优6203”水稻生殖生长调节试验结果

2.5 调节剂对“F优498”水稻谷粒品质的影响 试验共测定了0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂 4个剂量和2个对照药剂对“F优498”水稻蛋白质含量、淀粉含量和可溶性糖的影响。结果显示:0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂在剂量为0.5 g a.i/hm2时,“F优498”水稻的蛋白质含量最高,为12.03%,显著高于其他处理和清水对照。各处理的淀粉含量无明显差异,与清水对照也无显著差异。但其可溶性糖增加较为明显,虽然处理间无显著差异,但显著高于清水对照。结果表明,调节剂的使用可以显著增加“F优498”水稻的可溶性糖含量,对蛋白质的含量具有一定程度的增加(表6)。

表6 调节剂对“F优498”水稻谷粒品质调节试验结果

2.6 调节剂对“川优6203”水稻谷粒品质的影响试验共测定了0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂 4个剂量和2个对照药剂对“川优6203”水稻蛋白质含量、淀粉含量和可溶性糖的影响。结果显示:各处理的蛋白质含量和淀粉含量分别在9.8%～10.3%之间和79.3%～82.4%,无显著性差异。0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂各处理的可溶性糖在3.78%～3.94%之间,显著高于其余调节剂处理和清水对照。结果表明,调节剂可以有效促进“川优6203”水稻可溶性糖的含量,0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂的促进作用更为明显(表7)。

表7 调节剂对“川优6203”水稻谷粒品质调节试验结果

3 讨论

大米是我国食用量第一的粮食,每年都保有数百万吨的大米进口量,据统计,2022年上半年进口大米495万t,已经超过2021年全年的进口量[19],大米需求量与日俱增。如何利用有限的土地生产出更多的粮食,降低农药的使用量,这是目前研究的热门方向,也是对国家中央一号文件要求的农药减量增效精神的深刻践行。

24-表芸苔素内酯和S-诱抗素对水稻生长均有促进作用,但对不同的水稻品种的调节作用具有差异。整体来看,0.25%24-表芸苔素内酯·S-诱抗素可溶性液剂对2个品种的水稻调节的最适剂量有略微的差异,对“F优498”水稻根长、株高、分蘖数、有效穗、千粒重和产量调节的最适剂量为0.835～1.255 g a.i/hm2,而对“川优6203”水稻根长等调节的最适剂量为0.63～0.835 g a.i/hm2,可能与不同的水稻品种对调节剂的敏感度不同有关。S-诱抗素相同剂量下,添加24-表芸苔素内酯的处理,在株高、分蘖数、有效穗数和产量4个方面增加率显著高于未添加24-表芸苔素内酯的处理,表明24-表芸苔素内酯与S-诱抗素复配对水稻生长的促进作用更加显著。不同调节剂处理下的蛋白质和淀粉含量没有明显的变化,甚至在F优498水稻中的蛋白质含量还略有升高。表明调节剂的使用不会对水稻谷粒的故有品质造成不良影响,同时还可以显著提高谷粒可溶性糖的含量,增加米粒的食用口感。

4 结论

调节剂的使用可以显著提高水稻的产量,24-表芸苔素内酯和S-诱抗素复配后具有一定的增效作用,最佳的施用方式为分蘖期和破口期各喷施1次。视水稻品种不同,其最适剂量为0.63～1.255 g a.i/hm2。本试验的结果为24-表芸苔素内酯和S-诱抗素复配在水稻其他品种和其他作物上的使用提供了一定的理论基础。