硅對(duì)水稻種子發(fā)芽特性的影響

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(綏化學(xué)院農(nóng)業(yè)與水利工程學(xué)院， 黑龍江 綏化 152061)

硅對(duì)水稻種子發(fā)芽特性的影響

于海洋，賈森，郝立冬

(綏化學(xué)院農(nóng)業(yè)與水利工程學(xué)院， 黑龍江 綏化 152061)

用不同濃度的(0，30，60，80，100 mg/L)的硅酸鈉溶液處理浸種后的水稻種子后進(jìn)行發(fā)芽試驗(yàn),分析根、芽生長相關(guān)生理指標(biāo)的變化。結(jié)果表明，硅酸鈉溶液(60～80 mg/L)處理有利于水稻種子的萌發(fā)，能有效提高種子的根長、芽長、根芽比；較低濃度(30 mg/L)促進(jìn)生長效果不明顯；較高濃度(100 mg/L)抑制生長。綜合各項(xiàng)指標(biāo)，建議使用濃度為60～80 mg/L的硅酸鈉溶液處理水稻種子，可促進(jìn)種子萌發(fā)，提高其對(duì)逆境的抗性。

水稻； 硅； 種子萌發(fā)

硅肥基施有利于水稻根系吸收，水稻根系從外部吸收的硅素可以通過共質(zhì)體和質(zhì)外體2種途徑進(jìn)入導(dǎo)管，然后以硅酸態(tài)液體輸送至水稻地上部各器官，并參與形成不同的植株組織[1]。植株挺拔、莖葉直立，受光態(tài)勢明顯改變，有利于通風(fēng)透光和有機(jī)物的積累。硅素能提高水稻葉綠素的含量，延長生育期，促進(jìn)水稻生長。水稻莖葉中硅的含量可達(dá)10%～20%，是典型的喜硅作物，也稱水稻為“硅酸植物”[2]。因此，硅對(duì)水稻生長發(fā)育的影響受到了許多學(xué)者的關(guān)注。水稻種子萌發(fā)和幼苗建成是后期生長發(fā)育的基礎(chǔ)，種子發(fā)芽質(zhì)量直接影響其后期生長、產(chǎn)量品質(zhì)形成及經(jīng)濟(jì)效益。但是，硅對(duì)水稻種子發(fā)芽的影響研究較少。本試驗(yàn)通過研究不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻種子發(fā)芽特性的影響，旨在為水稻的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效生產(chǎn)和硅在水稻栽培、育種中的利用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材 料

供試品種為黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院綏化分院選育的綏粳4號(hào)，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院佳木斯水稻研究所選育的龍粳39，黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院水稻研究所選育的龍糯3號(hào)，黑龍江省五常市龍鳳山長粒香水稻研究所選育的稻花香2號(hào)，綏化市北方稻作綜合研究所選育的北稻2號(hào)。

硅酸鈉由天津市大茂化學(xué)試劑廠生產(chǎn)。

1.2 方 法

試驗(yàn)設(shè)5個(gè)處理，硅酸鈉濃度分別為0，30，60，80，100 mg/L，其中0 mg/L(蒸餾水)處理作對(duì)照(ck)。每個(gè)處理均設(shè)3次重復(fù)。將水稻種子清水浸種催芽處理后，分別選取破胸一致的5種水稻種子各100粒，點(diǎn)播于底部鋪有2層濾紙的盛有硅酸鈉溶液的培養(yǎng)皿中，將所有培養(yǎng)皿置于30 ℃恒溫培養(yǎng)箱內(nèi)，分別進(jìn)行根長、芽長、根鮮重、根干重、芽鮮重、芽干重等指標(biāo)的測定。

1.3 數(shù)據(jù)分析

用Excel 2003整理數(shù)據(jù)并繪圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻幼苗根長、芽長的影響

水稻根長、芽長與硅酸鈉濃度的關(guān)系如圖1、圖2所示。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，水稻品種不同，硅酸鈉濃度對(duì)其根長、芽長的影響不同?？掠裨妶?bào)道，水稻施用硅肥與不施用硅肥相比，根活力提高了1.12～1.13倍,發(fā)根量增加了20%～30%[3]。說明適量施用硅肥對(duì)水稻根活力有促進(jìn)作用。如圖1、圖2所示，不同硅酸鈉濃度處理對(duì)水稻根長、芽長影響不同。其中，在硅酸鈉濃度為60～80 mg/mL時(shí)，水稻根長、芽長表現(xiàn)較好。不同天數(shù)、不同品種的水稻根長、芽長均有不同的表現(xiàn)。

由圖1可知，處理第3天時(shí)，龍糯3號(hào)在硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)芽長最長，其他品種在硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)長勢最好，而稻花香2號(hào)表現(xiàn)一般；處理第5天，龍粳39在硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)芽長最長，其他品種均在濃度為60 mg/mL時(shí)芽長最長；處理第7天時(shí)，稻花香2號(hào)和綏粳4號(hào)在硅酸鈉濃度

圖1 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻幼苗芽長的影響(3，5，7 d)

圖2 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻幼苗根長的影響(3，5，7 d)

圖3 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻幼苗根、芽鮮重的影響(7 d)

圖4 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻幼苗根、芽干重的影響(7 d)

為80 mg/mL時(shí)芽長最長，其他品種無明顯差異。說明不同品種最適的硅酸鈉濃度不同，而且，不同品種在不同天數(shù)表現(xiàn)不同。

圖2中，硅酸鈉溶液處理第3天時(shí)，龍糯3號(hào)在硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)根長最長，其他品種均在硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)根長最長。處理第5、7天，綏粳4號(hào)在硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)根長最長，其他品種均在硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)根長最長。

硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)，龍糯3號(hào)和綏粳4號(hào)的根長、芽長最長，說明龍糯3號(hào)和綏粳4號(hào)的最適硅酸鈉濃度為80 mg/mL；其他品種的最適硅酸鈉濃度為60～80 mg/mL。

2.2 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻幼苗根、芽重的影響

一定濃度硅酸鈉可以改善根系的吸收能力，促進(jìn)根系對(duì)營養(yǎng)的吸收[4]。而水稻根系的生長發(fā)育直接影響著后期的管理及收獲的產(chǎn)量。在一定的硅酸鈉濃度處理范圍內(nèi)，根、芽重與硅酸鈉濃度的關(guān)系如圖3、圖4所示，不同濃度硅酸鈉處理對(duì)水稻的根、芽干重與鮮重影響不同。其中，在硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)，根、芽的干鮮重表現(xiàn)較好。

如圖3所示，不同濃度硅酸鈉處理對(duì)水稻幼苗根鮮重的影響趨勢較一致，隨著硅酸鈉濃度的增加均呈先增加后降低的趨勢，在硅酸鈉濃度為60 mg/mL處理時(shí)，根鮮重達(dá)最高。

不同濃度硅酸鈉處理對(duì)水稻幼苗根干重的影響差異性較大，如圖4所示，龍粳39、稻花香2號(hào)和龍糯3號(hào)在硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)，干重達(dá)最大；北稻2號(hào)在硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)，干重達(dá)最大；而綏粳4號(hào)卻是在硅酸鈉濃度為30 mg/mL時(shí)干重較重。

2.3 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻根、芽比的影響

如圖5所示，在一定硅酸鈉濃度范圍內(nèi)，根芽比變化總體呈先升高后降低的趨勢，除綏粳4號(hào)在硅酸鈉濃度為80mg/mL時(shí)根、芽長度比達(dá)最大外，其余品種均在硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)達(dá)最大。

各類文獻(xiàn)規(guī)范數(shù)據(jù)選項(xiàng)表

注：“√”為必備項(xiàng)，“0”為任選項(xiàng)，“*”為有則加項(xiàng)，“-”為不要求項(xiàng)。

圖5 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻根、芽長度比的影響(7 d)

如圖6所示，各品種總體呈先升高后降低的趨勢，硅酸鈉濃度為60 mg/mL時(shí)，稻花香2號(hào)、龍糯3號(hào)和北稻2號(hào)的根、芽重量比達(dá)最高，而龍粳39根、芽重量比在硅酸鈉濃度為80 mg/mL時(shí)最高。

圖6 不同濃度硅酸鈉對(duì)水稻根、芽鮮重比的影響(7 d)

3 結(jié)論與討論

測定水稻根長與硅酸鈉濃度的關(guān)系與趙紅等研究結(jié)果基本一致[5]。前人研究結(jié)果顯示，硅酸鈉濃度為30，60 mg/mL時(shí)，對(duì)水稻根長、芽長有顯著效果。根據(jù)圖2所示，硅酸鈉濃度為30～80 mg/mL時(shí)水稻根長顯著高于不加硅酸鈉處理組。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，60 mg/mL硅酸鈉處理可增加水稻幼苗根鮮重；60～80 mg/mL硅酸鈉處理可促進(jìn)水稻根長、芽長的生長，增加水稻芽鮮重，對(duì)水稻幼苗根干重也有增重作用；而30～80 mg/mL硅酸鈉處理對(duì)芽干重有增重效果。

適宜的硅酸鈉濃度對(duì)水稻種子發(fā)芽具有良好的促進(jìn)作用，本試驗(yàn)設(shè)定了硅酸鈉濃度范圍，具體的硅酸鈉濃度針對(duì)的水稻品種有待進(jìn)一步研究。除此之外，水稻根的顏色以白色為優(yōu)質(zhì)，是否和硅酸鈉肥有相應(yīng)的聯(lián)系還需進(jìn)一步研究。

[1]許佳瑩,朱練峰,禹盛苗,等.硅肥對(duì)水稻產(chǎn)量及生理特性影響的研究進(jìn)展[J].中國稻米,2012,18(6):18-22.

[2]雷恩春主編.作物營養(yǎng)與施肥[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2014:121.

[3]柯玉詩,黃小紅,張壯塔,等.硅肥對(duì)水稻氮磷鉀營養(yǎng)的影響及增產(chǎn)原因分析[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué),1997(5):24-26.

[4]王麗燕.硅對(duì)NaCl脅迫下野大豆種子萌發(fā)的影響[J].大豆科學(xué),2010,9(5):906-908.

[5]趙紅,羅朝暉,夏瑾華,等.硅、銅對(duì)水稻種子萌發(fā)及幼苗生長發(fā)育的影響[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(21):48-49,52.

Effect of Silicon on the Germination Characteristics of Rice Seeds

YUHaiyang,JIASen,HAOLidong

2016-09-25

綏化學(xué)院科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目(K 1401005)。

于海洋(1994—)，女，黑龍江綏化人；本科，研究方向：作物栽培及生理。

賈 森(1986—)，女，黑龍江呼蘭人；助教，碩士，研究方向：作物栽培技術(shù)。

10.16590/j.cnki.1001-4705.2017.01.101

S 511

A

1001-4705(2017)01-0101-03