鞠 樂，陳培育，牛銀亭，陰志剛，強學(xué)杰，余行簡，郭騰飛

（南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，河南南陽 473000）

谷子起源于我國，具有抗旱、耐瘠薄、節(jié)水、節(jié)肥、適應(yīng)性廣等特點[1-2]，是旱作生態(tài)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展的主栽作物，還可作為抗災(zāi)減災(zāi)作物，對保障國家糧食安全具有重要意義。谷子種植現(xiàn)已成為鄉(xiāng)村振興的一條重要路徑。谷子因營養(yǎng)豐富，具有保健作用，越來越引起人們的重視，是近年來興起的雜糧熱的主要作物之一[3-4]。谷子是密植作物，植株較高，若在抽穗灌漿期遇到多雨大風(fēng)天氣，會造成谷子植株倒伏，易引起植株早衰，從而致使產(chǎn)量降低[4]，因此培育壯苗、降低株高是有效提高谷子抗倒伏能力的重要措施，也是旱地谷子生產(chǎn)上急需解決的問題[5]。

作物的抗倒伏能力與株高顯著相關(guān)，株高越低，植株抗倒伏能力越強[6]?；瘜W(xué)調(diào)控技術(shù)已成為降低植株高度、培育壯苗的一個重要手段。烯效唑是調(diào)控效果比較顯著的一種生長延緩劑，具有高效、低殘留、低毒等特點，已被廣泛應(yīng)用于多種農(nóng)作物的壯苗培育[7]。烯效唑可以影響植物體內(nèi)多種參與逆境代謝相關(guān)的生理活動，具有很強的生長調(diào)節(jié)能力，可以通過增強滲透調(diào)節(jié)能力，提高抗氧化酶活性，以緩解膜脂氧化程度，提高植物抗逆能力[8]。廖爾華等研究發(fā)現(xiàn)，適宜濃度的烯效唑浸種對玉米幼苗的生長具有明顯的控上促下作用，可促進根系發(fā)育，降低苗高，培育出健壯幼苗[9]。烯效唑在谷子上的研究應(yīng)用多數(shù)是在苗后，而關(guān)于種子萌發(fā)期谷子浸種等方面的研究相對較少。因不同作物對烯效唑敏感性有差異，而谷子浸種可在室內(nèi)進行并具有周期短、可重復(fù)性強等特點，可以作為谷子種質(zhì)資源對烯效唑敏感性鑒定的簡便方法。本研究采用不同浸種時間、不同烯效唑濃度對谷子浸種處理和發(fā)芽試驗，通過測定種子發(fā)芽勢、芽長、芽鞘長、根長、根數(shù)、芽干質(zhì)量、根干質(zhì)量等指標(biāo)，以期篩選出適宜的浸種時間和濃度，為谷子種質(zhì)資源對烯效唑敏感性的鑒定提供理論依據(jù)，為生產(chǎn)上培育壯苗提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 參試材料

供試品種為宛谷2 號，為南陽市農(nóng)業(yè)科學(xué)院自主選育的品種。該品種品質(zhì)優(yōu)良，高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)，綜合抗逆性較強，其生育期92 d；貓耳葉尖端形狀尖，葉鞘顏色綠，葉姿半上沖，葉枕花青素顯色無；新鮮花藥顏色白，剛毛顏色綠，剛毛長度中；株高118.3 cm，穗頸姿態(tài)勾型，穗型紡錘型，黃谷黃米。

供試藥劑為5%烯效唑可濕性粉劑，江蘇景宏生物科技有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗設(shè)計

本研究設(shè)計為二因素完全隨機試驗，分別為A因素（浸種12、24 h，分別記作A1、A2）和B 因素（0、10、20、30、40、50 mg/L 烯效唑浸種液，分別記作B1、B2、B3、B4、B5、B6），A1B1為浸種12 h 對照，A2B2為浸種24 h 對照，3 次重復(fù)。種子用0.4%高錳酸鉀溶液消毒1 h，然后用蒸餾水沖洗干凈，稱質(zhì)量后放入培養(yǎng)皿中，種子與烯效唑浸種液的質(zhì)量比為1∶1.5。

浸種結(jié)束后用蒸餾水清洗干凈，然后選取健壯飽滿的種子進行發(fā)芽試驗，發(fā)芽試驗參照GB/T 3543.4—1995《農(nóng)作物種子檢驗規(guī)程發(fā)芽試驗》略有改動。在經(jīng)75%乙醇消毒過的發(fā)芽盒內(nèi)鋪上3 層直徑12 cm 的濾紙，加入10 mL 蒸餾水，排氣泡，每盒選取籽粒飽滿、大小均勻的種子100 粒，均勻擺放在濾紙上，每個處理3 次重復(fù)，將發(fā)芽盒置于25 ℃人工氣候培養(yǎng)箱進行暗發(fā)芽，72 h 后進行光照培養(yǎng)，每天光照16 h，濕度為60%，10 d 后終止發(fā)芽試驗。

1.3 測量指標(biāo)

參照谷子發(fā)芽標(biāo)準(zhǔn)，于第4 天測種子發(fā)芽勢。并于第10 天，分別從每個發(fā)芽盒內(nèi)隨機選取10 株幼苗，測量其芽長、芽鞘長、根長（精確到0.1 cm）并計根數(shù)，然后將材料放入烘箱中，105 ℃殺青30 min后，80 ℃烘干至恒質(zhì)量，用精度為萬分之一天平測其芽干質(zhì)量、根干質(zhì)量、幼苗干質(zhì)量，并計算其根冠比與物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率。

根冠比=（根干質(zhì)量／芽干質(zhì)量）×100%；

物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率=（根干質(zhì)量+芽干質(zhì)量）/幼苗干質(zhì)量×100%。

1.4 統(tǒng)計分析

采用DPS 7.05 軟件對數(shù)據(jù)進行方差分析、多重比較及相關(guān)性分析，用Excel 2010 制表。采用標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法[10]賦予各指標(biāo)以權(quán)重值，并運用隸屬函數(shù)法對烯效唑敏感性進行綜合性評價[11]。

2 結(jié)果與分析

2.1 烯效唑浸種對谷子種子萌發(fā)各形態(tài)指標(biāo)的影響

方差分析（表1）表明，浸種時間對谷子發(fā)芽勢、根數(shù)、芽長、芽干質(zhì)量、根冠比及物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率指標(biāo)的影響有統(tǒng)計學(xué)意義或高度統(tǒng)計學(xué)意義，對根長、芽鞘長、根干質(zhì)量的影響無統(tǒng)計學(xué)意義；烯效唑濃度對發(fā)芽勢、根長、芽鞘長、芽長、根干質(zhì)量、芽干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率的影響有統(tǒng)計學(xué)意義或高度統(tǒng)計學(xué)意義，對根數(shù)、根冠比指標(biāo)的影響無統(tǒng)計學(xué)意義；浸種時間與烯效唑濃度互作僅對種子發(fā)芽勢的影響具有高度統(tǒng)計學(xué)意義。

表1 方差分析表

2.2 烯效唑浸種處理對谷子主要形態(tài)與生長指標(biāo)的影響

從表2 可以看出，除根冠比外，烯效唑浸種處理對谷子種子萌發(fā)期各形態(tài)指標(biāo)的影響均具有統(tǒng)計學(xué)意義。同一浸種時間條件下，隨著烯效唑濃度增加，發(fā)芽勢、根長、芽鞘長、芽長、根干質(zhì)量、芽干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率指標(biāo)均整體呈下降趨勢，與A1B1處理相比較，浸種12 h，種子發(fā)芽勢降低41.1%～52.3%。浸種時間為12 h 或24 h，當(dāng)烯效唑濃度達40 mg/L 以后，除發(fā)芽勢外，其他指標(biāo)變化差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。當(dāng)烯效唑濃度40 mg/L、浸種12 h 時，與A1B1處理相比較，根長降低26.1%，芽長降低42.0%，根干質(zhì)量降低19.9%，芽干質(zhì)量降低27.1%，物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率降低15.4%。綜上所述，可以初步推斷40 mg/L 烯效唑溶液浸種12 h 是比較合適的處理條件。

表2 浸種處理對谷子種子萌發(fā)各形態(tài)指標(biāo)的影響

2.3 隸屬函數(shù)法綜合評價

為了消除不同指標(biāo)間的差異，對各指標(biāo)相對系數(shù)進行數(shù)據(jù)分析，以標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)賦予權(quán)重法賦予各指標(biāo)權(quán)重值（表3）。隸屬函數(shù)法是相對比較全面的評價方法之一，本試驗采用隸屬函數(shù)法，進行綜合評價，隸屬函數(shù)值越小表明谷子種子萌發(fā)期對烯效唑敏感性越強。從表4 可以看出，40 mg/L 烯效唑浸種12 h 處理條件下，其隸屬函數(shù)加權(quán)平均值（0.003 3）最低，由此可以推測40 mg/L 烯效唑是比較合適的谷子種子萌發(fā)期對烯效唑敏感性的鑒定條件。對各指標(biāo)相對系數(shù)與對烯效唑敏感性進行相關(guān)關(guān)系分析，結(jié)果（表5）表明，各指標(biāo)間（根數(shù)、根冠比除外）存在顯著或極顯著的正相關(guān)關(guān)系，芽干質(zhì)量與根冠比呈顯著的負相關(guān)關(guān)系；各指標(biāo)（根數(shù)、根冠比除外）與對烯效唑敏感性間存在極顯著相關(guān)關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)為：芽長（0.89）=根干質(zhì)量（0.89）=物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率（0.89）＞芽鞘長（0.87）＞根長（0.86）＞發(fā)芽勢（0.84）＞芽干質(zhì)量（0.79），由此可以初步推測芽長、根干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率可以作為谷子種質(zhì)對烯效唑敏感性的鑒定指標(biāo)。

表3 谷子種子各指標(biāo)權(quán)重值

表4 谷子種子各指標(biāo)加權(quán)隸屬函數(shù)值

表5 谷子種子各指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)矩陣

3 討論與結(jié)論

烯效唑是一種高效低毒的植物生長延緩劑，具有降高促壯、防倒伏等作用[9]，在豆類[12]、玉米[13]、小麥[14]等多種作物上均有應(yīng)用。用烯效唑浸種處理后，一般認為具有培育壯苗、增強抗逆能力等作用。而對種子發(fā)芽的影響，本研究表明，宛谷2 號浸種處理后，種子發(fā)芽勢降低，這與姚雄等研究發(fā)現(xiàn)水稻種子經(jīng)過烯效唑浸種處理之后種子發(fā)芽勢有所下降的結(jié)果[7]類似；而汪惠芳研究發(fā)現(xiàn)玉米種子經(jīng)低濃度（20～30 mg/L）的烯效唑藥液浸種處理后，對發(fā)芽勢和發(fā)芽率均有促進作用[15]，這可能與烯效唑浸種液對不同作物的影響不同有關(guān)。

本研究發(fā)現(xiàn)，除根冠比外，烯效唑浸種處理對谷子種子萌發(fā)期各形態(tài)指標(biāo)的影響均顯著。浸種時間對谷子幼苗根長、芽鞘長、根干質(zhì)量等指標(biāo)影響不顯著。廖爾華等研究發(fā)現(xiàn)，玉米種子經(jīng)適宜濃度的烯效唑浸種處理后，可以明顯降低苗高，促進根系發(fā)育，有助于培育出健壯幼苗[9]；陳衛(wèi)衛(wèi)等研究發(fā)現(xiàn)，用烯效唑溶液浸種處理后，谷子幼苗苗高明顯受到抑制[16]：這些與本研究結(jié)果類似，本研究發(fā)現(xiàn)，隨著烯效唑濃度增加，發(fā)芽勢、根長、芽鞘長、芽長、根干質(zhì)量、芽干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率均呈下降趨勢。而陳衛(wèi)衛(wèi)等研究則認為，隨著烯效唑濃度的增加，谷子地上、地下部分干物質(zhì)積累增加，根冠比增加[16]，這可能與苗齡有關(guān)，本研究幼苗培養(yǎng)周期為10 d，而其為25 d。

隸屬函數(shù)法是相對比較全面的評價方法之一，本試驗采用隸屬函數(shù)法進行綜合評價，隸屬函數(shù)值越小，表明谷子種子萌發(fā)期對烯效唑敏感性越強，40 mg/L 烯效唑浸種12 h 處理條件下的隸屬函數(shù)加權(quán)平均值（0.003 3）最小，這表明40 mg/L 烯效唑浸種12 h 效果明顯。陳衛(wèi)衛(wèi)等研究發(fā)現(xiàn)，烯效唑浸種有助于谷子壯苗和增強抗逆性，5 mg/L 烯效唑浸種效果最明顯[16]；張永清等研究發(fā)現(xiàn)，烯效唑浸種處理可顯著增加谷子的成穗數(shù)和千粒質(zhì)量，最終顯著增加產(chǎn)量，在其試驗條件下以30 mg/L 烯效唑浸種效果最佳[17]；劉思辰等研究發(fā)現(xiàn)，20 mg/L 烯效唑浸種處理效果最好，能夠有效降低株高，起到壯稈作用，降低后期倒伏風(fēng)險[5]：這些差異可能與谷子種質(zhì)資源遺傳差異有關(guān)，具體原因有待進一步研究。本研究對各指標(biāo)相對系數(shù)與對烯效唑敏感性進行相關(guān)關(guān)系分析，結(jié)果表明：芽長、根干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率、芽鞘長、根長、發(fā)芽勢及芽干質(zhì)量等指標(biāo)與對烯效唑的敏感性存在極顯著正相關(guān)關(guān)系，其中因芽長、根干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率與對烯效唑敏感性之間相關(guān)系數(shù)最大，初步推測芽長、根干質(zhì)量、物質(zhì)轉(zhuǎn)運速率可以作為谷子種子萌發(fā)期對烯效唑敏感性的鑒定指標(biāo)，可為室內(nèi)進行谷子（種質(zhì)資源）萌發(fā)期對烯效唑敏感性鑒定提供重要理論依據(jù)。