《Frontiers in Plant Science》：Seed-dressing treatments improve wheat germination and seedling growth under contrasting sowing conditions in a rice–wheat rotation system
编辑推荐：
## 三、摘要翻译
引言：水稻收获后迟播日益削弱稻–麦轮作区小麦的建成与产量形成。种子包衣（seed dressing）可能缓解上述限制，但其在湿润、迟播条件下及不同土壤覆盖方式下的效果尚不明确。方法：在中国四川省开展为期两年、两因素的裂区田间试验。主区为覆
## 三、摘要翻译
引言：水稻收获后迟播日益削弱稻–麦轮作区小麦的建成与产量形成。种子包衣（seed dressing）可能缓解上述限制，但其在湿润、迟播条件下及不同土壤覆盖方式下的效果尚不明确。方法：在中国四川省开展为期两年、两因素的裂区田间试验。主区为覆土播种与不覆土（地表）播种，裂区为8种种子包衣处理方案，包括Coolas、油菜素内酯（brassinolide, BR）与Ju Chuan单施或组合施用。测定萌发特性、田间出苗、幼苗形态、根系构型、群体生长、产量构成及籽粒产量。结果：种子包衣处理显著改善种子萌发与早期群体建成。与未处理对照（CK）相比，Ju Chuan+BR+半量Coolas（TJ+B+50%C）使发芽率、发芽指数和活力指数分别提高12.89%、96.12%和22.88%。单施Coolas（TC）对幼苗活力指数提升最大，较CK高97.69%。TC亦促进根系发育、作物生长速率和干物质积累。覆土缩短田间出苗时间并提高出苗率。处理效应随发育阶段而异，单施BR（TB）主要加速田间出苗。相反，TC在两个生长季和两种播种方式下均稳定提高籽粒产量12.5%–21.3%。讨论：种子包衣可通过改善萌发、出苗、根系发育、群体建成及后续产量形成，部分抵消迟播限制。在供试田间条件下，若干包衣处理配合覆土播种表现出良好的农艺响应。但本研究仅限于单一地点、单一品种的两个生长季，更广泛的推荐仍需在多种品种、地点和农业生态条件下验证。
## 四、论文解读
**研究背景与问题** 小麦（*Triticum aestivum* L.）是稻–麦轮作中的主要越冬作物，对保障粮食安全和提高年度土地利用效率具有重要意义。气候变化正在改变降雨格局，使许多小麦产区强降水与洪涝频发。稻–麦系统的风险尤为突出，因为小麦须在水稻收获后的狭窄窗口内抢播；此时稻田土壤因近期淹水、犁底层紧实和排水不畅而常呈湿润、通气不良状态，收获期或播种期降雨可使苗床饱和、田间作业延迟，并使萌发种子遭受渍水胁迫。渍水排替土壤孔隙空气、限制氧气扩散，在萌发种子和幼根周围形成低氧或缺氧环境；缺氧限制线粒体呼吸与ATP产生，削弱胚乳贮藏物质动员及胚根、胚芽鞘伸长，田间表现为出苗延迟且不齐、出苗率下降、幼苗瘦弱和种子根生长受限。持续低氧还促进发酵、扰乱离子运输与养分获取、改变根系发育的激素调控；活性氧在渍水和复氧过程中积累，引起膜脂过氧化和细胞损伤，最终降低根系活力、叶片生长、干物质积累、分蘖发生与成蘖存活，制约穗形成与产量，尤其当渍水与迟播、低温叠加时更为严重。播前种子包衣是小麦最易受土壤渍水和生物胁迫时的可行干预措施。传统制剂含杀菌剂或杀虫剂，可保护种子和幼苗免受种传、土传病原物及土壤害虫侵染，在出苗缓慢、病原物暴露时间延长的湿润苗床中尤为重要。功能性制剂还可含植物生长调节剂、微量元素、微生物接种剂和生物刺激素，可能激活代谢、促进贮藏物质动员、增强抗氧化防御、稳定细胞膜并调控激素介导的根系发生。然而处理效果取决于配方、剂量、种子质量、土壤温度、渍水强度与持续时间、土壤性质及当地病虫害压力。已有研究多集中于受控条件下的单一早期性状（如萌发、出苗或幼苗生长），关于这些早期增益能否延续至分蘖期并在迟播、易渍水条件下形成稳定产量，田间证据仍然有限。因此，研究人员在稻–麦轮作系统的迟播、易渍水条件下开展功能性种子包衣田间研究，从萌发、田间出苗到分蘖和产量形成进行全程比较，测定种子萌发、出苗动态、幼苗形态、根系发育、干物质积累、分蘖形成及产量相关性状，评估各处理在湿润田间条件下的功能特征与农艺适宜性，并检验建成、根系和幼苗活力的改善是否与持续的作物发育和更稳定的产量形成相关联；将早期建成性状与后期农艺表现相联系，可为稻–麦轮作区选择种子包衣处理提供证据基础，有助于在降雨多变和渍水风险频发背景下实现小麦可靠建成。
**关键技术方法** 研究于2024—2026年在中国四川省成都市大邑县现代农业粮食产业园（103°53′E，30°58′N）进行，前茬为水稻，土壤为壤土；供试品种为四川农业大学小麦研究所育成的蜀麦1963。采用两因素裂区设计，3次重复，主区为覆土与不覆土（地表）播种，裂区为8个包衣处理（CK、TC、TB、TJ、TC+B、TJ+50%C、TJ+B、TJ+B+50%C），共48个小区。另设室内萌发试验（培养皿法，20±0.5 °C、12 h光周期）计算发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数等指标；田间出苗动态以Logistic方程拟合；用根室装置结合WinRHIZO扫描分析根系构型，以氯化三苯基四氮唑（TTC）法测定根系活力；成熟期测产并折算至13.0%含水量。
**研究结果** （1）种子包衣对小麦种子萌发和种子活力的影响：包衣显著影响两季萌发与早期活力。2024—2025季TC的GR和SVI最高，较CK分别高12.20%和47.69%；TJ+B的GI、TJ的VI数值最高；TJ+50%C降低GR。2025—2026季TJ+B+50%C的GR较CK高12.89%，GI和SVI分别提高96.12%和22.88%；TC的VI较CK高97.69%；TJ+B使GI、SVI、VI分别提高92.14%、20.25%和93.08%，并将MGT缩短至3.73 d（较CK短9.25%）。（2）播种方式与包衣对出苗和幼苗建成的影响：两季播种方式间出苗动态不同，处理差异在不覆土播种下更明显；覆土出苗更早更整齐、最终苗数更高。2025—2026季覆土使t25、t50、t75、t99分别由3.08、5.48、7.71、15.08 d缩短至2.39、3.84、5.27、9.41 d，并提高Vmax、V25–75和MER。不覆土下TB加速出苗最明显，t50和t99较CK缩短43.7%和45.2%，MER提高87.9%；覆土下TB的Vmax最高，TJ+B的MER最高。播后14 d，TC在两种播种方式、两季中均稳定提高出苗数、根鲜重、地上部干重和幼苗活力指数；TB主要提高根长、根干重和幼苗活力指数。覆土提高株高和地上部生物量，根长和根生物量响应年际间不一致。（3）播种方式与包衣对幼苗生长和叶绿素含量的影响：2024—2025季覆土降低LAR、提高CGR、G值、RGR和LWR；TC在两种播种方式下总体生长响应最强，覆土下CGR和G值最高（14.33和0.143）。2025—2026季包衣及其与播种方式互作显著影响全部6个指标；不覆土下TJ+B的CGR较CK高39.32%，覆土下TC的CGR较CK高71.16%。叶绿素含量处理间有差异但排序跨年度、跨播种方式基本一致，TC在两种播种方式下均最高且显著高于CK。（4）播种方式与包衣对根系活力和构型的影响：2024—2025季TC在两种播种方式下根系活力最高并显著高于其他处理。2025—2026季包衣显著影响根系活力和全部根系形态指标；不覆土下TC使TRL、TRSA、TRV分别较CK提高93.6%、71.5%、81.2%，RTN和RFN分别提高118.5%和188.5%；TJ+B+50%C使TRL提高84.6%、RTN和RFN提高122.1%和129.9%；覆土下TC使TRL提高64.4%、RTN约提高100%、RFN提高86.1%，TJ+B+50%C的RFN最高（较CK高103.0%）。扫描图像与量化结果一致。（5）播种方式与包衣对籽粒产量及产量构成的影响：覆土2024—2025季平均增产4.3%，2025—2026季增产5.2%。2024—2025季TC在两种播种方式下产量最高，较各自CK高19.6%和12.5%；2025—2026季不覆土下TJ+B+50%C和TC较CK分别增产21.8%和21.3%，覆土下TC较CK增产19.8%。两季中TC在覆土下均为最高产处理，其产量优势主要与有效穗数相关。（6）萌发、出苗、幼苗生长与产量性状的相关性：两种播种方式下，萌发与幼苗活力指标彼此正相关，出苗时间指标彼此正相关且一般与出苗速率指标负相关；有效穗数与Vmax、V25–75、MER、UI及若干幼苗生长性状正相关；籽粒产量与CGR、G、RGR、LWR、LAI正相关（覆土下还与GP、GI、SVI、VI正相关），与出苗时间指标负相关。上述相关仅为协同变异描述，不构成因果证据。
**讨论与结论** 讨论指出，稻–麦轮作中小麦建成包含萌发、田间出苗、根系发育和早期群体形成等相互关联但彼此独立的阶段，应跨阶段综合评价包衣处理，而非仅依赖发芽率或单季产量响应；TC的协同响应提示其农艺表现可能与早期建成的多个组分相关，但养分吸收、贮藏物质动员、激素调控和抗逆性未直接测定，相关机制应视为假设。播种方式显著影响出苗动态和处理表现，覆土缩短出苗时间、提高出苗率和整齐度，包衣与播种方式间的显著互作表明配方效果不能跨播种条件推广，处理选择应同时考虑主要建成限制因子和预期播种方式。早期建成优势并未在所有处理和生长季中一致转化为产量，TC的产量优势主要与有效穗数相关，但该通路未经直接检验，应解释为关联而非因果。局限性包括：单一品种、单一壤土地点、两个生长季；因两季播量不同而按季分别分析，未评估季×处理互作；商业制剂作为整体测试，无法归因于单个组分；未监测病虫害压力，故保护效应与直接生长效应无法区分；生理机制未验证；未评估经济效益。结论部分译述：本研究评估了种子包衣处理能否在稻–麦轮作体系不同播种条件下改善小麦建成。两个生长季中，所选处理改善了建成并提高了籽粒产量，但响应随处理组成和播种方式而变化；覆土播种总体上促进出苗并改变处理表现。TC和TJ+B+50%C在多项测定性状上表现良好，TC在两季两种播种方式下均提高籽粒产量，TJ+B+50%C在2025—2026季改善萌发、根系发育和籽粒产量。覆土进一步促进快速整齐建成并调节处理表现，凸显将种子包衣策略与特定播种环境相匹配的重要性。总体而言，上述结果证明了种子包衣在供试条件下改善小麦表现的潜力，并强调从萌发到产量形成全程评价响应的重要性；但由于仅涉及单一品种、单一地点和两个生长季，这些处理的农艺稳定性和更广泛适用性仍需在多种品种、环境和生产年份中进一步验证，并需评估其经济可行性。
