不同濃度吡蟲啉包衣處理在油菜上的應(yīng)用Ⅱ.對油菜生長的影響

黃 芳，李冬富，吳紅平，郝仲萍

(1.湖州出入境檢驗(yàn)檢疫局，浙江 湖州 313000； 2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所，安徽 合肥 230031)

不同濃度吡蟲啉包衣處理在油菜上的應(yīng)用Ⅱ.對油菜生長的影響

黃 芳1，李冬富1，吳紅平1，郝仲萍2

(1.湖州出入境檢驗(yàn)檢疫局，浙江 湖州 313000； 2.安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 作物研究所，安徽 合肥 230031)

在田間條件下研究了吡蟲啉(高巧，60%懸浮劑)包衣處理對油菜蚜蟲發(fā)生的影響。播種前對油菜種子進(jìn)行不同濃度(藥種比分別為1∶5、1∶25、1∶125)的藥劑包衣處理。結(jié)果表明，油菜苗期的營養(yǎng)生長(株高、葉面積、葉片數(shù)、葉綠素含量、植株鮮干質(zhì)量)及花期的生殖生長(花朵大小、花器官質(zhì)量、花器官游離脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量)均不受吡蟲啉種衣劑處理的顯著影響；但角果的坐果率和籽粒形成受到了顯著的影響，如單株陰角數(shù)隨處理濃度的升高而增加，角果大小、質(zhì)量及角果內(nèi)籽粒數(shù)和質(zhì)量均受到了顯著的影響。以上結(jié)果說明，吡蟲啉種子包衣處理對油菜的苗期和花期作用不明顯，但可顯著影響油菜最終結(jié)實(shí)。

種衣劑；吡蟲啉；油菜；田間種群

吡蟲啉作為一種強(qiáng)內(nèi)吸性藥劑，用于種子處理，具有省藥、省種、省工、利用率高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)。以種衣劑方式施用吡蟲啉可以最大化地將其由根系吸收進(jìn)入植物組織，增加對害蟲的持效性，其持效期一般可覆蓋作物生長的整個(gè)幼苗期，因此可有效防治苗期害蟲[1]。然而，大量的研究發(fā)現(xiàn)，吡蟲啉種子處理后，雖然苗期害蟲得到了控制，但植物幼苗自身的生長也受到了顯著的影響，如吡蟲啉種衣劑拌種降低了小麥種子萌發(fā)過程中的吸水性及一部分酶活，導(dǎo)致出苗推遲，地下部分生長減速[2]。以吡蟲啉為主要有效成分的濕拌劑不僅顯著減弱小麥的發(fā)芽勢，降低發(fā)芽率，而且明顯地減少小麥的出苗數(shù)，抑制苗高[3]。油菜種子用吡蟲啉包衣后，發(fā)芽勢也會出現(xiàn)一定程度的減弱[4]。另一方面，玉米種子使用吡蟲啉處理后，其株高、根長、根數(shù)、葉片數(shù)、葉面積、植株質(zhì)量、根冠比和葉綠素含量均有所增加[5]。棉花種子被包衣后，幼苗表現(xiàn)出葉色濃綠，株高和根長都有所增加[6]。已有研究表明，化學(xué)農(nóng)藥對作物光合作用、主要營養(yǎng)物質(zhì)、次生物質(zhì)代謝、活性氧、酶活、根系活力及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)等主要生理生化指標(biāo)存在一定的影響[7]。迄今為止，鮮有研究涉及種衣劑對植物整個(gè)生長周期的影響，包括其對花期及果實(shí)期的影響。

Rundl?f等[8]研究認(rèn)為，吡蟲啉作為種衣劑使用，其在油菜花中的殘留導(dǎo)致蜜蜂種群衰敗，即吡蟲啉的影響可延續(xù)到油菜的花期。前期研究也證明，不同濃度吡蟲啉包衣種子后，油菜在花期和結(jié)實(shí)期的蚜蟲發(fā)生量及蚜群發(fā)展仍會受到一定的影響[9]，為此，我們就吡蟲啉處理對油菜苗期、花期及結(jié)實(shí)期的影響展開研究，為吡蟲啉作為種衣劑在油菜生產(chǎn)中的應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

吡蟲啉種衣劑：商品名高巧，70%濕拌種種衣劑(中國拜耳)。

油菜品種：秦油10號，由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。

1.2 田間試驗(yàn)

以不同藥種比(高、中、低濃度藥種比分別為1∶5、1∶25、1∶125)處理油菜種子，包衣處理后室溫放置24 h后進(jìn)行播種。以未包衣種子作為對照。

田間試驗(yàn)：每處理苗床面積為1 m × 50 m，播125 g種子，每塊苗床設(shè)10個(gè)調(diào)查樣點(diǎn)，每樣點(diǎn)調(diào)查10株油菜植株。

油菜長至六葉期，調(diào)查幼苗株高、莖長、葉面積、葉片數(shù)、植株地上部分鮮質(zhì)量和干質(zhì)量(干質(zhì)量計(jì)量方法：獲得鮮質(zhì)量后的部分放入烘箱，50 ℃連續(xù)5 d，至質(zhì)量不再變化后進(jìn)行稱量)。

油菜進(jìn)入盛花期后，即開花后6～11 d[10]，對盛開的花朵進(jìn)行計(jì)數(shù)，并在油菜主花絮軸上摘取盛開的5朵油菜花，量取其花瓣長、寬及雌雄蕊長、花藥長寬及各花器官(雌蕊、雄蕊、花被及花托)的干質(zhì)量。每株另取5朵油菜花，采摘后3 h內(nèi)液氮研磨，冷凍儲存?zhèn)溆茫糜跈z測游離脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖及淀粉的含量。

1.3 葉綠素及其他成分含量測定

葉綠素含量測定方法參考劉絢霞等[11]的方法，采用丙酮研磨法和提取液[V(丙酮)∶V(乙醇)= 2∶1]直接浸泡提取油菜葉綠素，用1 cm比色皿分別在645 nm與663 nm處測定吸光度，再由丙酮法公式計(jì)算葉綠素a，b的含量：葉綠素a含量/(mg·g-1)=[12.7D663-2.69D645]V/1000×W；葉綠素b含量/(mg·g-1)=[22.7D663-4.68D645]V/1000×W；總?cè)~綠素含量/(mg·g-1)=[20.2D663+8.02D645]V/1000×W。

可溶性蛋白含量測定采用考馬斯亮藍(lán)G-250法[12]，脯氨酸含量測定采用酸性茚三酮提取法[12]，可溶性糖含量測定采用蒽酮比色法[12]，淀粉含量測定參考李合生等的方法[12]。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)顯著性采用單因素方差分析(LSD法)，分析軟件為SPSS 11.5。

2 結(jié)果與分析

2.1 油菜幼苗生長情況

基于前期研究結(jié)果[4]，在田間試驗(yàn)中，當(dāng)對照幼苗進(jìn)入六葉期時(shí)，對油菜幼苗的生長情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如表1所示。吡蟲啉不同濃度包衣處理后，苗期油菜植株除莖長外，其株高、葉面積、葉片數(shù)、植株地上部分鮮質(zhì)量和干質(zhì)量等指標(biāo)均與對照沒有顯著差異，即種衣劑處理后的油菜幼苗生長幾乎不受影響。

表1 吡蟲啉種子包衣處理對油菜苗期生長的影響

Table 1 Effect of imidacloprid coating on oilseed rape seedlings

處理Treatment株高Plantheight/cm莖長Stemlength/cm葉面積Leafarea/mm2葉片數(shù)Numberofleaves鮮質(zhì)量Freshweightperplant/g干質(zhì)量Dryweightperplant/g對照Control20.22±1.16a5.49±0.06a50.21±2.31a6.0±0.4a2.83±0.2a0.21±0.04a處理ⅠTreatmentⅠ21.58±1.18a4.97±0.03c48.78±4.56a6.5±0.6a2.92±0.3a0.19±0.01a處理ⅡTreatmentⅡ22.59±2.09a5.17±0.07b52.52±6.23a6.2±0.3a3.01±0.2a0.23±0.03a處理ⅢTreatmentⅢ21.89±2.08a5.03±0.08bc49.98±3.68a5.7±0.8a2.92±0.4a0.22±0.05a

處理Ⅰ：藥種比處理為1∶125；處理Ⅱ：藥種比處理為1∶25；處理Ⅲ：藥種比處理為1∶5。表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤，同列數(shù)據(jù)后無相同小寫字母表示不同處理值之間差異顯著(P<0.05)。下同。

Ⅰ: chemical versus seed = 1∶125; Ⅱ: chemical versus seed = 1∶25; Ⅲ: chemical versus seed = 1∶5. Values (mean ± SD) without the same letters within a column are significantly different at the 5% level among different treatments. The same as below.

對油菜苗葉片葉綠素含量進(jìn)行檢測，結(jié)果如表2所示，不同劑量種衣劑處理后的幼苗，不管是葉綠素a還是葉綠素b，均與對照差異均不顯著(P>0.05)。

2.2 油菜花期生長

在盛花期，對照油菜上完全開放的花朵數(shù)為124 ± 30 (Mean ± SD，下同)，而依濃度由低到高各處理的花朵數(shù)分別為(116±24)、(112±18)和(108±21)，經(jīng)統(tǒng)計(jì)分析以上數(shù)據(jù)間不存在顯著差異(P>0.05)。花期其他生長相關(guān)指標(biāo)及生理指標(biāo)也不受處理的顯著影響(P>0.05)，結(jié)果如表3—表5所示。

2.3 油菜結(jié)實(shí)情況

種衣劑處理后的單株總結(jié)實(shí)數(shù)與對照沒有明顯差異，這和開花量不受顯著影響的結(jié)果是相

表2 吡蟲啉種子包衣處理對油菜苗期葉綠素含量的影響

Table 2 Effects of imidacloprid coating on chlorophyll contents in oilseed rape seedlings

處理Treatment葉綠素aChlorophylla/(mg·g-1)葉綠素bChlorophyllb/(mg·g-1)對照Control1.34±0.16a0.48±0.06a處理ⅠTreatmentⅠ1.28±0.18a0.52±0.08a處理ⅡTreatmentⅡ1.38±0.09a0.52±0.09a處理ⅢTreatmentⅢ1.40±0.08a0.49±0.08a

一致的；但處理的空莢數(shù)顯著高于對照，導(dǎo)致相應(yīng)的角果數(shù)顯著低于對照，同時(shí)，高濃度處理的空莢率顯著高于其他兩個(gè)濃度的處理，角果數(shù)顯著低于其他兩個(gè)濃度的處理(圖1)。

角果不僅結(jié)實(shí)率顯著降低，其果實(shí)長度、質(zhì)量均受到顯著影響(圖2)。就角果長而言，低濃度處理較對照在數(shù)值上雖有所降低，但在統(tǒng)計(jì)學(xué)水平上并不呈顯著差異；但中濃度、高濃度處理的角果顯著短于對照。角果大小在一定程度上決定了角果的質(zhì)量，因此角果質(zhì)量的變化情況類似于角果長；同樣的，莢質(zhì)量也受種衣劑處理的影響，且這種影響更加明顯，即使是低濃度處理，莢質(zhì)量也表現(xiàn)出顯著下降的現(xiàn)象。

表3 油菜開花數(shù)量及花器官形態(tài)

Table 3 Morphology of flowers

處理Treatment花朵數(shù)Flowernumber花瓣長Petallength/mm花瓣寬Petalwidth/mm雌蕊長Pistillength/mm雄蕊長Stamenlength/mm花藥長Antherlength/mm花藥寬Antherwidth/mm對照Control124±30a15.2±1.5a10.0±1.0a7.9±0.2a9.1±0.5a2.8±0.1a1.0±.01a處理ⅠTreatmentⅠ116±24a14.8±1.8a9.8±1.5a8.2±0.5a10.1±0.8a2.7±0.1a1.0±0.2a處理ⅡTreatmentⅡ112±18a15.3±2.0a9.4±1.7a8.3±0.8a9.9±0.7a2.9±0.2a0.9±0.1a處理ⅢTreatmentⅢ108±21a15.0±1.9a8.9±1.9a8.2±0.9a10.0±0.5a3.0±0.3a1.1±0.2a

表4 油菜花器官干質(zhì)量(單位：mg per flower)

Table 4 Dry weights of flower organs

處理Treatment雌蕊Pistil雄蕊Stamen花被+花托Tepal+Torus對照Control0.88±0.11a2.7±0.2a4.66±0.56a處理ⅠTreatmentⅠ0.86±0.12a2.6±0.3a4.75±0.71a處理ⅡTreatmentⅡ0.90±0.15a2.5±0.2a4.78±0.61a處理ⅢTreatmentⅢ0.89±0.17a2.6±0.3a4.68±0.54a

表5 油菜花器官中游離脯氨酸、可溶性蛋白、可溶性糖和淀粉含量的影響(單位：mg·g-1)

Table 5 Contents of free proline， soluble protein， soluble sugar and starch in the flowers

處理Treatment脯氨酸Freeproline可溶性蛋白Solubleprotein可溶性糖Solublesugar淀粉Starch對照Control2.83±0.56a20.6±1.0a17.56±1.81a7.21±0.98a處理ⅠTreatmentⅠ2.69±0.44a21.2±1.8a18.01±2.12a7.50±1.01a處理ⅡTreatmentⅡ2.75±0.38a20.4±1.3a16.98±1.55a7.38±0.88a處理ⅢTreatmentⅢ2.89±0.61a19.8±1.3a17.20±1.17a7.02±1.23a

對角果內(nèi)的籽粒情況進(jìn)行調(diào)查，結(jié)果如圖3

圖1 吡蟲啉種子包衣處理對油菜結(jié)莢情況的影響Fig.1 Effect of imidacloprid coating on fruiting of oilseed rape

圖2 吡蟲啉種子包衣處理對油菜角果的影響Fig.2 Effect of imidacloprid coating on fruits of oilseed rape

圖3 吡蟲啉種子包衣處理對油菜籽的影響Fig.3 Effect of imidacloprid coating on seeds of oilseed rape

所示，除低濃度處理與對照無顯著差異外，其他兩個(gè)濃度的處理中角果的籽粒數(shù)顯著減少；但每個(gè)角果中籽粒干質(zhì)量并無顯著差異(P>0.05)；在單粒籽粒干質(zhì)量上，處理后的籽粒質(zhì)量高于對照。

3 討論

吡蟲啉自20世紀(jì)八九十年代合成并推向市場后，其效果卓越，使用極為廣泛。新世紀(jì)初，德國拜耳將吡蟲啉制成種子包衣劑，用量更少，靶標(biāo)害蟲定位更加精確，在農(nóng)作物栽培中廣泛應(yīng)用。同時(shí)，針對吡蟲啉種衣劑對植株生長的影響也開展了大量的研究。大部分研究結(jié)果表明，吡蟲啉作為種衣劑對植物生長的影響主要表現(xiàn)在苗期，如芽率不齊、芽勢較低等，這些影響隨著植株不斷生長被不斷弱化，至壯苗期，受處理植株已和對照無顯著差異。

然而，越來越多的研究證明，吡蟲啉作為種衣劑使用，其造成影響的時(shí)效遠(yuǎn)長于室內(nèi)研究所得的30～90 d的有效期[13]。2009年Nguyen等[14]研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)吡蟲啉種子包衣處理后的玉米田塊內(nèi)蜜蜂的活性受到了顯著的影響，蜜蜂個(gè)體表現(xiàn)出迷路、活性差等情況；2012年，Maus等[15]研究證明，種衣劑應(yīng)用后不僅影響了蜜蜂，還能影響熊蜂及其他訪花類昆蟲的行為，這些訪花昆蟲活性的減弱導(dǎo)致不同花朵之間花粉交流減少，影響花朵受精從而導(dǎo)致角果形成及角果內(nèi)籽粒的發(fā)育受到顯著的影響。此外，研究還發(fā)現(xiàn)向日葵經(jīng)吡蟲啉種衣劑處理后，其田間的捕食性昆蟲也受到不利的影響[16]。本文結(jié)果表明，油菜苗期的營養(yǎng)生長及花期的生殖生長均不受吡蟲啉種衣劑處理的顯著影響，但高濃度處理中的角果的座果率和籽粒形成均出現(xiàn)了顯著的降低，這可能由于花粉對授粉、傳粉昆蟲有一定的趨避或抑制活力的作用，導(dǎo)致花朵授粉情況不佳，從而影響了角果的發(fā)育，這一結(jié)果為Maus等[15]的研究提供了事實(shí)證據(jù)。

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(責(zé)任編輯 張 韻)

Application of imidacloprid coating over the seeds of oilseed rape Ⅱ. Effects on the oilseed rape development

HUANG Fang1， LI Dongfu1， WU Hongping1， HAO Zhongping2

(1.HuzhouEntry-exitInspectionandQuarantineBureau，Huzhou313000，China; 2.CropResearchInstitute，AnhuiAcademyofAgriculturalSciences，Hefei230031，China)

Effects of imidacloprid (Gaucho) coating on aphids in fields of oilseed rape were studied. Seeds were treated by Gaucho in different ratios of 1∶5， 1∶25 and 1∶125 (weight of chemicals versus seeds). The results showed that vegetative growth (plant height， leaf area， number of leaves， chlorophyll contents and plant weight) at seedling-stage and reproductive growth at flowering-stage (flower size， flower weight， proline/soluble protein/ soluble sugar and starch contents in the flowers) were not significantly affected by treatments; but the fruiting was significantly inhibited， i.e. empty pods were increased as the treated concentration elevated， size/weight/ seeds of pods together with the seeds weight were significantly decreased. Results above suggested that imidacloprid as a seed-coating agent could significantly affect the fruiting， but showed no effect on the seedling and flowering of oilseed rape.

seed-coating agent; imidacloprid; oilseed rape; field population

http://www.zjnyxb.cn

10.3969/j.issn.1004-1524.2017.04.02

2016-11-25

農(nóng)業(yè)部公益性行業(yè)專項(xiàng)(201303030)；安徽省自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(1408085MKL65)；國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(31501638)

黃芳(1981—)，女，浙江云和人，博士，副研究員，研究方向?yàn)楹οx綜合防治。E-mail:huangfang_ch@hotmail.com

S634.3

A

1004-1524(2017)04-0528-06

浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)ActaAgriculturaeZhejiangensis， 2017，29(4): 528-533

黃芳，李冬富，吳紅平，等. 不同濃度吡蟲啉包衣處理在油菜上的應(yīng)用 Ⅱ.對油菜生長的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2017，29(4)： 528-533.