微波處理小麥種子在減少農藥使用量中的探析

丁勁松+張志祥+宋衛兵+鄧緒清

摘 要：微波作為病蟲害防治中一種新的物理防治方法逐漸被應用。該文通過試驗微波、農藥及清水對照處理小麥種子，比較3種處理方式對小麥生長發育、產量和對小麥赤霉病抗性的影響。結果表明，利用微波處理可以提高小麥種子活力和產量，從而減少了農藥使用量。

關鍵詞：微波；農藥零增長；小麥；產量

中圖分類號 S512.1 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731（2017）13-0078-02

農藥是重要的農業生產資料，為農業發展和人類糧食供給做出了巨大的貢獻，當前我國每年使用農藥制劑100萬t左右，防治面積達3億hm2次以上，農藥為農業豐收做出了巨大貢獻〔1〕。隨著農藥的大量使用，農藥特別是化學農藥的“3R”問題正逐步顯現出來，主要表現在農藥殘留、生物抗性和病蟲害的再猖獗等問題上，具體表現在對水、大氣、土壤、生物的污染和人的健康造成極大的危害〔2-4〕。2015年農業部提出農藥零增長目標，要求根據病蟲害發生危害的特點和預防控制的實際，堅持綜合治理、標本兼治，重點在“控、替、精、統”4個字上下功夫，大力推廣物理防治、生物防治、農業防治等綜合防治技術。

微波作為一種新的物理防治技術逐漸為人們所重視，并應用在多種作物病蟲害防治中〔5-7〕，但研究重點是在微波對作物生育期病蟲害防治中的應用，而微波在農作物種子階段殺菌、提高種子活性和抗性等方面的研究很少。為此，本研究通過試驗微波、農藥及清水對照處理小麥種子，比較3種處理方式對小麥生長發育、產量以及小麥赤霉病抗性的影響，探索一種利用微波提高小麥種子活力和產量，替代小麥包衣藥劑，減少農藥使用量的新技術。

1 材料與方法

1.1 試驗地點安排 試驗地點設在南陵縣許鎮龍潭村蕪湖袁禾農業生產專業合作社，試驗地土地平整，黏性土壤，肥力中等。

1.2 試驗材料 1微波種子處理設備1套（安徽華東光電研究所提供）。小麥種子：品種為寧麥13。小麥包衣劑（市場購買）。

1.3 試驗安排 試驗設3個處理，分別是微波處理、藥劑處理和清水對照處理。微波處理是指在小麥播種前15d用微波種子處理設備對小麥種子進行處理，藥劑處理和清水對照處理指在小麥播種前3d分別采用包衣劑和清水對小麥種子進行處理。每個處理隨機重復3次，共計9個小區，每個小區凈面積20m2，共計180m2。試驗田四周均設保護行。各試驗區在同一田塊，統一管理，并與當地管理條件一致。

1.4 數據調查

1.4.1 發芽率和長勢 小麥播種5d后，每個小區取1m2，調查出小麥苗數和長勢。

1.4.2 莖蘗數 在小麥分蘗末期，每個小區取1m2，調查小麥莖蘗數。

1.4.3 生育期 在小麥生育的不同階段，調查小麥生育期。

1.4.4 小麥赤霉病 在小麥成熟期各小區取1m2調查小麥赤霉病發病株數，并計算小麥赤霉病發病率。計算公式如下：

小麥赤霉病發病率（%）=發病株數/總株數×100

1.4.5 產量 在小麥成熟期，每小區取1㎡，調查小麥穗數和每穗小麥粒數，計算小麥理論產量。

理論產量測定公式：理論產量=穗數×穗粒數×千粒重

數據分析采用鄧肯式新復極差法分析。

2 結果與分析

2.1 發芽率和長勢 通過調查小麥苗數和長勢（見表1），發現微波種子處理后的小麥發芽率最高，小麥出苗數達到235株/m2，與清水對照區相比具有顯著性差異。在長勢方面，微波種子處理后的小麥長勢最好。

2.3 生育期 通過對不同處理小麥生育期調查發現，各處理間小麥生育期基本一致，無明顯差異。在小麥分蘗期和拔節期，微波種子處理的小麥生育期提前1～3d，在小麥生育后期影響較小，基本沒差別。

3 結論

（1）通過分析不同處理間小麥發芽率、長勢、莖蘗數和對小麥赤霉病的抗性存在明顯差異，說明微波處理對提高種子活性，增強小麥植株抗性，促進小麥生長方面具有明顯的效果。

（2）通過生育期調查分析，微波對小麥生育期影響不大，說明微波能提高小麥種子活性和長勢，促進小麥分蘗和拔節，但不能改變小麥生育期。

（3）在產量方面，微波種子處理小麥產量最高，產量達到6744.00kg/hm2，比藥劑處理區高1033.65kg/hm2，比清水對照高1209.65kg/hm2，比藥劑處理區高18.1%，比對照區高24.1%。通過方差分析發現各處理間在小麥穗數、穗粒數和產量方面未有顯著性差異。

4 討論

自從微波熱效應被發現以來，微波加熱的應用日益廣泛。微波輻射產生的瞬時熱效應能產生多種生物學效應，如影響植物體內源激素水平、影響蛋白質修飾和基因表達、調節酶活性、促進種子萌發等[8]，微波加熱引起的生物學效應是廣泛的。本次試驗主要探討了微波的瞬時熱效應殺死小麥種子自身攜帶的病蟲害，提高小麥種子活性，進而促進小麥生長發育和抗性，達到減少農藥使用，提高作物產量的目的。微波處理種子比包衣劑處理種子效果明顯，印證了微波能夠殺死種子自帶病蟲害，為減少農藥使用，研究物理器械替代農藥使用，實現農藥零增長目標提供了重要依據。微波處理可以提高一些植物種子的發芽率、萌發速度、生長發育和作物產量，而且效果比較明顯，Rao、Nelsson等[9-10]都有相關方面的報告。本文發現微波處理對提高小麥種子發芽率、抗病性和提高小麥產量有明顯效果，印證了這一理論。

參考文獻

[1]王獻忠.我國農藥生產和使用現狀及其展望[J].科技信息，2011（13）：777.

[2]徐志英，蔣思霞.農藥環境污染問題及可持續治理對策[J].安徽農業科學，2005，33（10）：1994-1995.

[3]王玉霞，趙曉宇，張先成，等.化學農藥對環境的污染及生物整治措施[J].國土與自然資源研究，2008（4）：69-70.

[4]劉英東.化學農藥對環境的危害及其防止對策的探討[J].中國環境管理干部學院學報，2006，16（1）：84-86.

[5]岳寧，曲潔，楊偉祖，等.微波技術在防治煙草病蟲害的應用：CN，CN 101889567 A[P].2010.

[6]奚家勤，宋紀真，尹啟生，等.微波對煙草甲的殺蟲效果[J].煙草科技，2007，11：70-73.

[7]王首鋒，梁海曼.微波能在農業上的應用前景[J].微波學報，1998（3）：264-270.

[8]梁海曼，周菊華.熱擊在植物組織培養中的應用前景.廣西植物，1992，12（1）：64-75.

[9]RaoYVS.Germination response of wheat seed to dielectric heating.Indian Journai of Agronomy，1989，34（3）：378-379.

[10]Nelsson SO.Stenson ALE，Germination reaponses of selected plant spesies to RF electrical seed treatment.Transactions of the ASAE American，A Society of Agricultural Engineers，1985，28（6）：2051-2058. （責編：張宏民）