施氮對苜蓿根莖葉光合產物分配及抗薊馬的影響

曾文芳 李亞姝 崔曉寧 劉艷君 胡桂馨

關鍵詞氮;苜蓿;牛角花齒薊馬;光合產物;抗蟲性

紫花苜蓿Medicago sativa L.為牧草之王，是世界上栽培最早、面積最大、最有營養價值的高蛋白豆科牧草，是各種食草類家畜的優良飼料。隨著奶業的發展，我國苜蓿種植面積逐年增加，為苜蓿病蟲害的發生和流行創造了有利的生態條件。在我國北方苜蓿主產區，以牛角花齒薊馬Odontothrips loti（Haliday）為優勢種的薊馬類害蟲對苜蓿為害嚴重。在苜蓿營養生長階段，薊馬主要以銼吸式口器銼破苜蓿的幼嫩組織，吮吸其汁液，隨著葉片的生長展開，被害的心葉和嫩葉兩側逐漸開始卷曲、皺縮、變黃，嚴重影響苜蓿的產量和質量。目前，生產上主要使用化學藥劑控制薊馬，但大量使用農藥導致薊馬產生抗藥性、農藥殘留加重。實踐證明，選擇抗蟲品種與合理施肥是防治害蟲最為經濟、安全和有效的途徑。土壤養分如氮、磷、鉀和一些微量元素的多寡影響植株抗蟲性的表達，其中氮元素是一個關鍵因素。在農業生產中，高施氮肥會加重害蟲為害。然而，氮素也是植物生長發育和作物產量最重要的限制因素，不僅影響植物新陳代謝和體內的資源分配，對農產品的品質改善也具有較大的影響。

作為豆科牧草，紫花苜蓿在建植當年和刈割后，自身所固定的氮素并不能滿足其需求，需施氮肥以保證植株正常生長。大量的研究表明，施氮肥能有效提高紫花苜蓿產量和改善其品質，但施氮肥是否會影響苜蓿對薊馬的抗性，目前尚不清楚。因此，本試驗以抗薊馬苜蓿品種‘甘農9號（2017年審定登記）和西北廣泛推廣但對薊馬抗性低的苜蓿品種‘甘農3號為試驗材料，測定施氮后苜蓿對牛角花齒薊馬的抗性表現，以及植株根莖葉中碳水化合物含量變化，揭示施氮對苜蓿抗薊馬的影響，進而為苜蓿薊馬的田問可持續管理提供可利用的參考依據。

1材料與方法

1.1試驗材料

苜蓿材料：對薊馬抗性低的苜蓿品種為‘甘農3號紫花苜蓿M sativa‘Gannong no.3，抗薊馬苜蓿品種為‘甘農9號紫花苜蓿M sativa‘Gannongno.9。

供試蟲源：牛角花齒薊馬Odontothrips loti（Haliday）。

試驗肥料：氮肥為尿素（含N 46%，重慶建峰化工股份有限公司生產），磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%，甘肅金昌化學工業集團有限公司），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 52%，華墾國際貿易有限公司）。

1.2試驗設計

試驗在甘肅農業大學牧草實訓基地網室中進行。于2019年4月底，選用直徑27cm、高30cm的塑料花盆，每盆裝5 kg土。設置N1（0.15 g/盆）、N2（0.3g/盆）、N3（0.45g/盆）、N4（0.6g/盆）等4個施氮量處理，并設不施氮肥為對照（CK）。各處理磷、鉀肥為同一水平，磷肥（P2O5）施用量0.25g/盆、鉀肥（K20）施用量0.3g/盆。穴播‘甘農3號和‘甘農9號紫花苜蓿，每個品種每處理12盆。在苜蓿4葉期間苗，每盆保留長勢一致的苜蓿20株。初花期刈割，待再生苜蓿植株長至20cm時，按3頭/枝條密度接人牛角花齒薊馬成蟲，任其取食為害。于接蟲后第7、14天評價苜蓿的受害指數，測定苜蓿根莖葉的生物量及可溶性糖含量。

1.3試驗方法

1.3.1受害程度調查

除去苜蓿上的薊馬后，按照苜蓿薊馬為害分級標準（表1），調查記錄每株苜蓿上部1/3、長度大于4mm葉片的受害級數，并按下式計算受害指數：

1.3.2生長指標的測定

1）株高：使用卷尺測量植株高度。

2）莖粗：用游標卡尺測量主莖基部的直徑。

3）單株生物量：齊土面剪下苜蓿地上部枝條，將莖葉分離，根系用紗網洗凈，置于105℃烘箱中殺青15min，然后在65℃烘箱中烘至恒重。分別稱量苜蓿根、莖、葉的干重。

4）葉莖比一葉片干重/莖稈干重。

5）根冠比一根系干重/地上部干重。

1.3.3根、莖、葉可溶性糖含量的測定

可溶性糖含量測定采用葸酮比色法。

1.4數據處理

采用SPSS 20.0軟件對所測數據進行統計分析，利用單因素方差分析（Duncan氏法，顯著性水平為a=0.05）比較不同施氮處理下苜蓿植株的受害指數、可溶性糖含量等指標的差異;采用Excel 2016進行圖表的繪制。

2結果與分析

2.1不同施氮水平下苜蓿受害程度的變化

2.1.1牛角花齒薊馬為害7d后苜蓿的受害指數

由圖1可知，施氮后，兩個苜蓿品種的受害指數均有所升高。牛角花齒薊馬為害7d后，隨施氮量的增加，苜蓿的受害指數呈先升后降的趨勢，在施氮量N2（0.3g/盆）處理下受害指數最高。‘甘農3號苜蓿在NI（0.15g/盆）、N2（0.3g/盆）、N3（0.45g/盆）施氮處理后的受害指數顯著高于對照（P<0.05），N4（0.6g/盆）處理與對照差異不顯著（P>0.05）。在N2處理下受害指數比對照高39.93%。‘甘農9號苜蓿的受害指數在不同施氮量處理問與對照均無顯著性差異（P>0.05）。‘甘農3號苜蓿不同施氮量處理的受害指數均明顯高于‘甘農9號苜蓿不同施氮量處理的受害指數。

2.1.2牛角花齒薊馬為害14d后苜蓿的受害指數

由圖2可知，牛角花齒薊馬為害14d后，隨著施氮量的增加，兩個苜蓿品種受害指數呈先升后降的趨勢。在N3處理下，‘甘農3號苜蓿受害指數最大，比對照處理高28.51%，差異顯著（P<0.05）。‘甘農9號苜蓿的受害指數在N1、N2處理顯著高于對照和N3、N4處理（P<0.05），其中N1受害指數比對照高23.97%。‘甘農3號苜蓿各處理的受害指數明顯高于‘甘農9號苜蓿各處理的受害指數。