幾種除草劑對花生—根瘤菌共生固氮的影響.pdf

1、近幾年來,除草劑得到了廣泛應(yīng)用,除草劑的非靶標(biāo)效應(yīng)問題已引起廣泛的關(guān)注。花生是我國重要的經(jīng)濟(jì)作物之一,雜草危害是造成花生減產(chǎn)和品質(zhì)下降的主要原因,危害嚴(yán)重時甚至造成毀種,花生田化學(xué)除草已十分普遍,但也帶來了一些負(fù)面影響：降低花生-根瘤菌共生固氮的能力,減少自身氮素的供給,降低花生及后茬作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。然而,國內(nèi)外有關(guān)除草劑對花生-根瘤菌共生體系影響的報道較少。本文研究了除草劑-花生-根瘤菌三者的互作關(guān)系,為弄清除草劑對花生-根瘤菌共生

2、固氮的影響,科學(xué)選用除草劑提供理論依據(jù)。本文選用了花生田常用的二苯醚類(乙羧氟草醚、三氟羧草醚)、芳氧苯氧基丙酸酯類(高效氟吡甲禾靈、精喹禾靈)、二硝基苯胺類(仲丁靈、二甲戊樂靈)、酰胺類(乙草胺、異丙甲草胺)4類8種除草劑,室內(nèi)外研究了對花生根瘤菌毒力,對花株高、鮮重和干重、結(jié)瘤、葉綠素含量、黃酮類物質(zhì)含量、豆血紅蛋白含量、硝酸還原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、植株總含氮量的影響。研究結(jié)果如下： 1、除草劑對離體條件下花生根瘤菌

3、毒力表明：不同類別的除草劑對花生根瘤菌的毒力存在較大的差異。4種莖葉除草劑不同劑量下對根瘤菌均有不同的抑制作用,4種土壤處理除草劑在劑量1250mg·L-1時對根瘤菌生長沒有影響,而乙草胺和異丙甲草胺2500mg·L-1對根瘤菌也沒有影響。高效氟吡甲禾靈毒力最大,乙羧氟草醚毒力次之,在中等劑量10000mg·L-1下,抑菌圈平均直徑分別為2.27cm和1.66cm：異丙甲草胺毒力最小,中等劑量下抑菌圈平均直徑為0.30cm。 2

4、、對花生株高和重量的影響表明,8種除草劑在處理初期均有抑制作用,土壤處理除草劑的抑制作用小于莖葉處理除草劑。田間用量處理后10d,精喹禾靈對花生株高影響最大,抑制率為21.92％；三氟羧草醚對花生鮮重影響最大,抑制率為36.45％；乙羧氟草醚對花生干重影響最大,抑制率為45.74％。在處理后30d,高效氟吡甲禾靈對花生生長發(fā)育影響最大,株高、鮮重和干重抑制率分別為8.1％,19.95％和19.13％。二甲戊樂靈在處理后10d影響最小,株

5、高、鮮重和干重抑制率分別為2.68％,14.06％和29.03％,異丙甲草胺在后期影響最小,對花生生長有一定的刺激作用。 3、幾種除草劑田間用量處理后花生結(jié)瘤變化情況表明,8種除草劑處理初期和中期對花生結(jié)瘤影響比較顯著,但是到了后期,結(jié)瘤數(shù)有了大幅度的增加,結(jié)瘤率大多數(shù)處理到達(dá)了95％以上,有些處理達(dá)到了100％。4種土壤處理除草劑對花生結(jié)瘤的影響小于莖葉處理除草劑。乙羧氟草醚對花生的影響最強(qiáng),藥劑處理10d后的結(jié)瘤率僅有9.4

6、2％,20d后結(jié)瘤率為28.6％。異丙甲草胺對花生結(jié)瘤的影響最小,在盛花期時平均結(jié)瘤數(shù)已經(jīng)超過對照。 4、供試除草劑以田間用量進(jìn)行土壤和莖葉處理后,對花生一些生理生化指標(biāo)的影響進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明,花生經(jīng)各種除草劑處理后,葉綠素含量、黃酮類物質(zhì)含量、豆血紅蛋白含量、硝酸還原酶活性、谷氨酰胺合成酶活性、植株全氮含量均發(fā)生不同程度的動態(tài)變化。 4.1、對葉綠素含量的影響結(jié)果表明,4種莖葉處理除草劑處理后,花生葉片初期葉綠

7、素含量降低顯著,后期葉綠素含量上升,到處理后20d,葉綠素含量接近對照含量。三氟羧草醚在初期對花生影響最大,在處理后5、10d葉綠素含量分別為1.14 mg/g和1.54 mg/g,到后期葉綠素含量迅速上升,處理后15、20d時,葉綠素含量分別為2.45 mg/g和2.92 mg/g,與同期對照葉綠素含量2.81 mg/g和3.11 mg/g接近。4種土壤處理除草劑對葉綠素含量均有不同程度的影響,其中異丙甲草胺對花生葉綠素含量的影響最小

8、,處理后15d葉綠素含量為1.88mg/g,處理后20d為2.04mg/g,處理后25d為2.41mg/g,處理后30d為2.75mg/g。 4.2、對豆血紅蛋白含量的影響表明：經(jīng)8種除草劑處理后,植株豆血紅蛋白含量低于對照植株。4種莖葉處理劑處理中乙羧氟草醚影響最大,在處理后10d時,豆血紅蛋白含量為0.22 mg·g-1,15d時0.363 mg·g-1,20d時0.479 mg·g-1,25d時0.566 mg·g-1,明

9、顯低于同期對照的豆血紅蛋白含量。土壤處理除草劑中,二硝基苯胺類除草劑對花生的影響較酰胺類除草劑重,仲丁靈處理后15d,豆血紅蛋白含量為0.373 mg·g-1,20d為0.371mg·g-1,25d為0.560 mg·g-1,30d為0.675 mg·g-1。 4.3、8種除草劑對花生黃酮類物質(zhì)的影響表明：經(jīng)除草劑處理后,除異丙甲草胺外,黃酮類物質(zhì)含量均低于對照。4種莖葉處理除草劑處理后,植株黃酮類物質(zhì)含量下降變化趨勢與對照相似

10、。其中三氟羧草醚影響最大,處理后5d、10d、15d和20d時植株黃酮類物質(zhì)含量分別為0.659％,0.898％,1.48％和1.946％,均低于同期對照及各處理的含量。4種土壤處理除草劑對植株黃酮類物質(zhì)的含量影響較小,其中異丙甲草胺影響最小,處理后15d、20d、25d和30d植株黃酮類物質(zhì)含量分別為1.21％,1.47％,2.11％和2.26％。 4.4、對硝酸還原酶活性的影響表明：4種莖葉除草劑處理的NR活性低于對照。其中

11、以三氟羧草醚的影響最大,在處理前期三氟羧草醚處理的NR活性一直降低,到處理后15d時達(dá)到最低值1.53μg/(g·h),處理20d后酶活性上升但是仍然低于對照；精喹禾靈呈現(xiàn)緩慢的上升趨勢,且在處理10d后NR活性高于對照；高效氟吡甲禾靈處理的NR酶活性則一直呈下降趨勢,到20d達(dá)到最低值7.755μg/(g·h)。經(jīng)4種土壤處理除草劑處理后,花生葉部NR活性與對照變化相似,其中以二硝基苯胺類除草劑對花生葉部NR活性影響較酰胺類除草劑較重

12、。其中以仲丁靈影響最為顯著,處理15d,NR活性為6.721μg/(g·h),到20d,達(dá)到最低值4.271μg/(g·h),之后酶活性上升,且處理各時期酶活性值低于同時期對照值。 4.5、對谷氨酰胺合成酶活性的影響表明：8種除草劑處理后花生葉部GS酶活性下降。在4種莖葉處理除草劑中,三氟羧草醚在處理初期影響較重,在處理后5d,酶活性值2.0182[μg/(gFW·h)]為同期各處理酶活性最小值,處理后20d,酶活性大幅上升與對

13、照接近。高效氟吡甲禾靈處理后,花生葉部GS酶活性一直很低,到20d酶活性達(dá)到最高值4.188[μp/(gFW·h)],仍然明顯低于同期對照酶活性6.2032[μg/(gFW·h)]。在4種土壤處理除草劑處理中,以異丙甲草胺的影響最小,在處理后5d,GS酶活性值為8.6960[μg/(gFW·h)],略高于同期對照酶活性8.2087[μg/(gFW·h)],之后酶活性降低,到處理后20d,酶活性上升到最大值與對照酶活性值接近；仲丁靈對花生

14、GS酶活性影響最大,處理后5、10d酶活性最小,酶活性值分別為5.2265和5.2971[μg/(gFW·h)],處理后15、20d,酶活性略有上升,但是明顯低于對照。 4.6、對植株全氮量的影響表明：4種莖葉處理除草劑處理后,花生植株的全氮含量低于對照,處理后10d影響最重。在處理后5～10d,三氟羧草醚的影響最大,在5、10d的含氮量分別為1.231％和1.316％,在后期植株含氮量上升接近對照。4種土壤處理劑對花生植株全氮