秸秆还田对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响

李国清 石岩

农学学报. 2012, 2(7): 1-4

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农学学报 ›› 2012, Vol. 2 ›› Issue (7) : 1-4. DOI: 10.11924/j.issn.2095-4050.2011-xb0697
农艺科学 作物遗传育种 生理生化

秸秆还田对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响

  • 李国清 石岩
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The Effect of Straw Return on the Flag Leaf Senescence and Yield in the Dry-land Wheat

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摘要

为了研究秸秆还田对旱地小麦的影响,通过田间试验的方法,研究了秸秆还田对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响。试验结果表明,秸秆还田处理的小麦旗叶超氧化物歧化酶(SOD)活性、可溶性蛋白含量均比未还田的要高,而过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量均比未还田处理的要低。在花后20天后,秸秆还田处理的小麦旗叶SOD活性、可溶性蛋白含量均比秸秆未还田的要高,并且增加的速度在加快;而POD活性、MDA含量均比秸秆未还田处理的要低,并且降低速度同时也在加快。秸秆还田可以维持较高的保护酶体系,减少膜的破坏。在产量结构及产量上,秸秆还田处理的穗数、穗粒数、千粒重等明显比未还田处理的高,产量也有显著提高,比秸秆未还田处理高10.07%。因此,秸秆还田处理利于缓解旱地小麦旗叶的衰老,对旱地小麦的产量有提高作用。

Abstract

he effect of straw return on the flag leaf senescence and yield had been studied in open dry-land wheat. The results showed that the activity of superoxide dismutase (SOD) and soluble protein content of wheat flag leaf by straw return were higher than that in the straw removed. And the activity of peroxidase (POD) and the content of malondiadehyde (MDA) were lower than that in the straw removed. After 20 days after anthesis, the activity of SOD and the content of soluble protein of straw returned wheat flag leaf was higher than that of straw not returning, and the speed of increase was speed up; And the activity of POD and the content of MDA of straw returned wheat flag leaf were lower than that of straw not returning, and the speed of decreased was speed up. The treatment of straw returned maintain higher protective enzyme system, reduced the damage of the membrane. The yield and yield components in the spike number, grain number per spike and thousand grain weight by straw returned were higher than that in the straw removed in open dry-land wheat, and the yield was higher 10.07% than that of the straw removed with significant difference. And we think that straw treatment was alleviated flag leaf senescence of dry-land wheat, and straw returned treatment also was benefit to gain higher yield.

关键词

产量

Key words

Yield

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李国清 石岩. 秸秆还田对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响. 农学学报. 2012, 2(7): 1-4 https://doi.org/10.11924/j.issn.2095-4050.2011-xb0697
The Effect of Straw Return on the Flag Leaf Senescence and Yield in the Dry-land Wheat. Journal of Agriculture. 2012, 2(7): 1-4 https://doi.org/10.11924/j.issn.2095-4050.2011-xb0697

0 引言

烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius属半翅目Hemiptera,粉虱科Aleyrodiade,小粉虱属Bemisia,是一种重要的世界性分布的农业害虫[1]。该虫以刺吸式口器取食植物汁液,分泌蜜露污染叶片形成煤污病,并能传播病毒引起植株卷叶、降低产量、影响作物品质等以多种方式危害作物。烟粉虱在中国很早就有记载,20世纪90年代以前一直属于一般性农业害虫,进入90年代中后期,该虫逐渐发展成为包括中国在内的许多国家和地区重要的农业害虫,严重影响农业生产[2]。烟粉虱主要优势种有B型和Q型2种烟粉虱。20世纪90年代中后期,危害中国农作物的烟粉主要为B型入侵种烟粉虱[3],随后逐渐发展,在许多国家和地区取代了土著烟粉虱种群,成为危害当地农作物的主要优势种群[4]。2003年,研究人员在中国云南调查发现了另外一种入侵的Q型烟粉虱[5],随着时间的推移,中国农区烟粉虱的优势种群生物型由B型更替为Q型[6]
烟粉虱是病毒病传播的重要媒介,对病毒的传播起到了重要作用,其中对番茄病害有重要影响的番茄黄化曲叶病毒Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV)就是其传播的病毒之一,该病毒每年给中国的番茄产业造成严重的产量损失[7]。据不完全统计,该病毒在中国的发生面积超过6.67万hm2,每年给中国造成的损失在20亿美元以上[8],并且该病害将可能会以20%的速度进行传播蔓延,对中国的番茄种植业将会产生重要影响[9]。2014年,对全国8个省市的10个烟粉虱种群个体TYLCV的带毒率监测发现带毒率超过50%[10]。除了传播TYLCV病毒外,烟粉虱还可传播番茄褪绿病毒Tomato chlorosis virus(ToCV)[11-12],瓜类褪绿黄化病毒Cucurbit chlorosis yellows virus (CCYV)[10]。由于烟粉虱个体较小,繁殖速度快,世代重叠严重,抗性发展也比较迅速,该虫对有机磷、烟碱类、除虫菊酯类等杀虫剂产生了不同程度抗药性,导致该虫的防治相当困难[13]
近年来,烟粉虱受气候环境变化的影响,每年的初春和秋季8、9月份鲁西南地区都会迎来烟粉虱大发生,对农业生产造成了重要影响,为了减轻该虫对作物造成的危害,筛选高效低毒的防控药剂以此来减轻该虫造成的危害变得势在必行。为此,本研究选用几种新型的药剂进行田间试验,并对其性能进行综合评价,旨在为番茄烟粉虱的防控探索高效、低毒、低残留的药剂,为番茄种植户进一步有效防控烟粉虱提供技术参考。

1 材料和方法

1.1 试验地点概况

试验于2022年在邹城市太平镇后韩村(E116.85°,N35.41°)蔬菜种植基地进行,该地块土壤为壤土,肥力中等偏上,大棚室内面积约600 m2,2022年8月5日定植苗量为3000棵。

1.2 试验材料

1.2.1 供试材料

(1)防治对象:烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius
(2)供试作物:番茄Solanum lycopersicum品种为‘德莱558’。

1.2.2 供试药剂

22%氟啶虫胺腈悬浮剂、22.4%螺虫乙酯悬浮剂、50%噻虫胺水分散粒剂、1.8%阿维菌素乳油、25%吡蚜酮悬浮剂、2.5%高效氯氟氰菊酯水乳剂。各药剂生产厂家及使用剂量见表1
表1 供试杀虫剂信息表
处理 供试药剂 生产厂家 制剂用量
A 22%氟啶虫胺腈SC 美国陶氏益农公司 225 mL/hm2
B 22.4%螺虫乙酯SC 拜尔股份公司 375 mL/hm2
C 50%噻虫胺WG 陕西汤普森生物科技公司 225 g/hm2
D 1.8%阿维菌素EC 先正达(中国)投资有限公司 225 g/hm2
E 25%吡蚜酮SC 江苏克胜集团股份有限公司 375 mL/hm2
F 2.5%高效氯氟氰菊酯EW 山东邹平农药有限公司 450 g/hm2
G CK - -

1.3 试验设计

试验共设置6个药剂处理组,1个对照组,每个处理3次重复,共计21个试验小区,每小区面积20 m2,各处理随机区组排列。在棚内烟粉虱发生初期即8月20日进行药剂喷施,使用施药器械德力西3WBD-20L型背负式电动喷雾器进行喷施,每公顷用水量450 L,对整个植株上下均匀喷雾,整个试验全程仅喷施1次药剂。为防止药剂之间相互影响,各小区之间用100目纱网隔开。其他管理措施同大田。

1.4 调查方法

于试验前调查虫口基数,喷药后1、3、7 d调查残虫数。每个小区采取5点取样,每点调查3株,每株选择上中下3片叶片,并做标记,记录药后叶片残虫数。分别计算药后1、3、7 d的虫口减退率和防治效果,计算见公式(1)、(2)。收获时,对小区产量进行测定。
 虫口减退率 = 处理前虫口基数  处理后虫口基数  处理前虫口基数 ×100%
(1)
 防治效果 = 处理前虫口减退率  对照区虫口减退率 1-对照区虫口减率 ×100%
(2)

1.5 安全性调查

试验过程中,记录药剂喷施对番茄产生的影响,观察是否有药害发生及出现的其他异常现象,同时观察对非靶标生物的影响。

1.6 数据处理

利用DPS9.05数据处理软件,将试验采集到的数据利用LSD法对不同处理的进行方差差异显著性分析。

2 结果分析

2.1 不同药剂处理对烟粉虱的虫口减退率和防控效果的影响

表2可以看出:供试的6种药剂对烟粉虱均有一定的防控效果。施药后1 d处理A、处理B和处理C对烟粉虱的虫口减退率均在60.39%以上,三者之间不存在显著差异。处理D、处理E、处理F之间不存在显著差异,虫口减退率均在46.17%~48.88%之间。处理A、处理B、处理C与处理D、处理E、处理F之间存在显著差异,各药剂处理与空白对照存在显著差异。施药3 d后的效果调查与施药1 d后呈现相同的规律。施药7 d后田间调查,处理A和处理B之间有差异,但差异不显著;处理A和处理C之间有差异,但差异不显著;处理C和处理D之间有差异,但差异不显著;但均与处理E和处理F之间存在显著差异。
表2的防控效果来看:施药1 d后与施药3 d后呈现相同的规律。处理A、处理B、处理C与处理D、处理E、处理F之间存在显著差异。施药7 d后,处理A、处理B的防控效果在84.51%以上,表现比较理想;处理C与处理D的防控效果在70.63%以上,其中处理C的防控效果在77.23%,效果尚可;处理E与处理F的防控效果为54.13%~55.62%,表现不理想。
表2 不同药剂处理对设施番茄烟粉虱的防控效果
处理 药前 虫口减退率/% 防控效果/%
虫数/头 药后1 d 药后3 d 药后7 d 药后1 d 药后3 d 药后7 d
A 77.33 63.65±0.63a 71.94±2.08a 84.51±0.18ab 65.25±0.80a 72.56±1.79a 84.51±0.04a
B 83.33 64.70±1.16a 72.77±0.98a 87.10±1.36a 66.26±1.14a 73.34±0.91a 87.12±1.33a
C 79.00 60.39±2.98a 68.84±1.62a 77.23±0.35bc 62.16±2.80a 69.47±1.81a 77.23±0.34b
D 74.33 48.88±2.98b 56.78±3.60b 70.60±1.48c 51.16±2.33b 57.63±3.83b 70.63±1.35b
E 85.33 46.17±2.20b 52.95±1.91b 55.69±1.77d 49.08±2.00b 53.94±1.88b 55.62±2.26c
F 75.00 47.45±4.51b 51.02±4.38b 54.02±5.33d 49.79±4.29b 51.98±4.66b 54.13±4.92c
G 78.33 -4.63 -2.16 -0.05 - - -
注:同列后面的小写之母表示0.05的差异显著水平。(下同)

2.2 不同药剂处理对番茄产量的影响

表3可知,供试6种药剂处理对番茄的产量较空白对照均有所增加,其中处理B的产量增产率为35.77%,表现最为理想;其次是处理A的产量增产率为30.48%。2个处理之间存在差异,但差异不显著。处理C和处理D之间的差异不显著,增产率在21.00%~23.59%之间。处理E和处理F的增产率稍高于12.00%,增产率较小。
表3 不同药剂处理对番茄产量的影响
处理 小区产量/(kg/20 m2) 折合产量/(kg/hm2) 增产率/%
A 125.85±1.20ab 62958.13±602.50ab 30.48
B 130.95±3.53a 65509.40±1766.62a 35.77
C 119.20±2.18bc 59631.47±1091.30bc 23.59
D 116.71±1.75c 58385.85±873.33c 21.00
E 108.95±2.28d 54503.91±1139.63d 12.96
F 108.68±1.33d 54367.17±665.64d 12.68
G 96.45±2.83e 48250.78±1417.69e -

2.3 药剂的安全性评价

试验期间,田间观察结果显示,施药后1、3、7 d各药剂处理,对番茄植株正常生长不存在不良影响,均未发生药害现象。后期番茄长势良好。可见,各供试药剂的剂量和药物本身对番茄生长均不存在不良影响,对环境和作物均比较安全。

3 结论与讨论

田间试验结果表明,参试的6种药剂对设施番茄烟粉虱进行防控时,其虫口密度、危害程度均明显低于空白对照。其中22.4%的螺虫乙酯悬浮剂防控效果明显优于其他5个药剂处理,用药7 d后,防控效果为87.12%,后期测产的增产率为35.77%;其次是22%氟啶虫胺腈悬浮剂,用药7 d后,防控效果为84.51%,后期测产的增产率在30.48%,本次试验结果与阮赞誉等[14]、李秋荣等[15]对氟啶虫胺腈的研究使用结果一致,在螺虫乙酯的实验结果上与阮赞誉等[14]和王欣蕊[16]的研究结果一致。上述2种供试药剂可以作为今后设施番茄防控烟粉虱的轮换药剂。
螺虫乙酯是季酮酸类化合物,具有双向内吸传导性能,该化合物可以在整个植物体内向上向下移动,这种独特的内吸性能可以保护新生茎、叶和根部,防止害虫的卵和幼虫生长,可有效防治各种刺吸式口器害虫[17]。氟啶虫胺腈属于砜亚胺类杀虫剂,通过结合烟碱类乙酰胆碱受体内独特的结合位点进而发挥杀虫功能[18]。该药剂可通过根、茎、叶的吸收而进入植物体内,对大部分的刺吸式口器害虫高效、快速并且持效期长,能有效防治因对烟碱类、菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类等农药产生抗性的刺吸类害虫。
烟粉虱由于繁殖速度比较快,世代重叠比较严重,单纯依靠化学防治,可能达不到比较理想的防控效果,因此除了进行化学防治外,还要结合农业防治、物理防治以及抗虫品种的选育等多个方面进行综合防控,才能尽可能减少因烟粉虱的发生给种植带来的损失。随着中国B型烟粉虱种群更替为Q型烟粉虱,使Q型烟粉虱成为田间优势种群,Q型烟粉虱的耐药性明显强于B型烟粉虱[5,19-22],因此要注意防控药剂的调整与更换,避免单一药剂的长期使用,以此来减轻抗药性的发生,增加种植户收益,降低该虫虫口密度,减轻对环境的影响。

参考文献

李国清 石岩 .秸秆还田对旱地小麦旗叶衰老及产量的影响.农学学报 ,2012,2(7): 1-4
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