氟磺胺草醚對后茬作物小麥生理指標(biāo)的影響

李新安,李廣領(lǐng),謝蘭芬,王亞平,陳錫嶺

(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)

氟磺胺草醚對后茬作物小麥生理指標(biāo)的影響

李新安,李廣領(lǐng),謝蘭芬,王亞平,陳錫嶺

(河南科技學(xué)院,河南新鄉(xiāng)453003)

為探討長殘效除草劑氟磺胺草醚對后茬作物小麥生理指標(biāo)的影響,采用大田試驗(yàn),測定不同施藥劑量下小麥的株高、葉綠素與丙二醛含量、抗氧化酶活性的變化.結(jié)果表明:與對照相比,氟磺胺草醚抑制了小麥的株高,降低了葉綠素含量,增加了丙二醛含量;使抗氧化酶SOD、CAT活性降低,POD活性升高.說明氟磺胺草醚土壤殘留會對后茬作物小麥的生長產(chǎn)生明顯影響,生產(chǎn)中應(yīng)注意嚴(yán)格控制氟磺胺草醚的使用劑量和安全間隔期.

氟磺胺草醚;土壤殘留;小麥;生理指標(biāo)

氟磺胺草醚(fomesafen)屬二苯醚類除草劑,主要用于大豆、花生和棉花田芽后噴施防除闊葉雜草[1],其在土壤中的殘留期可達(dá)6～12個(gè)月[2],且可在土壤中累積,很容易對后茬敏感作物造成藥害、減產(chǎn)甚至絕收[3-4].在我國,大豆-小麥、花生-小麥和棉花-小麥的輪作模式較為普遍,大豆、花生和棉花田的除草劑殘留積累,將會嚴(yán)重影響到后茬作物小麥的生長,對我國農(nóng)業(yè)安全產(chǎn)生造成巨大的影響.

目前,有關(guān)長殘效除草劑殘留對后茬作物影響的研究,多集中在土壤中的殘留動態(tài)[5]、殘留危害劑量[6]、生物測定評價(jià)方法[7-8]以及對后茬作物的危害[9-10]、安全性[11-15]等方面,而氟磺胺草醚土壤殘留對后茬作物小麥生理指標(biāo)的影響尚未見報(bào)道.本研究采用大田試驗(yàn),以后茬作物小麥為研究對象,測定不同氟磺胺草醚施藥劑量下小麥的株高,葉綠素、丙二醛(MDA)含量,抗氧化酶酶中超氧化物歧化酶(SOD)、過氧化氫酶(CAT)和過氧化物酶(POD)活性的變化,以期為氟磺胺草醚田間殘留對后茬農(nóng)作物生長的影響提供參考.

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

氟磺胺草醚標(biāo)準(zhǔn)樣品(98.8%),由上海農(nóng)藥研究所制備;質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%的氟磺胺草醚水劑(京博農(nóng)化科技股份有限公司);磷酸緩沖液、Tris-HCl、H2O2、三氯醋酸、硫代巴比妥酸、丙酮、KH2PO4、苯酚、蔗糖、乙酸乙酯(分析純)、連二亞硫酸鈉、濃硫酸、冰乙酸、氯化鈉和HPLC級乙腈.

KH19小型醫(yī)用離心機(jī)(湖南凱達(dá)科技有限公司),UV-2601型紫外分光光度計(jì)(北京北分瑞利分析儀器有限責(zé)任公司).

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 田間處理 試驗(yàn)地選擇在河南省新鄉(xiāng)市古固寨鎮(zhèn)河南科技學(xué)院試驗(yàn)田,土壤類型為潮土,3年內(nèi)無氟磺胺草醚使用史.土壤基本理化指標(biāo)為:有機(jī)質(zhì)9.63g/kg、全氮0.99 g/kg、全鉀13.58 g/kg、全磷1.58g/kg、pH值8.17.根據(jù)氟磺胺草醚田間推薦使用劑量的高劑量450g/hm2(以有效成分計(jì)),設(shè)置6個(gè)處理組,分別為田間推薦高劑量的0.5、1、2、4、8、16倍,即施藥量分別為225、450、900、1800、3600、7200g/hm2.每個(gè)小區(qū)20m2,各小區(qū)之間設(shè)1m隔離帶.施藥第二天種植后茬作物小麥.播種10、17、24、38、52d后分別進(jìn)行樣品采集,測定小麥的生理指標(biāo).田間小區(qū)劃分見圖1.

表1 田間小區(qū)圖Fig.1 Field plot experiment

1.2.2 生理指標(biāo)測定 葉片中SOD酶活性測定采用氮藍(lán)四唑(NBT)光還原法[16];CAT酶活性測定采用紫外吸收法[16];POD酶活性測定采用愈創(chuàng)木酚法[17];MDA含量測定采用硫代巴比妥酸法[16];葉綠素含量測定采用丙酮提取法[18].

2 結(jié)果與分析

2.1 氟磺胺草醚對小麥株高的影響

氟磺胺草醚田間殘留對后茬作物小麥株高的影響見圖2.

圖2 氟磺胺草醚對小麥株高的影響Fig.2 The effects of fomesafen on wheat plant height

由圖2可知,播種10 d后,處理組小麥株高明顯低于對照;播種38 d后,高劑量處理組小麥株高明顯低于低劑量處理組和對照組.說明長殘效除草劑氟磺胺草醚田間殘留對后茬作物小麥的株高有一定的抑制作用,且隨著使用劑量的增加抑制作用增強(qiáng).

2.2 氟磺胺草醚對小麥葉綠素和MDA含量的影響

氟磺胺草醚田間殘留對后茬作物小麥葉片中葉綠素及MDA含量的影響見圖3.

圖3 氟磺胺草醚對小麥葉片葉綠素、MDA含量的影響Fig.3 The effects of fomesafen on wheat chlorophyll and MDA content

由圖3可知,播種10 d后,處理組小麥葉綠素含量低于對照組,但差異不明顯;38 d后,高劑量處理組葉綠素含量明顯低于低劑量處理組和對照組,且隨著施藥劑量的增加葉綠素含量減少,藥害現(xiàn)象逐漸加重,高劑量處理組葉綠素含量減少70%以上,小麥植株黃化.播種10～38 d,處理組MDA含量高于對照組,但差異不明顯;52 d后,MDA含量隨著施藥劑量的增加逐漸增加,高劑量處理組MDA含量明顯高于低劑量處理組和對照,增加量可達(dá)180%.這說明氟磺胺草醚田間殘留導(dǎo)致后茬作物小麥葉片中葉綠素和MDA含量發(fā)生變化,與CK相比,明顯降低了葉綠素的含量,增加了MDA的含量.

2.3 氟磺胺草醚對小麥抗氧化酶活性的影響

氟磺胺草醚田間殘留對后茬作物小麥葉片抗氧化酶活性的影響見圖4.

圖4 氟磺胺草醚對小麥抗氧化物酶活性的影響Fig.4 The effects of fomesafen on wheat antioxidant enzyme activity

由圖4可知,后茬作物小麥播種10 d后,處理組SOD活性明顯低于對照組,且隨施藥劑量的增加而明顯降低,到17 d后,處理組與對照組差異減少,逐漸恢復(fù)至對照.處理后10 d,處理組CAT活性明顯低于對照組,17 d差距減小,24 d低劑量處理恢復(fù)至對照水平,高劑量處理仍低于對照,38 d后,處理組小麥葉片中CAT活性與對照組差異減小.處理后10 d,藥劑處理組POD活性與對照組相比沒有明顯變化,但處理38 d后,高劑量處理組POD活性明顯高于對照組和低劑量組.這說明氟磺胺草醚田間殘留導(dǎo)致后茬作物小麥葉片中抗氧化物酶發(fā)生變化,與CK相比,處理組SOD、CAT活性明顯降低,POD活性明顯升高.

3 結(jié)論

長殘效除草劑的過量使用給作物帶來了不適宜的生長環(huán)境.許多研究[19-22]表明,在逆境脅迫下,植物體內(nèi)SOD、POD、CAT等保護(hù)酶活性和MDA、葉綠素含量會發(fā)生相應(yīng)變化,這些變化量目前已被作為評價(jià)逆境傷害程度和植物適應(yīng)性的指標(biāo)而廣泛應(yīng)用.本研究結(jié)果得出,長殘效除草劑氟磺胺草醚會對后茬作物小麥的生長產(chǎn)生脅迫,且隨著施藥劑量的增加,脅迫作用逐漸明顯.與對照相比,氟磺胺草醚田間殘留抑制了小麥的株高,降低了葉片中葉綠素的含量,增加了MDA含量;使葉片中抗氧化酶活性發(fā)生變化,其中SOD、CAT活性降低,POD活性升高.以上結(jié)果說明,長殘效除草劑氟磺胺草醚的過量使用會對后茬作物小麥的安全生產(chǎn)造成影響,生產(chǎn)中應(yīng)注意嚴(yán)格控制氟磺胺草醚使用劑量和安全間隔期.

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（責(zé)任編輯：鄧天福）

The effect of fomesafen on the physiological index of wheat

LI Xinan,LI Guangling,XIE Lanfen,WANG Yaping,CHEN Xiling
(Henan Institute of Science and Technology,Xinxiang 453003,China)

In order to study the effects of long residual herbicide fomesafen on the physiological indices of succeeding crop wheat,the plant height,chlorophyll and malondialdehyde (MDA)content,antioxidant enzymes activity changes of wheat under different concentrations of fomesafen were tested by field experiment.The results showed that: compared with CK,the fomesafen residual in the field inhibit plant height,reduced the content of chlorophyll, increased the content of MDA,and changed the activity of antioxidant enzymes that SOD and CAT were decreased and POD was increased.Fomesafen residues in soil have significantly negative effects on succeeding crop wheat.It is necessary to strictly control the dosage of fomesafen and the safety period.

fomesafen;residues;wheat;physiological index

TQ450.2

：A

：1008-7516（2015）05-0036-04

10.3969/j.issn.1008-7516.2015.05.008

2015-07-22

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201203098)

李新安(1986―),男,河南新鄉(xiāng)人,碩士,助教.主要從事農(nóng)藥殘留分析研究.

陳錫嶺(1962―),男,河南滑縣人,教授,碩士生導(dǎo)師.主要從事農(nóng)藥環(huán)境毒理學(xué)研究.