百菌清等農(nóng)藥對繡球葉綠素含量的影響

王 濤，白 露，黃 田，張志國，余月書

(上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué) 生態(tài)技術(shù)與工程學(xué)院，上海 201418)

農(nóng)田引入農(nóng)藥目的是控制農(nóng)田有害生物對植物生長的影響。然而，經(jīng)研究證實，農(nóng)藥能對植物的可溶性糖、氨基酸、光合功能及葉片氣孔功能等方面產(chǎn)生影響[1-6]。植物在農(nóng)藥脅迫下，其氣孔開度及與光合作用有關(guān)的酶的活性變化可能導(dǎo)致葉綠素含量下降，從而可能引起植物光合速率下降[1]。葉綠素是植物進行光合作用的主要色素，能吸收大部分的紅光與紫光，在光合作用的光吸收中起核心作用。但是，植物體內(nèi)葉綠素含量不是很穩(wěn)定。遮光條件對大吳風(fēng)草的葉綠素含量存在一定的影響[7]。百菌清等在農(nóng)藥脅迫下，萱草體內(nèi)葉綠素含量呈現(xiàn)出顯著的變化，進而影響萱草的光合作用[4]。本研究以繡球品種“無盡夏”為研究對象，系統(tǒng)研究百菌清等農(nóng)藥對“無盡夏”葉綠素含量的影響，以期為生產(chǎn)上安全使用農(nóng)藥提供理論依據(jù)，并進一步探討農(nóng)藥對植物光合作用的影響。

1 材料與方法

1.1 材料

繡球：選取繡球品種“無盡夏”作為試驗材料，在上海應(yīng)用技術(shù)大學(xué)試驗田栽培，常規(guī)管理。

農(nóng)藥：75%百菌清、70%代森錳鋅及10%吡蚜酮由上海園林研究所提供。

1.2 方法

1.2.1 百菌清對葉綠素影響的時間效應(yīng)研究

以600 mg/kg百菌清藥液噴霧處理繡球，分別于藥后1,3,7,10,15 d測定繡球葉片葉綠素a、b含量。每處理重復(fù)3次。以清水處理作對照。

1.2.2 不同濃度百菌清處理對繡球葉綠素含量影響研究

分別以600,800,1 000,1 200,1 500 mg/kg百菌清藥液噴霧處理繡球，藥后3 d測定繡球葉綠素a、b含量。每處理重復(fù)3次。以清水處理作對照。

1.2.3 不同農(nóng)藥處理對葉綠素含量影響研究

分別以600 mg/kg的百菌清、代森錳鋅及吡蚜酮噴霧處理繡球。藥后3 d測定繡球葉片葉綠素a、b含量。每處理重復(fù)3次。以清水處理作對照。

葉綠素測定參照沈娟等[7]測定方法。

1.3 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用EXCEL及DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進行處理。

2 分析

2.1 百菌清對繡球葉綠素影響

2.1.1 百菌清對繡球葉綠素影響的時間效應(yīng)

百菌清處理后，繡球葉綠素a、b含量隨時間的變化，如表1所示。通過對表1方差分析表明，藥后同一時間內(nèi)，百菌清600 mg/kg濃度處理后，葉綠素a、b含量與對照相比部分存在顯著差異。百菌清處理后不同時間繡球葉綠素總含量變化，如表2所示。繡球體內(nèi)葉綠素總含量在藥后1 d，與對照相比存在顯著差異，比對照增加 38.08%。

百菌清對繡球葉綠素總含量影響的時間效應(yīng)，如圖1所示。圖1結(jié)果表明，在測定時間內(nèi)，藥后1 d繡球體內(nèi)葉綠素含量最高，顯著高于藥后3 d含量。表明百菌清處理在短時間內(nèi)顯著刺激繡球體內(nèi)葉綠素總含量的上升。隨著時間延長，葉綠素總含量逐漸上升與藥后1 d相比無顯著變化，表明百菌清的影響逐漸消失。

表1 百菌清處理后不同時間繡球葉綠素a、b含量變化Tab.1 The change of the content of chlorophyll a and b in Hydrangeatreated by chlorothalonil

表2 百菌清處理后不同時間繡球葉綠素總含量變化Tab.2 The change of the total content of chlorophyll in Hydrangeatreated by chlorothalonil

注：表中*與**分別表示與對照相比在P=0.05與0.01水平下存在顯著與極顯著差異。下同。

百菌清處理下葉綠素a、b含量隨時間的變化情況，如圖2、圖3所示。圖2顯示葉綠素a在藥后10 d，其含量達到最大值。圖3表明葉綠素b在藥后1 d，其含量達到最大值。

圖1 百菌清對繡球葉綠素總含量影響的時間效應(yīng)(柱上不同字母表示差異顯著性。下同)Fig.1 Time-effect of the chlorothalonil on the chlorophyll in Hydrangea(The different letters existed the difference significantly.The same as below)

圖2 百菌清對葉綠素a影響的時間效應(yīng)Fig.2 Time-effect of the chlorothalonil on the chlorophyll in Hydrangea

圖3 百菌清對葉綠素b含量影響的時間效應(yīng)Fig.3 Time-effect of the chlorothalonil on the chlorphyll in Hydrangea

2.1.2 百菌清對繡球葉綠素含量影響的濃度效應(yīng)

表3為不同濃度百菌清對繡球葉綠素a、b含量的影響。通過分析表明，同對照相比，百菌清 1 200 mg/kg濃度處理下，葉綠素a含量顯著高于對照，比對照高 151.60%；同樣，百菌清 1 200 mg/kg濃度處理下，葉綠素b含量也顯著高于對照，比對照高 156.76%。1 200 mg/kg濃度處理下，繡球體內(nèi)葉綠素總含量與對照相比存在極顯著差異，比對照增加 154.84%。同時，與對照相比，各濃度處理下，葉綠素總含量均呈現(xiàn)上升的趨勢，即百菌清處理刺激了繡球體內(nèi)葉綠素合成，如表4所示。

表3 不同濃度百菌清對繡球葉綠素a、b含量的影響Tab.3 Effect of the different dose of chlorothalonil on the chlorophyll a and b in Hydrangea

表4 不同濃度百菌清對繡球葉綠素總含量的影響Tab.4 Effect of the different dose of chlorothalonil on the total chlorophyll in Hydrangea

2.2 不同農(nóng)藥對繡球葉綠素含量的影響

由表5可知，不同農(nóng)藥同一濃度(600 mg/kg)處理后，同對照相比，無論葉綠素a(P=0.195 4>0.05)、葉綠素b(P=0.470>0.05)，還是葉綠素總含量都不存在顯著差異(P=0.325 8>0.05)。不同農(nóng)藥之間也不存在顯著差異。

表5 不同農(nóng)藥對繡球葉綠素含量的影響Tab.5 Effect of the different pesticide on the content of chlorophyll in Hydrangea

3 結(jié)果與討論

植物光合色素含量與光照條件、農(nóng)藥等因素有關(guān)[4,8-10]。有研究報道，隨著遮蔭程度增加，重瓣大花萱草葉綠素a、b及總?cè)~綠素含量也逐漸增加。遮蔭處理與對照相比，葉綠素含量顯著上升，與光合色素之間呈顯著正相關(guān)[9]。利用不同營養(yǎng)液對彩葉草進行水培研究表明氮含量高的營養(yǎng)液中培養(yǎng)的彩葉草，葉片葉綠素含量較高，且光合速率也較高[8]。余月書等[4]研究表明農(nóng)藥處理后短期內(nèi)能夠顯著降低萱草葉片的光合作用速率,且對萱草葉綠素的影響隨著農(nóng)藥濃度的差異而存在不同影響。同樣，在本研究中，不同濃度百菌清處理后，葉綠素含量表現(xiàn)出上升趨勢。而且，研究結(jié)果表明，高濃度百菌清顯著刺激了繡球葉綠素的合成。研究還表明，葉綠素含量的變化不僅與農(nóng)藥的濃度有關(guān)，還與農(nóng)藥處理后的時間長短有關(guān)。總?cè)~綠素含量，隨著百菌清處理后時間的延長，在藥后3 d開始，表現(xiàn)出一定的時間效應(yīng)。不同農(nóng)藥之間對葉綠素含量影響不存在顯著差異。

4 結(jié) 語

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)的發(fā)展不僅依靠現(xiàn)代生物技術(shù)的使用，如轉(zhuǎn)基因植物[11]，還依靠農(nóng)藥控制農(nóng)田有害生物對植物的危害。使用農(nóng)藥的目的是控制農(nóng)田有害生物種群數(shù)量上升，從而保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的安全。但是，農(nóng)藥使用不當能刺激害蟲增殖、殺傷有害生物天敵及促進植物營養(yǎng)物質(zhì)的積累與合成，朝著有利于有害生物的方向發(fā)展，從而能刺激有害生物種群數(shù)量上升[12-16]。農(nóng)藥能夠影響農(nóng)田有害生物種群變化一個很重要的原因在于，農(nóng)藥通過影響植物光合作用，從而影響植物光合產(chǎn)物，進而對害生物種群數(shù)量產(chǎn)生影響[5,12-14]。植物光合作用能否順利進行離不開其體內(nèi)的各種光合色素，而葉綠素則是植物固定光能并進行轉(zhuǎn)化的關(guān)鍵性物質(zhì)。由本研究結(jié)果可知，農(nóng)藥能影響植物葉綠素含量，進而影響植物光合作用。這與已有的相關(guān)報道一致[4]。研究同時表明，農(nóng)藥對繡球葉綠素的影響可能與農(nóng)藥品種無關(guān)，但與農(nóng)藥濃度有關(guān)。