施氮對(duì)苜蓿根莖葉光合產(chǎn)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(guān)鍵詞氮;苜蓿;牛角花齒薊馬;光合產(chǎn)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(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高蛋白豆科牧草，是各種食草類家畜的優(yōu)良飼料。隨著奶業(yè)的發(fā)展，我國(guó)苜蓿種植面積逐年增加，為苜蓿病蟲害的發(fā)生和流行創(chuàng)造了有利的生態(tài)條件。在我國(guó)北方苜蓿主產(chǎn)區(qū)，以牛角花齒薊馬Odontothrips loti（Haliday）為優(yōu)勢(shì)種的薊馬類害蟲對(duì)苜蓿為害嚴(yán)重。在苜蓿營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)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(zhǎng)展開，被害的心葉和嫩葉兩側(cè)逐漸開始卷曲、皺縮、變黃，嚴(yán)重影響苜蓿的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，生產(chǎn)上主要使用化學(xué)藥劑控制薊馬，但大量使用農(nóng)藥導(dǎo)致薊馬產(chǎn)生抗藥性、農(nóng)藥殘留加重。實(shí)踐證明，選擇抗蟲品種與合理施肥是防治害蟲最為經(jīng)濟(jì)、安全和有效的途徑。土壤養(yǎng)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(dá)，其中氮元素是一個(gè)關(guān)鍵因素。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，高施氮肥會(huì)加重害蟲為害。然而，氮素也是植物生長(zhǎng)發(fā)育和作物產(chǎn)量最重要的限制因素，不僅影響植物新陳代謝和體內(nèi)的資源分配，對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)改善也具有較大的影響。

作為豆科牧草，紫花苜蓿在建植當(dāng)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(zhǎng)。大量的研究表明，施氮肥能有效提高紫花苜蓿產(chǎn)量和改善其品質(zhì)，但施氮肥是否會(huì)影響苜蓿對(duì)薊馬的抗性，目前尚不清楚。因此，本試驗(yàn)以抗薊馬苜蓿品種‘甘農(nóng)9號(hào)（2017年審定登記）和西北廣泛推廣但對(duì)薊馬抗性低的苜蓿品種‘甘農(nóng)3號(hào)為試驗(yàn)材料，測(cè)定施氮后苜蓿對(duì)牛角花齒薊馬的抗性表現(xiàn)，以及植株根莖葉中碳水化合物含量變化，揭示施氮對(duì)苜蓿抗薊馬的影響，進(jìn)而為苜蓿薊馬的田問可持續(xù)管理提供可利用的參考依據(jù)。

1材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

苜蓿材料：對(duì)薊馬抗性低的苜蓿品種為‘甘農(nóng)3號(hào)紫花苜蓿M sativa‘Gannong no.3，抗薊馬苜蓿品種為‘甘農(nóng)9號(hào)紫花苜蓿M sativa‘Gannongno.9。

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

試驗(yàn)肥料：氮肥為尿素（含N 46%，重慶建峰化工股份有限公司生產(chǎn)），磷肥為過磷酸鈣（含P2O512%，甘肅金昌化學(xué)工業(yè)集團(tuán)有限公司），鉀肥為硫酸鉀（含K2O 52%，華墾國(guó)際貿(mào)易有限公司）。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草實(shí)訓(xùn)基地網(wǎng)室中進(jìn)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(shè)置N1（0.15 g/盆）、N2（0.3g/盆）、N3（0.45g/盆）、N4（0.6g/盆）等4個(gè)施氮量處理，并設(shè)不施氮肥為對(duì)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(nóng)3號(hào)和‘甘農(nóng)9號(hào)紫花苜蓿，每個(gè)品種每處理12盆。在苜蓿4葉期間苗，每盆保留長(zhǎng)勢(shì)一致的苜蓿20株。初花期刈割，待再生苜蓿植株長(zhǎng)至20cm時(shí)，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(píng)價(jià)苜蓿的受害指數(shù)，測(cè)定苜蓿根莖葉的生物量及可溶性糖含量。

1.3試驗(yàn)方法

1.3.1受害程度調(diào)查

除去苜蓿上的薊馬后，按照苜蓿薊馬為害分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)（表1），調(diào)查記錄每株苜蓿上部1/3、長(zhǎng)度大于4mm葉片的受害級(jí)數(shù)，并按下式計(jì)算受害指數(shù)：

1.3.2生長(zhǎng)指標(biāo)的測(cè)定

1）株高：使用卷尺測(cè)量植株高度。

2）莖粗：用游標(biāo)卡尺測(cè)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(wǎng)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(cè)定

可溶性糖含量測(cè)定采用葸酮比色法。

1.4數(shù)據(jù)處理

采用SPSS 20.0軟件對(duì)所測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)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(shù)、可溶性糖含量等指標(biāo)的差異;采用Excel 2016進(jìn)行圖表的繪制。

2結(jié)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(shù)

由圖1可知，施氮后，兩個(gè)苜蓿品種的受害指數(shù)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(shù)呈先升后降的趨勢(shì)，在施氮量N2（0.3g/盆）處理下受害指數(shù)最高?！兽r(nóng)3號(hào)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(shù)顯著高于對(duì)照（P<0.05），N4（0.6g/盆）處理與對(duì)照差異不顯著（P>0.05）。在N2處理下受害指數(shù)比對(duì)照高39.93%。‘甘農(nóng)9號(hào)苜蓿的受害指數(shù)在不同施氮量處理問與對(duì)照均無顯著性差異（P>0.05）?！兽r(nóng)3號(hào)苜蓿不同施氮量處理的受害指數(shù)均明顯高于‘甘農(nóng)9號(hào)苜蓿不同施氮量處理的受害指數(shù)。

2.1.2牛角花齒薊馬為害14d后苜蓿的受害指數(shù)

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(gè)苜蓿品種受害指數(shù)呈先升后降的趨勢(shì)。在N3處理下，‘甘農(nóng)3號(hào)苜蓿受害指數(shù)最大，比對(duì)照處理高28.51%，差異顯著（P<0.05）?！兽r(nóng)9號(hào)苜蓿的受害指數(shù)在N1、N2處理顯著高于對(duì)照和N3、N4處理（P<0.05），其中N1受害指數(shù)比對(duì)照高23.97%?！兽r(nóng)3號(hào)苜蓿各處理的受害指數(shù)明顯高于‘甘農(nóng)9號(hào)苜蓿各處理的受害指數(shù)。