2,4-D丁酯對檳榔苗生理特性及土壤微生物的影響

楊德潔 王曄楠 余鳳玉 牛曉慶 宋薇薇 唐慶華 覃偉權(quán)

摘要 以檳榔幼苗為研究對象， 研究不同濃度2，4-D丁酯對其生長情況、葉片生理特性及土壤微生物數(shù)量的影響。結(jié)果表明，低濃度（1.30×106 mg/kg）的2，4-D丁酯會促進檳榔幼苗生長，而高濃度（2.60×106 mg/kg及6.50×106 mg/kg）會抑制其生長。同時，隨著2，4-D丁酯濃度的升高，檳榔苗的葉綠素含量均顯著下降;土壤微生物的數(shù)量呈現(xiàn)先下降后升高再下降的趨勢;此外，CAT和POD活性在5倍濃度處理時顯著高于對照，SOD活性在2倍及5倍濃度處理時顯著低于對照。

關(guān)鍵詞 2，4-D丁酯;檳榔;生理特性;土壤微生物

中圖分類號 S-482.4? 文獻標(biāo)識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）13-0161-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.039

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Effects of 2，4 D Butyl Ester on Physiological Characteristics of Areca catechu L.Seedlings and Soil Microorganisms

YANG? De jie，WANG Ye nan，YU? Feng yu et al

（Coconut Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences/Hainan Innovation Center of Academician Team，Wenchang，Hainan 571339）

Abstract Effect of 2，4 D butyl ester treatment with different concentrations on physiological characteristics of Areca catechu L.seedlings and soil microorganisms was studied.The results showed that with the increase of 2，4 D butyl ester concentration，the chlorophyll content of Areca catechu L.seedlings decreased significantly，the growth of Areca catechu L.seedlings was increased initially，and then decreased;the number of soil microorganisms decreased initially，then increased and then decreased.In addition，the activities of CAT and POD were significantly higher than those of control at 5 times of concentration，while the activity of SOD was significantly lower than that of control at 2 and 5 times concentrations.

Key words 2，4 D butyl ester;Areca catechu L.;Physiological characteristics;Soil microorganism

檳榔是我國四大南藥之首，其果、種子、皮、花均可入藥，果皮可用于提取單寧[1]，也是人們?nèi)粘＞捉朗群闷?。由于檳榔比其他?jīng)濟作物易于管理，在我國海南省廣泛種植[2]，是海南省第一大特色經(jīng)濟作物。海南檳榔的種植株間距較大，所以雜草為害嚴重[3]，除草劑在檳榔園施用較多。其中施用較為普遍的2，4-D丁酯為苯氧羧酸類激素型除草劑，具有較強的內(nèi)吸傳導(dǎo)性[4]，通常與其他除草劑混配使用來增強除草效果，對多種作物的產(chǎn)量和光合作用等均有一定程度的影響[5-6]。

由于近年來檳榔園葉片黃化現(xiàn)象嚴重，對檳榔產(chǎn)量的影響較大，使得種植檳榔的收益大幅下降。關(guān)于除草劑施用在其中發(fā)揮的作用方面研究較多[7]，因此，筆者選用目前使用較為普遍的2，4-D丁酯，并以檳榔幼苗作為研究對象，對其葉片顏色變化、株高、葉長、葉綠素含量、抗氧化酶活性及根部微生物數(shù)量進行了研究，以期了解2，4-D丁酯對檳榔苗生長、光合作用及根部微生物的影響，探索其與檳榔葉片黃化的關(guān)系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗材料為種植于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院椰子研究所科研試驗基地的的檳榔幼苗，正常管理。試驗藥劑為大連松遼化工有限公司生產(chǎn)的2，4-D丁酯乳油（有效成分57%）。

1.2 試驗方法

選取長勢一致的檳榔幼苗，分別按照2，4-D丁酯標(biāo)準(zhǔn)施藥濃度的1倍（1.30×106 mg/kg）、2倍（2.60×106 mg/kg）和5倍（6.50×106 mg/kg）進行噴灑處理，同時設(shè)一組清水對照組，對照及每個處理各設(shè)5個重復(fù)。噴藥后定期觀察檳榔是否出現(xiàn)褪綠、枯黃和死苗等現(xiàn)象及其嚴重程度，并在處理57 d后采集檳榔幼苗倒數(shù)第3片葉葉片及檳榔根部土壤。

1.3 測定項目與方法

通過施藥前后測定每組檳榔苗的株高及葉長確定生長量。葉綠素含量測定采用丙酮乙醇混合液法[8]。酶活均使用Solarbio公司相關(guān)試劑盒進行測定。其中過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創(chuàng)木酚法，1 g組織在1 mL反應(yīng)體系中1 min A470變化0.005定義為一個酶活力單位;過氧化氫酶（CAT）活性測定采用紫外吸收法，1 g組織在反應(yīng)體系中1 min催化1 nmol H2O2降解定義為一個酶活力單位;超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氮藍四唑（NBT）光化還原法，黃嘌呤氧化酶偶聯(lián)反應(yīng)體系中抑制百分率為50%時，反應(yīng)體系中的SOD酶活力定義為一個酶活力單位。土壤可培養(yǎng)微生物數(shù)量的測定采用稀釋平板法[9]。

1.4 數(shù)據(jù)分析 使用Excel office軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計、繪圖，使用SPSS Statistics軟件進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 施藥后檳榔幼苗生長情況

施藥后觀察發(fā)現(xiàn)不同濃度2，4-D丁酯處理的檳榔幼苗外觀均無明顯褪綠和變黃，隨著2，4-D丁酯濃度的增加，檳榔株高增長量先增長后下降，1倍濃度處理對檳榔幼苗生長表現(xiàn)為促進作用，2倍及5倍濃度對檳榔幼苗株高生長表現(xiàn)為明顯的抑制作用;檳榔葉長增長量在低濃度時顯著增加，1倍濃度處理對檳榔幼苗葉片生長有顯著促進作用，2倍及5倍濃度對檳榔幼苗葉片生長無顯著影響（圖1）。

2.2 施藥后檳榔葉綠素總量與酶活性

通過計算后發(fā)現(xiàn)不同濃度2，4-D丁酯處理的葉綠素總量均低于對照，且具有顯著差異，但不同濃度間無顯著差異;2，4-D丁酯處理組的CAT 與POD活性均比對照高，且隨著濃度的增加，CAT與POD活性呈高—低—高的“V”型變化趨勢，5倍濃度處理的檳榔葉片CAT與POD活性顯著高于對照，但1倍及2倍濃度與對照無顯著差異;2，4-D丁酯處理組的SOD活性均比對照低，且隨著濃度的增加，SOD活性也呈高—低—高的“V”型變化趨勢，2倍和5倍濃度處理的檳榔葉片SOD活性顯著低于對照，但1倍濃度與對照無顯著差異（表1）。

2.3 施藥后檳榔根部土壤微生物數(shù)量變化

通過稀釋培養(yǎng)確定細菌計數(shù)適宜稀釋度為10-5，放線菌為10-3，真菌為10-3。對菌落數(shù)量統(tǒng)計后發(fā)現(xiàn)，隨著濃度的增加，細菌、真菌和放線菌數(shù)量均表現(xiàn)為先下降后升高再下降的趨勢，且1倍和5倍濃度處理的樣品細菌、真菌和放線菌數(shù)量均顯著低于對照，2倍濃度處理的樣品細菌、真菌和放線菌數(shù)量與對照無顯著差異（表2）。

3 結(jié)論與討論

該研究中不同濃度2，4-D丁酯處理的檳榔幼苗外觀均無明顯褪綠和變黃，且低濃度對檳榔苗生長有促進作用，這是激素型除草劑的典型特征[10]。從表面看檳榔幼苗沒有受到2，4-D丁酯的影響與傷害，但除草劑的施用在推薦劑量下對作物也是一種脅迫[11]，2，4-D丁酯作為激素型選擇性除草劑，具有較強的內(nèi)吸性，檳榔幼苗雖然表面上沒有明顯受傷，但其內(nèi)部光合作用是否受到影響則需要通過對其生理生化等指標(biāo)測定來進行確認。

葉綠素與植物的光合作用密切相關(guān)[12]。該研究中不同濃度2，4-D丁酯對檳榔苗葉片葉綠素含量有顯著降低作用，這與2，4-D丁酯對罌粟葉綠素含量的影響保持一致[13]，說明不同濃度2，4-D丁酯對檳榔光合作用有一定程度的影響，這與苯氧羧酸類除草劑主要抑制光合作用的機理相吻合[14]。作物在逆境脅迫下，體內(nèi)的活性氧清除系統(tǒng)會產(chǎn)生一系列的變化，多種酶協(xié)調(diào)作用使生物體處于一種動態(tài)平衡狀態(tài)[15]，該研究中高濃度的2，4-D丁酯處理后SOD、CAT和POD活性的變化說明檳榔保護酶系統(tǒng)的動態(tài)平衡受到了破壞。

綜上所述，由于該研究中低濃度2，4-D丁酯處理下SOD、CAT和POD活性與對照相比并無顯著變化，且低濃度2，4-D丁酯對檳榔苗的生長還有一定促進作用，說明正常施用的2，4-D丁酯對檳榔的生長及抗氧化酶活性等生理特性較為安全。另一方面，檳榔苗的外觀形態(tài)沒有因為不同濃度2，4-D丁酯的施用而發(fā)生明顯變化，但不同濃度下葉綠素的變化以及高濃度條件下酶活的變化會導(dǎo)致植株的光合作用受到一定程度的影響，所以不能僅僅通過植株的形態(tài)變化來判斷其是否受到藥害，當(dāng)植株形態(tài)發(fā)生明顯變化時，說明機體損傷已經(jīng)達到比較嚴重的程度[10]。此外，由于該試驗為2，4-D丁酯對檳榔影響的初探，為了便于操作選擇檳榔幼苗作為試驗對象，而檳榔黃化現(xiàn)象在檳榔大樹上表現(xiàn)更為突出，因此后續(xù)試驗會在此研究基礎(chǔ)上繼續(xù)對大樹進行試驗，以更貼近實際生產(chǎn)需要。

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