趙 甜,楊進明,單喜杰,余培琳,張國寧,車志平
(河南科技大學 林學院 植物保護系,河南洛陽 471003)
關鍵字:內吸性殺蟲劑;綠豆;紅小豆;室內培養(yǎng)皿法;萌發(fā)
近年來,隨著生活水平的不斷提高,人們對物質和精神需求都發(fā)生了較大變化。保健食品和工藝品越來越受到人們的青睞[1-3]。綠豆[Vignaradiata(Linn.) Wilczek.],即青小豆,為豆科植物綠豆的種子,中國已有2 000多年的栽培史。綠豆含有多種營養(yǎng)與活性成分,具有較高的營養(yǎng)與保健價值[2]。綠豆的營養(yǎng)及功效主要表現在解毒,改善腸道菌群及潤腸通便,降血脂,抗菌,抗氧化,抗腫瘤,提高免疫力等方面[4-6]。紅小豆[Vignaangularis (Willd.) Ohwi et Ohashi],即赤豆,中國南北均有栽培。紅小豆具有較高的營養(yǎng)保健作用,被譽為糧食中的“紅珍珠”,其脂肪低,具有豐富的膳食纖維、蛋白質及鈣、鐵、鉀、磷等多種礦質元素[3,7]。
眾所周知,作物種子安全是農產品豐產優(yōu)質的重要前提保證。然而,影響作物種子安全的因素很多,也較為復雜。提高作物種子出苗率,并保證出苗后免受病蟲害危害是關鍵。實際生產中處理種子通常采用物理、化學和生物方法,其效果不盡相同[8-13]。目前,化學方法應用最為廣泛,即利用殺蟲劑、殺菌劑、植物生長調節(jié)劑等農藥處理種子。它們可有效防治作物種子本身攜帶的害物;使作物種子免受土壤、地表及空間害物危害;顯著提高作物種子的萌發(fā)率。藥劑拌種有其獨特的優(yōu)勢,既可使作物種子免受害物危害,又能在一定程度上提高作物種子萌發(fā)率。種衣劑是最常用的拌種藥劑,具有緊貼種子,藥力集中,利用率高,且在土壤中遇水膨脹透氣而不被溶解,可較長時間防治害物,提高種子發(fā)芽率及減少種子使用量等諸多優(yōu)點,研究較為活躍[14-20]。目前,綠豆和紅小豆資源的開發(fā)利用呈迅速擴大趨勢,市場需求前景良好[2,3]。近年來,隨著我國綠豆和紅小豆種植面積的不斷增加,其病蟲害發(fā)生呈上升趨勢。然而,綠豆和紅小豆作為特色小宗作物,可用于防治其病蟲害的藥劑短缺,關于其種衣劑的研究未見報道。鑒于此,為了篩選適宜作為綠豆和紅小豆種衣劑的殺蟲劑,本試驗選取了五種內吸性殺蟲劑,并測定了其不同濃度梯度下對綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響。
1.1.1 供試藥劑
供試藥劑:40%啶蟲脒可溶性粉劑,青島星牌作物科學有限公司;25%噻蟲嗪水分散粒劑,瑞士先正達作物保護有限公司;10%蟲螨腈懸浮劑,巴斯夫歐洲公司;20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑,美國杜邦公司;30%唑蟲酰胺懸浮劑,美國默賽技術公司。
1.1.2 供試種子
供試種子:綠豆(恒豐綠豆十號,吉林省通榆縣恒豐種業(yè)有限公司);紅小豆(京農5號紅小豆,北京農學院作物遺傳育種研究所)。
參照 5種內吸性殺蟲劑登記使用劑量,設定 5個濃度梯度進行室內發(fā)芽試驗。40%啶蟲脒可溶性粉劑的試驗濃度分別為:32.0、40.0、48.0、56.0、64.0 mg/L;25%噻蟲嗪水分散粒劑的試驗濃度分別為:12.5、50.0、87.5、125.0、162.5 mg/L;10%蟲螨腈懸浮劑的試驗濃度分別為:60.0、80.0、100.0、120.0、140.0 mg/L;20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的試驗濃度分別為:12.0、24.0、36.0、48.0、60.0 mg/L;30%唑蟲酰胺懸浮劑的試驗濃度分別為:60.0、90.0、120.0、150.0、180.0 mg/L。5種殺蟲劑均以等量清水為空白對照(CK)。每個濃度梯度3次重復,每個重復10粒綠豆或紅小豆。
1.3.1 種子預處理
分別挑選均勻一致,無病蟲害,且飽滿的綠豆或紅小豆種子若干,用清水沖洗干凈,后用1%次氯酸鈉溶液浸泡綠豆或紅小豆種子10 min,并用清水沖洗2~3次備用,有效達到種子表面消毒目的。
1.3.2 發(fā)芽試驗
參照慕立義[21]方法,在室內進行5種內吸性殺蟲劑對小宗作物綠豆和紅小豆種子萌發(fā)試驗。在25 ℃下,分別將綠豆或紅小豆種子浸泡于配置好的上述濃度藥液中5 h,空白對照用蒸餾水浸泡5 h,取出瀝干水備用。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿底部平鋪2層濾紙,分別將處理好的綠豆或紅小豆種子按一定間距放入培養(yǎng)皿內;再沿培養(yǎng)皿壁將2 mL蒸餾水加入各培養(yǎng)皿中保濕,后每隔24 h用移液槍沿培養(yǎng)皿壁慢慢滴加1 mL蒸餾水保濕。將裝有綠豆或紅小豆種子的培養(yǎng)皿放入溫度為(25±1) ℃、濕度為 70%的人工智能培養(yǎng)箱中 12 h/12 h光照/黑暗培養(yǎng)。
參照顏啟傳[22]方法,從第1粒綠豆或紅小豆種子萌發(fā)(標準:以芽長大于種子一半,根長與種子等長為標準)開始,每天觀察記錄種子發(fā)芽情況,試驗結束后計算發(fā)芽率、發(fā)芽勢及發(fā)芽指數。
式中:Gt為第t天種子的發(fā)芽數,Dt為相應發(fā)芽時間。
采用Excel 2007軟件進行數據統計分析。
本試驗采用紙床法,設定5個不同濃度梯度,分別測定了5種內吸性殺蟲劑對小宗作物綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響。以種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數為測試指標,篩選適合綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的內吸性殺蟲劑種類及其濃度。如表1所示,研究結果表明:10%蟲螨腈懸浮劑和 20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑適合綠豆種子萌發(fā),且最適濃度分別為120.0、12.0 mg/L;除10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā)外,其他4種被測內吸性殺蟲劑均適合其種子萌發(fā),尤其是25%噻蟲嗪水分散粒劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑,最適濃度分別為87.5、120.0 mg/L。
分別測定了5種內吸性殺蟲劑對綠豆和紅小豆種子發(fā)芽率的影響。其中10%蟲螨腈懸浮劑(120.0 mg/L)和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(12.0 mg/L)最適合綠豆種子萌發(fā),種子發(fā)芽率均達到 100.00%,相比 CK發(fā)芽率均提高了3.33%。所測其他3種內吸性殺蟲劑對綠豆種子萌發(fā)雖較安全,但其最適濃度下發(fā)芽率均低于CK。25%噻蟲嗪水分散粒劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑濃度分別為87.5、120.0 mg/L時最適合紅小豆種子萌發(fā),發(fā)芽率均達到100.00%,相比CK發(fā)芽率均提高了 3.33%。40%啶蟲脒可溶性粉劑和 20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑也適合紅小豆種子萌發(fā),但10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā),其濃度為60.0 mg/L時發(fā)芽率僅為56.67%,相比對照降低了40.0%。
分別測定了5種內吸性殺蟲劑對綠豆和紅小豆種子發(fā)芽勢的影響。其中10%蟲螨腈懸浮劑(120.0 mg/L)和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(12.0 mg/L)處理后綠豆種子的發(fā)芽勢分別為76.67%和66.67%,相比對照分別提高了 23.33%、13.33%。25%噻蟲嗪水分散粒劑(87.5 mg/L)和30%唑蟲酰胺懸浮劑(120.0 mg/L)處理后紅小豆種子的發(fā)芽勢分別為73.34%和80.00%,相比對照分別提高了6.67%、13.33%。10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā),不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽勢,尤其是當濃度為60.0 mg/L時發(fā)芽勢僅為13.34%,相比對照降低了53.33%。
分別測定了 40%啶蟲脒可溶性粉劑、25%噻蟲嗪水分散粒劑、10%蟲螨腈懸浮劑、20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑5種內吸性殺蟲劑對綠豆和紅小豆種子發(fā)芽指數的影響。其中10%蟲螨腈懸浮劑(120.0 mg/L)和 20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(12.0 mg/L)處理后綠豆種子的發(fā)芽指數分別為13.81和14.53,相比對照分別提高了24.19%和30.67%。25%噻蟲嗪水分散粒劑(87.5 mg/L)和30%唑蟲酰胺懸浮劑(120.0 mg/L)處理后紅小豆種子的發(fā)芽指數分別為4.13和4.00,相比對照分別提高了29.87%和25.79%。然而,10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā),不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽指數,尤其是當濃度為60.0 mg/L時發(fā)芽指數僅為1.56,相比對照降低了50.94%。
為篩選適宜綠豆和紅小豆種子處理的內吸性殺蟲劑,本研究參照5種內吸性殺蟲劑登記使用劑量,設定5個濃度梯度進行室內發(fā)芽試驗。以種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數為測試指標,篩選適合綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的內吸性殺蟲劑種類及其濃度。
結果表明:所測5種內吸性殺蟲劑在不同濃度梯度下對綠豆和紅小豆種子的萌發(fā)表現出不同的毒力。其中,10%蟲螨腈懸浮劑和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑適合綠豆種子萌發(fā),且最適濃度分別為120.0、12.0 mg/L。該濃度下,2種藥劑對綠豆種子的發(fā)芽率均達到100.00%,相比CK發(fā)芽率(96.67%)均提高了3.33%;發(fā)芽勢分別為76.67%和66.67%, 相比對照(53.34%)分別提高了23.33%和13.33%;發(fā)芽指數分別為13.81和14.53,相比對照(11.12)分別提高了24.19%和30.67%。25%噻蟲嗪水分散粒劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑最適合紅小豆種子萌發(fā),其最適濃度分別為87.5、120.0mg/L。該濃度下,2種藥劑對紅小豆種子的發(fā)芽率均達到 100.00%,相比 CK發(fā)芽率(96.67%)均提高了3.33%;發(fā)芽勢分別為73.34%和 80.00%,相比對照(66.67%)分別提高了 6.67%和13.33%;發(fā)芽指數分別為4.13和4.00,相比對照(3.18)分別提高了29.87%和25.79%。然而,10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā),不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢和發(fā)芽指數。
表1 5種殺蟲劑對綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響
綜上所述,蟲螨腈和氯蟲苯甲酰胺有潛力開發(fā)為綠豆的種衣劑;噻蟲嗪和唑蟲酰胺有潛力開發(fā)為紅小豆的種衣劑。