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        植物次生性物質(zhì)對獼猴桃金龜子的防效試驗

        2022-03-10 06:17:26陳金寶
        安徽農(nóng)學通報 2022年3期
        關鍵詞:病葉率生物堿

        陳金寶

        摘 要:次生性物質(zhì)對昆蟲具有化學防御作用。將參試苗木按金龜子受害程度分為4個級別,研究獼猴桃葉片中三萜、總酚、生物堿含量的變化,探究與受害程度具有相關性的次生性物質(zhì),并確定外施該物質(zhì)的防治效果。結(jié)果表明,三萜、總酚與苗木受害程度不具有相關性,生物堿的含量與受害程度呈反相關;外施生物堿對金龜子有一定的防治效果,但效果隨著苗木受害程度的降低而減弱。

        關鍵詞:次生性物質(zhì);受害程度;病葉率;生物堿;外施

        中圖分類號 S436.63 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2022)03-0106-02

        次生代謝是指植物體內(nèi)一大類非生長發(fā)育必需的小分子有機化合物,其產(chǎn)生和分布通常有種屬、器官、組織和生長發(fā)育期的特異性[1]。1891年,Kossel明確提出了植物次生代謝(secondary metabolism)的概念[2]。目前,已知植物次生物質(zhì)有3萬種以上,與昆蟲有關的主要是萜類、酚類和生物堿。

        植物次生性物質(zhì)對昆蟲具有化學防御作用,對植食性昆蟲具有驅(qū)避、拒食、不育等作用[3],其中以三萜、總酚、生物堿的研究最為廣泛[4-6]。金龜子是獼猴桃主要的蟲害之一,喜食獼猴桃嫩葉,亦危害嫩枝、花蕾和幼果,常造成果樹減產(chǎn)或絕收。當前,防治金龜子主要采用日光燈誘殺,而使用藥劑防治的效果不理想,只有采用敵百蟲、辛硫磷等低毒的農(nóng)藥才能取得一定的效果,大量使用則會對生態(tài)環(huán)境造成危害。因此,亟須尋找一種新型的綠色藥劑,既讓金龜子產(chǎn)生拒食作用,又不會對環(huán)境產(chǎn)生危害。本試驗立足于植物次生性物質(zhì)開展金龜子防治,以期實現(xiàn)以上目標。

        1 材料與方法

        1.1 試驗材料 試驗地點位于宿遷市金碩園農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司設立在宿遷市關廟鎮(zhèn)的獼猴桃基地。參試材料為黃金果(Hort 16A)、東紅(Actinidia chinensis‘East Red′)和軟棗(Actinidia arguta),取上述材料3年生苗木各50株。

        1.2 試驗方法 2021年4月,調(diào)查園區(qū)獼猴桃金龜子危害情況,計算3個品種的平均病葉率,判斷差異是否達顯著水平。若品種間差異不顯著,則對獼猴桃按照受害程度分為輕微受害Ⅰ級、輕度受害Ⅱ級、中度受害Ⅲ級和重度受害Ⅳ級。每種受害程度隨機選擇9株共36株參與生理生化檢測,按每3株為1個重復采集葉片,測定指標為總?cè)?、總酚和生物堿;若品種間差異達顯著水平,則以品種為單位采樣檢測。

        總?cè)撇捎帽宜?香草醛比色法測定[7],總酚采用福林酚比色法測定[8],總生物堿采用酸堿滴定法測定[9]。

        根據(jù)獼猴桃的生物堿采用超聲波輔助法提取。參照劉旸旸優(yōu)化的軟棗獼猴桃生物堿提取的方法設置試驗,乙醇溶液濃度60%,料液比1∶25g/mL,超聲功率200W,超聲時間15min,該方法適合雜猴桃生物堿的大量提取[10]。將生物堿乙醇提取液減壓濃縮至浸膏狀,按1∶20加水配制成水溶液。以各級受害苗木為試驗對象,并以同樣受害程度的苗木為對照,各為3個重復,用生物堿溶液涂抹葉片,7d后再處理1次,15d后統(tǒng)計病葉率,總結(jié)生物堿溶液對獼猴桃金龜子的防治效果。

        1.3 數(shù)據(jù)分析 試驗結(jié)果用SAS 9.4開展方差分析,分析各品種的病葉率差異、不同受害程度下獼猴桃次生性物質(zhì)含量以及生物堿外施的效果;用EXCEL作圖展現(xiàn)次生性物質(zhì)含量與苗木受害程度的相關性。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 獼猴桃病葉率 由表1可知,3個品種間病葉率差異不顯著,各品種的苗木不需要區(qū)別對待,試驗結(jié)果也具有普遍適用性。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果,全部苗木的病葉率平均值為43.93%,取44%節(jié)點將參試苗木分為樣本數(shù)量近似的4級:輕微受害Ⅰ級(病葉率在20%~33%)37株、輕度受害Ⅱ級(病葉率在33%~44%)37株、中度受害Ⅲ級(病葉率在44%~55%)40株、重度受害Ⅳ級(病葉率在55%以上)36株。

        2.2 獼猴桃次生性物質(zhì)含量與金龜子受害程度的關系 不同受害程度下3種次生性物質(zhì)含量見表2,由表2可知,總?cè)坪涂偡雍孔兓伙@著,生物堿含量表現(xiàn)出差異顯著的變化,苗木受害程度與生物堿的含量具有明顯的相關性。由于3種次生性物質(zhì)數(shù)量差距較大,為了能通過一張曲線圖展現(xiàn),換算成比例繪制圖1,可以看出總?cè)坪涂偡颖憩F(xiàn)出先降低再升高的趨勢,生物堿一直處于下降趨勢,下降的幅度逐步地增加,因此生物堿含量與苗木受害程度成反相關關系,金龜子對生物堿含量高的苗木表現(xiàn)出明顯的拒食取向,而另外2種物質(zhì)的變化趨勢不規(guī)律,對金龜子的拒食效果不顯著。

        2.3 外施生物堿對獼猴桃金龜子的防治效果 由表3可知,4種受害程度的苗木在施用了生物堿溶液后,病葉率均下降,其中Ⅲ級、Ⅳ級苗木病葉率下降達顯著水平,防治效果分別為15.49%、17.42%,受害等級均下降1級;而Ⅰ級、Ⅱ級苗木病葉率下降不顯著,防治效果分別為5.68%、11.02%,受害等級均維持不變。隨著受害等級的降低,外施生物堿的防治效果逐步下降,說明外施生物堿對獼猴桃金龜子的拒食作用存在極限值,無法徹底地杜絕金龜子的取食。因此,外施生物堿對中重度受害的獼猴桃即內(nèi)源生物堿含量較低的情況下具有較好的效果,能夠有效地降低獼猴桃金龜子的危害結(jié)果,促進樹勢增強。

        3 討論

        3.1 使金龜子產(chǎn)生拒食作用的次生性物質(zhì) 本試驗測試了總?cè)?、總酚以及生物堿3種與昆蟲行為密切相關的次生性物質(zhì)對金龜子的拒食效果,其他還存在一些可能同樣有效的次生性物質(zhì)。單寧可以抵御害蟲和病原微生物的攻擊[11];黃酮具有毒害作用,可以影響昆蟲正常代謝過程,致其中毒甚至死亡,具有趨避和拒食作用[12];硫代葡萄糖苷構(gòu)成了植物-昆蟲互作主要的防御性狀,作為對昆蟲取食的響應,MYR催化硫代葡萄糖苷的氰基化以釋放毒性化合物[13];非蛋白氨基酸是一大類植物毒素,它們的作用主要是使種子免受昆蟲為害,也作為氨源供種子萌發(fā)早期代謝之需[14]。因此,下一步將研究其他次生性物質(zhì)對獼猴桃金龜子的拒食作用,以構(gòu)建全面的金龜子次生性物質(zhì)防御體系,保障獼猴桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

        3.2 生物堿防治金龜子的實際應用 本試驗研究了獼猴桃自身的生物堿對金龜子的拒食作用,內(nèi)源和外施均能夠起到一定的防治效果。隨著受害程度的降低,內(nèi)源生物堿增加的幅度逐漸減小,外施生物堿的效果也呈現(xiàn)減弱的趨勢,說明不管是內(nèi)源還是外施,生物堿的效果都存在極限值。相比于外施提取、施用需要的材料、人力成本,通過環(huán)境調(diào)控、科學管養(yǎng),提高獼猴桃內(nèi)源生物堿含量,可以更加低廉高效地實現(xiàn)對金龜子的防治。因此,獼猴桃內(nèi)源生物堿含量與栽培技術手段的關系是下一步的研究重點。此外,獼猴桃中提取的生物堿是包含多種生物堿的混合物,所有生物堿對金龜子的拒食效果肯定存在差異,下一步需要分析獼猴桃中生物堿種類,并進行分別提取,研究不同生物堿對金龜子的拒食效果,進一步提高生物堿防治金龜子的實際效果。

        參考文獻

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        (責編:張宏民)

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