不同缓解处理对烟嘧磺隆玉米药害的缓解效果研究毕业论文设计.doc

不同缓解处理对烟嘧磺隆玉米药害的缓解效果研究摘要：烟嘧磺隆是目前玉米田苗后茎叶处理最常用的除草剂之一，但其用药量过大、施药不当等原因均可造成玉米药害，最终导致玉米减产，因此，研究作物除草剂药害的缓解技术意义重大。本试验以郑单958玉米杂交种为供试作物，研究了烟嘧磺隆对夏玉米的药害情况以及不同缓解剂对药害的缓解作用。结果表明，120g/hm2烟嘧磺隆对玉米产生了严重影响，株高下降8.69，产量抑制11.18。定量喷施氨基酸、NAA、奈安、芸苔素内酯均能改善烟嘧磺隆对玉米生长的抑制，效果相对较好；NAA、DA-6可缓解烟嘧磺隆对玉米叶绿素的影响；药害后期喷施宝叶能够缓解烟嘧磺隆对玉米丙二醛及可溶性糖的影响；测产表明奈安的缓解效果最好，120g/hm2烟嘧磺隆对照产量提高24.47 。关键词：烟嘧磺隆；玉米；药害；缓解剂 Study on the Effects of Different Safener Treatments to the Nicosulfurons Phytotoxicity on Maize Plant Protection College，Henan Agricultural University，Zhengzhou 450002, ChinaAbstract: Nicosulfuron is one of the most commonly used herbicides by foliage treatment in corn field at present, but the factors such as its excessive dosage, improper methods of spaying can cause the corn phytotoxicity, and eventually lead to a drop in corn production, so the study on mitigation techniques of crop herbicide phytotoxicity is of great significance. This experiment took Zhengdan 958 maize hybrid as trial crop, the phytotoxicity of nicosulfuron on maize and the mitigation effects of different antidotes were studied. It turned out that nicosulfuron (120g/ha) had a serious impact on corn, the plant height declined by 8.69%, the output decreased by 11.18%. The quantitative AA，NAA, PGAE and BR could improve the inhibition of nicosulfuron on the corn growth; The NAA and DA-6 could alleviate the effect of nicosulfuron on the chlorophyll content of corn; The NPK could reduce the effects of nicosulfuron on the MDA and the soluble sugar of corn at the later stage of phytotoxicity; Compared with the nicosulfuron (120g/ha), the yield of PGAE increased by 24.47%, which showed best alleviative effects of the phytotoxicity on corn.Key words: Nicosulfuron；Maize；Phytotoxicity；Antidote1. 引言 玉米是一种常见的粮食作物，主要生产于北方，有黄玉米、白玉米两种,同时也是重要的能源、饲料（王振华，2012），目前栽培面积和产量超过水稻、小麦，成为我国第一大作物。玉米不仅是人们的口粮和“饲料之王”，也是重要工业原料，可加工成的工业产品达3000多种。我国玉米工业加工迅速发展，消费的玉米大幅度增加，对我国乃至世界的玉米供求平衡和流通格局都产生了重大的影响。玉米是三大粮食作物中最适合作为工业原料的品种，也是加工程度最高的粮食作物。玉米加工业的特点是加工空间大、产业链长、产品极为丰富，包括淀粉、淀粉糖、变性淀粉、酒精、酶制剂、调味品、药用、化工等八大系列，但主要是淀粉及酒精，其它产品多是这两个产品更深层次的加工品或生产的副产品，这些深层次的加工品或副产品其价值相当高即具有较高的附加值，随之便可带来高利润。玉米在栽培过程中会遭受多种杂草的危害，于是农民不得不大量使用化学除草剂来控制草害，但由于不合理使用或部分除草剂安全性差，玉米田除草剂药害问题也与日俱增，生产上因玉米品种、发育阶段环境因子等条件不同，药害程度不同会造成叶部枯死、变色、畸形等。使用农药或除草剂，超过一定浓度，能形成颜色不正常的叶斑，如白斑或褐斑,幼芽及根卷曲或变粗，植株生长受抑，苞叶缩短或穗粒外露，每年造成大量田块减产甚至绝产（赵杰，2008）。烟嘧磺隆（nicosulfuron）是一种内吸传导型选择性磺酰脲类除草剂，可有效防除马唐、稗草、反枝苋等一年生禾本科杂草和部分阔叶杂草，具有生物活性高、选择性强、对后茬作物安全等多种优点，且价格低廉，是目前玉米田苗后茎叶处理最常用的除草剂之一（刘秀梅，2010） 。因为烟醚磺隆可通过植物茎叶及根部吸收并迅速在木质部和韧皮部传导，通过抑制乙酰乳酸合成酶的活性，阻碍支链氨基酸的合成，从而影响植物细胞分裂，使杂草停止生长，最终死亡。在使用烟醚磺隆除草的期间，由于用药量过大、施药方式不当等原因每年产生的药害现象也十分普遍。施药后5-10d后有的玉米出现心叶褪绿、变黄，或叶片出现不规则的褪绿斑；有的出现玉米叶片卷缩成筒状，叶缘皱缩，心叶牛尾状，不能正常抽出；有的出现玉米矮化，部分产生丛生、次生茎等现象，药害轻的可恢复正常生长，严重的影响产量。一般情况下，玉米在35 叶期对烟嘧磺隆的抵抗力和代谢能力较强（李红，2009），因此，须严格控制烟嘧磺隆的使用时期（玉米35叶期），否则易产生药害。另外，高温干旱天气、剂量过大（有效成分超过72g/hm2）、喷雾不均匀或与有机磷农药混用等均可造成烟嘧磺隆玉米药害（孙艳萍，2009）。玉米在对除草剂的敏感性上存在品种差异，少数玉米杂交种比较敏感（王险峰，2010）, 这也是玉米烟嘧磺隆药害频发的一个重要因素，敏感品种受药害后恢复能力较差，减产现象比较严重（娄国强，2005；董晓雯,2008）。玉米遭受烟嘧磺隆药害之后，可采取农业措施（中耕、喷洒清水或浇灌、少量数次追肥等）或化学补救措施（施用化学解毒剂、生长刺激性或营养性物质等）进行缓解（段洪晓，2006），然而，这些缓解措施的确切效果目前并没有报道。本试验研究了玉米烟嘧磺隆药害的化学缓解措施，探讨了药害的缓解效果及其对玉米产量的影响，旨为玉米生产提供参考。2材料与方法2.1供试作物玉米品种：郑单958玉米杂交种。2.2供试药剂除草剂：40g/L的烟嘧磺隆可分散油悬浮剂（江苏辉丰农化股份有限公司）。缓解剂：胺鲜酯（DA-6，30g/hm2，安阳市全丰农药化工有限责任公司）；5%的萘乙酸水剂（NAA，60mg/hm2安阳市小康农药有限责任公司）；40%的赤霉酸可溶粒剂（GA3，30mg/hm2 ,上海同瑞生物科技有限公司）；0.003%的丙酰芸苔素内酯水剂（BR，15mg/hm2,江苏龙灯化学有限公司）；宝叶（N +P2O5+K2O50.0%，NPK，300g/hm2，德国谷米德矿业集团）；磷酸二氢钾（KH2PO4，6.75kg/ hm2,郑州兰博尔科技有限公司）生根活力素（腐植酸K30%，HA-K，120g/hm2，德国谷米德矿业集团）；氨基酸原液（氨基酸100g/L，AA，300g/hm2，山东惠民中联生物科技有限公司）；0.1%的奈安（0.1%聚谷氨酸酶，PGAE，1.2g/hm2，河南远东生物工程有限公司）。2.3 试验仪器与用具背负式电动喷雾器（3WBD-16型）、752紫外可见分光光度计（上海菁华科技仪器有限公司）、电子天平（FA2004N，上海菁海仪器有限公司）、TG16-WS台式高速离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）、水浴锅（上海凯达实验仪器有限公司）、移液管、吸耳球、研钵、小漏斗、25ml棕色容量瓶、定量滤纸、10mL离心管、试管、吸水纸、玻璃棒、滴管、剪刀、小喷壶等。2.4 试验试剂丙酮（烟台市双双化工有限公司）；石英砂（天津市科密欧化学试剂有限公司）；碳酸钙粉末（河南永顺净化材料厂）；三氯乙酸（TCA，上海紫一试剂厂）；硫代巴比妥酸（TBA，淄博四泰联合化学有限公司）。2.5试验条件及方法2.5.1药害缓解试验条件及方法试验于2012年在河南省农业科学院植物保护研究所试验基地进行。在玉米35叶期喷施烟嘧磺隆120g/hm2，在喷施烟嘧磺隆后2d（药害出现前）及10d（药害出现后），分别喷施各种缓解剂，并设空白对照和烟嘧磺隆对照，盆栽试验重复三次。2.5.2 生理生化测定方法2.5.2.1叶绿素含量的测定参照叶绿体色素的提取和定量分析（张蜀秋，2011），具体测定方法如下：a.取玉米上部叶片，插净组织表面污物，剪碎（去掉中脉），混匀。b.称取剪碎的新鲜样品0.5g,放入研钵中，加入少量石英砂和碳酸钙粉末及2-3ml 80%丙酮10ml,继续研磨至组织变白。静置3-5 min。c.取一张滤纸，置漏斗中，用丙酮润湿，沿玻璃棒把提取液倒入漏斗中，过滤到25ml棕色容量瓶中，用少量80%丙酮冲洗研钵、玻璃棒及残渣数次，最后连同残渣一起倒入漏斗中。d.用滴管吸取80%丙酮，将滤纸上的叶绿体色素全部洗入容量瓶中。直至滤纸和残渣中无绿色为止。最后用80%丙酮定容至25ml,摇匀。e.把叶绿体色素提取液倒入比色杯内。以80%丙酮为空白，在波长663nm、646nm和470nm下测消光度。f.按公式分别计算也绿体色素a、叶绿体色素b、类胡萝卜色素的浓度（mg.L-1）,叶绿体色素a和叶绿素b的浓度相加即得叶绿素总浓度。g.求得色素的浓度后按公式计算组中各色素的含量（用每克鲜重或干重所含毫克数表示）：h.叶绿体色素含量=（色素的浓度×提取液体积×稀释倍数）/样品鲜重（或干重）2.5.2.2丙二醛含量、可溶性糖含量的测定均参照植物组织中丙二醛含量的测定（张蜀秋，2011），具体测定方法如下：a. 称取玉米叶片，剪碎，放入研钵中，加入2ml 10%TCA和少量石英砂，研碎成匀浆，再加8ml TCA进一步研磨，将匀浆转移到离心管中，4000r.min-1离心10min ，上清液即为提取液。b. 吸取上清液2ml（空白管加2ml蒸馏水），加入2ml 0.6% TBA溶液，混匀后在沸水浴上煮沸15min,冷却后再离心1次。c. 取上清液，分别测定波长450nm、532nm和600nm下的消光度。d. 计算MDA的浓度：MDA浓度（mol.L-1）=6.45（D532-D600)-0.56D450，并根据植物组织中的鲜重（FW）计算样品中MDA的含量：MDA(umol.g-1)=MDA浓度(umol.L-1) ×提取液体积（L）/植物组织鲜重（g）e计算可溶性糖的浓度：可溶性糖浓度（mol.L-1）=11.71D450，并根据植物组织中的鲜重（FW）计算样品中可溶性糖的含量：可溶性糖含量(mol.g-1)= 可溶性糖浓度(mol.L-1) ×提取液体积（L）/植物组织鲜重（g）2.6 调查与测量施药后每天目测玉米的药害情况，并对药害变化记录。喷施烟嘧磺隆后14d调查各处理的玉米株高，17d后采集叶片测定丙二醛含量及可溶性糖含量，20d后采集叶片测定叶绿素含量，收获时（10月10日）取样测产（每小区取五株）。3 结果与分析3.1 烟嘧磺隆药害症状在玉米四叶期喷施烟嘧磺隆5d后，60g/hm2处理下玉米产生轻微药害，其心叶褪绿、变黄，其它叶片也逐渐出现不规律的褪绿斑，但2周后逐渐恢复，基本不影响产量。而120g/hm2烟嘧磺隆处理下，玉米心叶卷缩成筒状，不能正常抽出，玉米生长受到抑制，植株矮化、畸形，叶片皱缩，还可能产生丛生、次生茎，最终导致减产。3.2不同缓解方式对玉米株高的影响利用9种缓解方式对玉米烟嘧磺隆药害进行缓解，结果见图1。数据显示，烟嘧磺隆120g/hm2明显地抑制了玉米的生长，较对照株高其抑制率为8.69。在药害前期（喷施烟嘧磺隆2d后）喷施各缓解剂，NAA、氨基酸、芸苔素内酯、生根活力素、磷酸二氢钾处理的株高与空白对照相当或高于空白对照，说明喷施这些化学试剂均可较好地缓解烟嘧磺隆对玉米株高的抑制；而宝叶、奈安处理后的玉米株高均高于烟嘧磺隆对照，表明也有一定的缓解作用；但经赤霉素、清水处理的株高与烟嘧磺隆对照玉米相当，说明它们均无缓解效果。药害后期（喷施烟嘧磺隆10d后）进行缓解，奈安、芸苔素内酯、NAA、赤霉酸、氨基酸对受害玉米株高的缓解效果均明显，而喷施宝叶、生根活力素、磷酸二氢钾及清水对受抑制株高基本无缓解作用。综合分析不同时期喷施缓解剂的效果，芸苔素内酯、NAA、氨基酸、奈安都可达到良好的缓解效果，且对缓解时间无严格要求。图1 不同缓解剂对玉米株高的影响（烟嘧磺隆：120g/hm2）Figure 1 Effects of different antidotes on the height of corn 3.3 不同缓解措施对玉米部分生理指标的影响3.3.1不同缓解措施对玉米叶绿素含量的影响 图2数据显示，烟嘧磺隆（120g/hm2）明显地降低了叶绿素的含量，较空白对照可下降15.62%，叶绿素是绿色植物进行光合作用的主要色素，其含量降低将会影响植物的光合作用，从而影响到植物的正常生长发育。药害前期（喷施烟嘧磺隆2d后）施用不同缓解剂，其叶绿素含量均低于烟嘧磺隆对照，说明这些处理不仅不能改善烟嘧磺隆对玉米叶绿素含量的影响，反而有加重光合作用受抑制程度的趋势，而药害后期（喷施烟嘧磺隆10d后）进行的缓解处理中， NAA、DA-6的叶绿素含量分别稍高于烟嘧磺隆对照区玉米3.69%、4.08%，其它六种处理的叶绿素含量均低于烟嘧磺隆对照，表明仅NAA、DA-6可在一定程度上改善受害玉米的叶绿素含量，但在本试验中效果并不显著，这可能与玉米药害程度、缓解剂喷施浓度等因素相关。图2 不同缓解剂对玉米叶绿素含量的影响（烟嘧磺隆：120g/hm2）Figure 2 Effects of different antidotes on the chlorophyll contents of corn 3.3.2 不同缓解处理对玉米丙二醛含量的影响喷施高剂量的烟嘧磺隆（120g/hm2）后，丙二醛含量急剧升高，较空白对照提高98.10，见图3。药害前期（喷施烟嘧磺隆2d后）喷施各缓解剂均能不同程度地降低丙二醛的含量，其中宝叶、DA-6处理的丙二醛含量与空白对照较相当，表明其改善120g/hm2烟嘧磺隆玉米药害的效果较好。药害后期（喷施烟嘧磺隆10d后）使用缓解剂7d后，各处理丙二醛含量均显著降低，与无药害玉米含量相当，说明药害后期使用缓解措施均有较好效果。植物受到伤害时，其组织或器官会发生膜脂过氧化反应，丙二醛（MDA）是膜脂过氧化作用的最终分解产物，从膜上产生的位置释放后，可引起蛋白质、核酸等生命大分子的交联聚合，具有细胞毒性，其含量可以反映植物遭受伤害的程度（ 白宝璋,王景安,孙玉霞,等，1993）。本研究表明，缓解剂能够大大降低120g/hm2烟嘧磺隆药害所引发的玉米叶片中丙二醛的激增，说明这些缓解方式可很大程度地减轻烟嘧磺隆对玉米生长发育的伤害。图3 不同缓解剂对玉米丙二醛含量的影响（烟嘧磺隆：120g/hm2）Figure 3 Effects of different antidotes on the MDA contents of corn 3.3.3 不同缓解处理对玉米可溶性糖含量的影响图4 不同缓解剂对玉米可溶性糖含量的影响（烟嘧磺隆：120g/hm2）Figure 4 Effects of different antidotes on the soluble sugar contents of corn 植物为了抵抗逆境，也会主动积累一些可溶性糖，以适应外界环境条件的变化（邹琦，2004）。本试验表明，喷施过量的烟嘧磺隆（120g/hm2），玉米叶片中的可溶性糖含量明显升高，较空白对照升高了81.79（图4），表明120g/hm2烟嘧磺隆对玉米生长造成了一定的伤害。在药害前期（喷施烟嘧磺隆2d后）喷施各缓解剂，仅DA-6处理的可溶性糖含量稍低于烟嘧磺隆对照，但还是明显高于空白对照，说明DA-6有一定的缓解效果，但效果不理想。而药害后期（喷施烟嘧磺隆10d后）进行缓解处理后，宝叶、奈安、芸苔素内酯、NAA、GA3处理的可溶性糖含量均低于烟嘧磺隆对照，说明它们对烟嘧磺隆造成的玉米药害有一定的缓解效果，其中宝叶处理的可溶性糖含量和空白对照较相当，缓解效果最好。3.4不同缓解处理对玉米产量的影响过量喷施烟嘧磺隆（120g/hm2）可使玉米减产11.18%，见图5。所有缓解处理中，药害早期（喷施烟嘧磺隆2d后）喷施宝叶、氨基酸和药害后期（喷施烟嘧磺隆10d后）喷施宝叶、奈安、氨基酸的玉米产量分别高于烟嘧磺隆对照5.07、16.48、15.20、24.47、3.86，并且药害前期氨基酸处理的玉米产量和药害后期喷施宝叶、奈安的玉米产量高于空白对照或相当，说明这三种处理的增产效果较好，其中奈安处理的产量最高，说明缓解效果最好。药害后期喷施氨基酸有一定的增产作用，但效果不明显。待添加的隐藏文字内容3图5 不同缓解剂对玉米产量的影响（烟嘧磺隆：120g/hm2）Figure5 Effects of different antidotes on the yields of corn 4 结论与讨论本试验利用烟嘧磺隆对郑单958玉米杂交种进行茎叶处理后，研究发现，烟嘧磺隆产生轻微药害时，玉米生长只是暂时受到抑制，不进行缓解处理，短时间内也可恢复正常生长，不会导致玉米减产；而玉米经120g/hm2烟嘧磺隆处理后能够引发重度药害，其生长则不能自行恢复，需进行缓解处理，否则将会影响玉米产量。通过对不同缓解方式解除烟嘧磺隆药害效果的试验研究，发现不同缓解剂对烟嘧磺隆玉米药害的缓解作用差异较大。NAA、氨基酸、奈安、芸苔素内酯均能改善烟嘧磺隆对玉米株高的抑制作用，且对缓解时间无严格要求；NAA、DA-6能够缓解烟嘧磺隆对玉米叶绿素含量的影响，但要把握玉米药害程度、缓解剂的喷施浓度等因素；药害后期，宝叶、奈安、芸苔素内酯、NAA、GA3 、DA-6均能降低受害玉米的丙二醛含量，表明缓解剂可抑制除草剂引发的膜脂过氧化反应；药害后期喷施定量的宝叶明显降低了叶片中的可溶性糖含量，也说明宝叶可减少烟嘧磺隆对玉米生长发育的干扰。最终测产表明，氨基酸、宝叶和奈安均显著改善了受药害玉米的产量，其中奈安的缓解效果最明显。烟嘧磺隆是ALS酶抑制剂，能够被植物根、茎、叶吸收并传导（艾国民,1999），对植物相关蛋白的合成及光合作用等多方面产生影响。本研究所选择的缓解剂均单独使用，其有效成分不同，对受药害玉米不同生理指标的影响也有较大差异，基本上均表现出对部分指标具有较好的缓解效果，而无法综合全面地缓解烟嘧磺隆对玉米生长的影响。因此，下一步研究中，需将这些具有互补作用的缓解剂进行混合使用，从而综合提高玉米对烟嘧磺隆的耐药性。参考文献：1 王振华,鲁晓民,张新,等.我国玉米全程机械化育种目标浅析J.河南农业科学, 2011,40(11):1-3,21.2 赵杰,倪秀红.玉米除草剂药害产生原因及补救措施J.上海农业科技,2008,(5):3.3 雍琳,朱红旗，任景荣玉米除草剂药害产生的原因及预防措施J河南农业,2008,(14): 53, 62.4 刘秀梅.烟嘧磺隆药害产生原因及预防补救措施J.现代农业科技,2010,(18).5 李红,付静，王爱军烟嘧磺隆对玉米的药害及预防补救措施J农业知识(致富与农资)，2009，(10):26-276 王险峰.如何安全使用烟嘧磺隆J.现代化农业,2010,(12).7 孙艳萍.烟嘧磺隆安全使用技术J.农业科学与管理,2010,31(4).8 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