渠 成,趙海朋,張文丹,祝國棟,劉 磊,薛 明*
(1.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護學(xué)院,山東 泰安 271018; 2. 北京市農(nóng)林科學(xué)院植物保護環(huán)境保護研究所,北京 100097)
花生是重要的經(jīng)濟作物也是營養(yǎng)價值很高的蛋白作物,在世界農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有重要地位[1]。我國是花生生產(chǎn)大國,種植面積達4710 khm2,占全球種植面積的近20%,產(chǎn)量達17 Mt,占世界花生總產(chǎn)的40%以上,居世界第一位[2]?;ㄉ谏L過程中要受到多種害蟲的危害,其中蠐螬、金針蟲、花生蚜是花生苗期的重要害蟲,蠐螬和金針蟲等地下害蟲咬食花生幼苗根莖,根莖常被平截咬斷,嚴(yán)重者造成田間缺苗斷壟[3-4]?;ㄉ恋却涛娇谄骱οx吸取花生嫩莖、幼芽、幼葉等部位的汁液,同時分泌大量蜜露引起煤煙菌,并可傳播病毒病,對花生產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響[5]。
目前對于這幾種害蟲的防治,因播種期藥劑拌種具有省時、省力、易操作等優(yōu)點,并且能有效控制害蟲的發(fā)生[6-8],因此在花生生產(chǎn)上廣為使用。但市場上用于拌種的藥劑種類繁多,藥劑選擇或劑量使用不當(dāng)均會對種子造成生理上的危害,不僅導(dǎo)致出苗率降低,還會抑制幼苗生長,并且不同花生種植地區(qū)氣候和生態(tài)條件差別較大,在生產(chǎn)實踐中存在藥劑拌種花生后產(chǎn)生藥害的現(xiàn)象,直接影響藥劑拌種的安全性。因此,研究田間常用拌種藥劑對花生的安全性極為必要。
試驗選用60%吡蟲啉懸浮種衣劑、70%噻蟲嗪種子處理可分散粉劑、20%噻蟲胺懸浮劑、30%辛硫磷微囊懸浮劑、30%毒死蜱微囊懸浮劑5種常用拌種藥劑使用田間推薦劑量和兩倍田間推薦劑量拌種處理,探究土壤溫濕度對花生出苗及幼苗生長的影響,對這5種藥劑進行安全性評價。
1.1.1 供試藥劑
20%噻蟲胺懸浮劑,70%噻蟲嗪種子處理可分散粉劑,60%吡蟲啉懸浮種衣劑,30%毒死蜱微囊懸浮劑,30%辛硫磷微囊懸浮劑,以上藥劑由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥學(xué)系提供,自制。
1.1.2 供試花生品種 小白沙
1.2.1 試驗設(shè)計及藥劑使用劑量
以推薦的田間藥效試驗最高劑量為基準(zhǔn),按其1倍、2倍梯度設(shè)計處理劑量,即60%吡蟲啉懸浮種衣劑有效成分用量240g/100kg、480g/100kg種子,20%噻蟲胺懸浮劑有效成分用量240g/100kg、480g/100kg種子,70%噻蟲嗪種子處理可分散粉劑有效成分用量240g/100kg、480g/100kg種子,30%毒死蜱微囊懸浮劑有效成分用量600g/100kg、1200g/100kg種子,30%辛硫磷微囊懸浮劑有效成分用量 600g/100kg、1200g/100kg種子,試驗設(shè)25℃、30℃兩個溫度,60%和80%相對土壤濕度,共4個溫濕度組合。
1.2.2 施藥及調(diào)查方法
將試驗用土加水配成相對濕度60%、80%的土,將定量濕土裝于小塑料杯子中(高約13.5cm,口徑約9.5cm寬),把藥劑處理的種子播于土壤表面,每個塑料杯子中放2粒種子,然后每個塑料杯子中覆4cm厚的濕土,在杯口蓋上保鮮膜保持土壤濕度,用橡皮筋固定保鮮膜。每處理20粒種子,重復(fù)3次。將塑料杯子分別置于25℃、30℃的GXZ型智能光照培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng),光照時間為L:D=14h:10h。
花生播種3d后每天定時觀察一次,及時記錄出苗時間,計算各處理出苗率、50%出苗時間。并于花生播種后第12d測定各處理花生幼苗株高、主根長、地上部鮮重、地下部鮮重和莖基寬。
用SPSS17.0軟件進行統(tǒng)計分析,顯著性測定采用Duncan氏新復(fù)極差法。
2.1.1 5種藥劑以田間推薦劑量拌種在不同土壤濕度下對花生安全性的影響評價
在25℃,60%土壤相對濕度下,5種藥劑使用田間推薦劑量拌種對花生安全性存在差異。其中,噻蟲胺、吡蟲啉、噻蟲嗪對花生的安全性最高,出苗率均在90%以上,與對照出苗率基本相當(dāng);其次為毒死蜱,出苗率為86.67%,對花生也較安全;辛硫磷處理的出苗率為83.33%,對花生出苗有輕微的抑制作用。在25℃,80%土壤相對濕度下,吡蟲啉、噻蟲胺使用田間推薦劑量拌種對花生的安全性最高,出苗率分別為90%和88.33%,與對照基本相當(dāng);其次為噻蟲嗪和毒死蜱,出苗率為85%,對花生也較安全;辛硫磷處理的出苗率為80%。在高濕土壤環(huán)境下,各處理花生出苗時間延遲,比對照晚1~2 d左右。在同一土壤濕度下,新煙堿藥劑噻蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉處理的主根長、地下部鮮重、莖基寬均大于對照和有機磷類藥劑毒死蜱、辛硫磷處理,表明新煙堿藥劑對花生幼苗地下根莖有促長作用,易形成壯苗,更有利于花生后期的生長(表1)。
2.1.2 5種藥劑以2倍田間推薦劑量拌種在不同土壤濕度下對花生安全性的影響評價
在25℃,60%土壤相對濕度下,噻蟲胺、吡蟲
啉使用2倍田間推薦劑量拌種對花生的安全性最高,出苗率分別為91.67%和90%,與對照出苗率基本相當(dāng);其次為毒死蜱,出苗率為85%,對花生也較安全;辛硫磷處理的出苗率僅為63.33%,對花生出苗產(chǎn)生了明顯的抑制作用;而噻蟲嗪處理的出苗率最低,僅為5%。在25℃,80%土壤相對濕度下,各藥劑處理使用2倍田間推薦劑量拌種均不同程度影響了花生出苗,導(dǎo)致出苗率顯著下降,且各處理花生出苗時間比對照晚3d左右。其中,噻蟲胺、吡蟲啉、毒死蜱、噻蟲嗪、辛硫磷處理的出苗率分別僅為75%、75%、70%、66.67%、60%,顯著低于對照90%的出苗率。表明高濕土壤環(huán)境對各藥劑拌種安全性產(chǎn)生了明顯的不利影響(表2)。
2.2.1 5種藥劑以田間推薦劑量拌種在不同土壤濕度下對花生安全性的影響評價
在30℃,60%土壤相對濕度下,噻蟲胺、吡蟲啉、噻蟲嗪使用田間推薦劑量拌種對花生的安全性最高,出苗率均90%以上;其次為毒死蜱,出苗率85%;辛硫磷處理的出苗率80%,對花生出苗產(chǎn)生了一定的抑制作用。在30℃,80%土壤相對濕度下,吡蟲啉使用田間推薦劑量拌種對花生的安全性最高,出苗率90%;噻蟲胺、噻蟲嗪和毒死蜱處理次之,出苗率分別為86.67%、85%、85%;辛硫磷處理的花生出苗率80%。在高濕土壤環(huán)境下,各藥劑處理延長了花生的出苗時間,比對照晚1~2 d左右。此外,3種新煙堿藥劑對花生地下根莖有一定促長作用,其處理的主根長、地下部鮮重、莖基寬大于對照和毒死蜱、辛硫磷處理(表3)。
2.2.2 5種以藥劑2倍田間推薦劑量拌種在不同土壤濕度下對花生安全性的影響評價
在30℃,60%土壤相對濕度下,噻蟲胺、吡蟲啉使用2倍田間推薦劑量拌種對花生的安全性依然最高,出苗率均在90%左右,與對照出苗率基本相當(dāng);毒死蜱安全性降低,出苗率僅為68.33%;辛硫磷處理的出苗率為48.33%,對花生出苗表現(xiàn)出明顯的抑制作用;噻蟲嗪處理的出苗率僅為5%,對花生的抑制作用最明顯。在30℃,80%土壤相對濕度下,5種藥劑使用2倍田間推薦劑量拌種均不同程度抑制了花生出苗,導(dǎo)致出苗率顯著降低,且各處理花生出苗時間比對照晚1~2d左右。其中吡蟲啉、毒死蜱、噻蟲胺處理的出苗率分別為73.33%、68.33%、65%;辛硫磷處理的出苗率為46.67%;而噻蟲嗪處理的出苗率僅為33.33%。并且各藥劑處理的花生幼苗地上部、地下部長勢也均顯著弱于對照(表4)。
溫度和土壤濕度是影響花生萌芽出苗的主要因素,我國花生種植區(qū)域廣泛,東起黑龍江密山,西至新疆喀什,南至海南三亞,北至黑龍江黑河均有花生分布。由于受地理位置、氣候條件差異的影響,不同花生產(chǎn)區(qū)在花生播種期所處環(huán)境條件不同,其溫度和降雨量存在差異,并且由于花生種植栽培模式多樣,即便在同一地區(qū)由于花生種植栽培模式的不同導(dǎo)致花生播期存在差異,致使播種時土壤環(huán)境亦存在一定差異。田間調(diào)查中發(fā)現(xiàn)土壤溫濕度過大對花生種衣劑拌種安全性產(chǎn)生了明顯不利影響,導(dǎo)致大面積爛種、爛芽,造成嚴(yán)重減產(chǎn);并且市場上用于花生拌種的種衣劑種類繁多,對施藥選擇造成影響。藥劑選擇不當(dāng),劑量使用不當(dāng),均會對藥劑拌種安全性產(chǎn)生影響。
本試驗通過研究60%吡蟲啉懸浮種衣劑、70%噻蟲嗪種子處理可分散粉劑、20%噻蟲胺懸浮劑、30%毒死蜱微囊懸浮劑、30%辛硫磷微囊懸浮劑5種藥劑對花生拌種安全性的影響,發(fā)現(xiàn)藥劑使用劑量、土壤溫濕度對5種藥劑的拌種安全性影響各異。當(dāng)5種藥劑使用田間推薦劑量拌種時,新煙堿類藥劑吡蟲啉、噻蟲胺、噻蟲嗪和有機磷藥劑毒死蜱在4組土壤溫濕度組合下對花生安全性均較高,而有機磷藥劑辛硫磷對花生出苗產(chǎn)生了輕微的抑制作用。當(dāng)5種藥劑使用2倍田間推薦劑量拌種時,吡蟲啉、噻蟲胺在25℃、30℃,60%相對土壤濕度下,對花生安全性較高,而毒死蜱、辛硫磷、噻蟲嗪均對花生出苗產(chǎn)生了明顯的抑制作用,出苗率及幼苗生長狀況均顯著低于對照,并且噻蟲嗪拌種安全性相較于田間推薦用量顯著降低。在80%土壤相對濕度下,5種藥劑均對花生拌種安全性產(chǎn)生了明顯的不利影響,各處理花生出苗率顯著低于對照,出苗時間延長,并且各處理花生幼苗地上部、地下部長勢也均弱于對照。本試驗中辛硫磷使用1、2倍田間推薦劑量拌種均對花生安全性產(chǎn)生了一定影響,并且在其他作物
上也發(fā)現(xiàn)存在辛硫磷拌種產(chǎn)生影響的現(xiàn)象。吳仁海等[9]在小麥上研究發(fā)現(xiàn)辛硫磷拌種超過有效成分0.8g/kg種子能顯著抑制小麥出苗率,并且對幼苗生長有抑制作用。孫建軍等[10]研究發(fā)現(xiàn)辛硫磷拌種會顯著降低甜玉米出苗率。
本試驗中發(fā)現(xiàn)吡蟲啉、噻蟲胺、噻蟲嗪雖同屬新煙堿類藥劑,但對花生的拌種安全性卻存在一定差異,噻蟲胺、噻蟲嗪在高濕土壤環(huán)境下出苗率的降低程度高于吡蟲啉,這與噻蟲胺、噻蟲嗪的水溶性較高有關(guān)。且噻蟲胺、噻蟲嗪使用2倍大田推薦劑量時對花生安全性存在顯著性差異,噻蟲胺使用2倍大田推薦劑量對花生安全性較高,而噻蟲嗪使用2倍大田推薦劑量顯著抑制了花生出苗和幼苗的生長,這與噻蟲胺和噻蟲嗪使用的拌種劑型差異有關(guān),噻蟲嗪種子處理可分散粉劑較噻蟲胺懸浮劑對種子的粘附性更強,進而影響了種子正常的呼吸和吸水,導(dǎo)致出苗率顯著下降。目前,國外公司在我國登記的含噻蟲嗪花生種衣劑主要為殺蟲劑和殺菌劑懸浮種衣劑,噻蟲嗪含量較低,安全性較高;但國內(nèi)企業(yè)登記的噻蟲嗪懸浮種衣劑,在拌種使用時應(yīng)嚴(yán)格控制用量。劉愛芝等[11]在小麥上研究發(fā)現(xiàn),70%噻蟲嗪種子處理可分散粉劑有效成分1~2g/kg種子對小麥出苗無明顯影響,但當(dāng)拌種劑量為4g/kg種子時對小麥出苗產(chǎn)生一定的抑制作用,導(dǎo)致出苗時間延遲,但對總出苗率無明顯影響。對于這種差異,可能與不同作物種子對藥劑敏感性差異有關(guān)。
由此,藥劑拌種安全性與土壤溫濕度、藥劑種類、使用劑量緊密相關(guān),藥劑選擇不當(dāng)、使用劑量大、土壤含水量高均易導(dǎo)致藥害產(chǎn)生,因此生產(chǎn)上應(yīng)根據(jù)播種時間和播種時環(huán)境條件選擇合適的拌種藥劑,避免藥害的產(chǎn)生,此外生產(chǎn)中應(yīng)嚴(yán)格按照商品推薦劑量使用,避免隨意增大使用劑量。
此外,本試驗發(fā)現(xiàn)3種新煙堿類藥劑噻蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉對花生地下根莖有明顯促長作用,其處理的花生幼苗主根長、地下部鮮重、莖基寬均明顯好于有機磷藥劑處理和對照。此現(xiàn)象在其他作物上也有發(fā)現(xiàn),段強等[12]研究表明吡蟲啉拌種玉米對其種子萌發(fā)和幼苗生長均有明顯促進作用,這種影響可能是通過種子內(nèi)a-淀粉酶和還原糖含量的協(xié)調(diào)作用實現(xiàn)的。束兆林等[13]發(fā)現(xiàn)吡蟲啉有效成分40、50、60 g/100kg拌種棉花,能促進棉株生長,增大葉面積,提高光合效率。因噻蟲胺、噻蟲嗪、吡蟲啉屬內(nèi)吸傳導(dǎo)性藥劑,施用于種子上能很快被根部或剛萌芽的種苗吸收,并能遷移至子葉和葉部,沿微管束向上傳導(dǎo)刺激作物幼苗生長[14]。
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