王 娟，陳 鵬，丁方麗，劉東平，文才藝，閆鳳鳴，申順善

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

不同種衣劑處理對(duì)黃瓜生長(zhǎng)及其根際微生態(tài)的影響

王 娟，陳 鵬，丁方麗，劉東平，文才藝，閆鳳鳴，申順善

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，河南 鄭州 450002)

為明確多·福懸浮劑、?！た藨腋┖涂恕ご肌じＣ离p懸浮劑在黃瓜上的應(yīng)用安全性，采用穴盤試驗(yàn)研究了3種種衣劑對(duì)黃瓜出苗、生長(zhǎng)發(fā)育及其根際微生態(tài)的影響。結(jié)果表明，3種供試種衣劑不同程度影響黃瓜出苗和苗期生長(zhǎng)發(fā)育。多·福和?！た藢?duì)黃瓜出苗率、出苗勢(shì)和出苗指數(shù)沒有顯著影響，克·醇·福美雙對(duì)黃瓜出苗率無(wú)顯著影響，而顯著降低出苗勢(shì)和出苗指數(shù)；三種種衣劑對(duì)黃瓜苗期地上部生長(zhǎng)有不同程度的影響，多·福顯著減少葉面積，福·克顯著促進(jìn)株高和莖粗，克·醇·福美雙顯著抑制株高；均顯著抑制黃瓜根系發(fā)育和根系活力，根鮮重和根系活力分別比對(duì)照降低9.58%～34.90%和46.73%～71.37%。供試種衣劑均影響苗期黃瓜根際基質(zhì)酶活性和微生物數(shù)量?？恕ご肌じＣ离p顯著降低黃瓜根際脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶活性，分別比對(duì)照降低23.56%、36.90%和25.35%；福·克和克·醇·福美雙顯著減少黃瓜根際細(xì)菌的數(shù)量，增加真菌的數(shù)量。

種衣劑；黃瓜；根際微生態(tài)；酶活性；微生物

種衣劑是根據(jù)種子、種苗的生理特性加工制成的一種種子處理劑，以農(nóng)藥、肥料、激素等作為活性成分，以成膜劑、乳化劑等作為非活性成分[1]，具有保護(hù)種子、提供營(yíng)養(yǎng)、增強(qiáng)抗逆性、緩慢釋放藥肥等作用[2]。種衣劑能夠提高種子科技含量、實(shí)現(xiàn)種子質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，在控制農(nóng)作物種傳和土傳病害、地下害蟲和苗期病蟲害、提高種苗抗逆性和作物產(chǎn)量等方面均發(fā)揮著重要作用。但隨著種衣劑的大面積推廣應(yīng)用，種衣劑的使用也存在著藥效不穩(wěn)、發(fā)生藥害、殘留污染、受環(huán)境條件影響等問題[3]。目前，蔬菜作物專用種衣劑種類較少，大多是以大田作物種衣劑為基礎(chǔ)調(diào)配使用。因此，因種衣劑質(zhì)量差異、使用技術(shù)不規(guī)范，會(huì)造成抑制種子發(fā)芽、影響根系發(fā)育和植株生長(zhǎng)，并污染根際土壤生態(tài)環(huán)境等副作用[4-6]。前期研究中發(fā)現(xiàn)，17%多·福(Carbendazim·Thiram)懸浮劑、18%?！た?Thiram·Carbofuran)懸浮劑和16%克·醇·福美雙(Thiram·Carbofuran·Triadimenol)懸浮劑對(duì)白菜具有明顯的副作用，影響出苗、苗期生長(zhǎng)和根際土壤微生態(tài)等[7]。本研究供試17%多·福懸浮劑、18%?！た藨腋┖?6%克·醇·福美雙懸浮劑，研究其對(duì)黃瓜的出苗、生長(zhǎng)發(fā)育、根際基質(zhì)酶活性和根際微生物種群的影響，了解3種種衣劑在黃瓜作物上的應(yīng)用安全性，為減少種衣劑所產(chǎn)生的副作用提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試種衣劑 供試種衣劑為17%多·福懸浮劑(5%多菌靈和12%福美雙，簡(jiǎn)稱為多福)、18%?！た藨腋?10%福美雙和8%克百威，簡(jiǎn)稱為?？?及16%克·醇·福美雙懸浮劑(8%福美雙、7%克百威和1%三唑醇，簡(jiǎn)稱為克醇福美雙)。

1.1.2 供試作物 供試作物為101黃瓜， 由鄭州市蔬菜研究所提供。

1.1.3 供試基質(zhì) 供試育苗基質(zhì)為常用蔬菜育苗基質(zhì)，其理化性質(zhì)為：速效氮、速效磷、速效鉀含量分別為15.54 、135 、174 mg·kg-1，EC值為1 560 μs·cm-1，pH值為7.3。

1.1.4 供試培養(yǎng)基 供試培養(yǎng)基為PDA培養(yǎng)基(馬鈴薯200 g，葡萄糖20 g，瓊脂18 g，蒸餾水1 000 mL)、TSA培養(yǎng)基(胰蛋白大豆肉湯30 g，瓊脂18 g，蒸餾水1 000 mL)和AIA培養(yǎng)基(放線菌分離瓊脂22 g，甘油5 g，蒸餾水1 000 mL)。

1.2 方法

1.2.1 種子處理方法 選取健康的黃瓜種子，用種衣劑多福、?？撕涂舜几Ｃ离p分別按推薦藥種質(zhì)量比1∶40、1∶40和1∶30進(jìn)行拌種，晾干備用，以無(wú)藥劑處理種子為對(duì)照。

1.2.2 黃瓜出苗及苗期生育指標(biāo)的測(cè)定 將黃瓜播種至穴盤，在自然光周期溫室里培育。開始出苗后，連續(xù)調(diào)查其出苗情況，直至總出苗數(shù)不再變化，并按照下列公式計(jì)算最終出苗率、出苗勢(shì)(日最多出苗數(shù))和出苗指數(shù)。培育第20天測(cè)定黃瓜株高、葉面積、莖粗、葉綠素含量和根系活力。黃瓜株高測(cè)定范圍為植株根頸部到主莖頂部之間的距離；葉面積為單株總?cè)~面積；莖粗測(cè)定范圍為地上植株根頸部0.5 cm處；葉綠素含量測(cè)定采取第2片真葉，采用分光光度法；根系活力測(cè)定采取整個(gè)根系，采用氯化三苯基四氮唑(TTC)法[8]。

出苗率=測(cè)試種子出苗數(shù)/測(cè)試種子總數(shù)×100%

出苗勢(shì)=日最多出苗數(shù)/測(cè)試種子總數(shù)×100%

出苗指數(shù)= ∑(日出苗種子數(shù)/出苗天數(shù))

1.2.3 黃瓜根際基質(zhì)酶活性的測(cè)定 黃瓜幼苗在穴盤培育20 d后，撥開表層基質(zhì)，將黃瓜根際基質(zhì)輕輕抖落到干凈的自封袋，收集黃瓜根際基質(zhì)，過60目篩，測(cè)定黃瓜根際基質(zhì)脲酶、磷酸酶、過氧化氫酶和蔗糖酶的活性。脲酶活性測(cè)定采用苯酚鈉-次氯酸鈉比色法，以24 h后1 g基質(zhì)中NH3-N的毫克數(shù)表示脲酶活性；磷酸酶活性測(cè)定采用磷酸苯二鈉比色法，以24 h后1 g基質(zhì)中釋放的酚的毫克數(shù)表示磷酸酶活性；過氧化氫酶活性測(cè)定采用高錳酸鉀滴定法，以高錳酸鉀溶液滴定過氧化氫分解剩余過氧化氫的量表示過氧化氫酶的活性；蔗糖酶活性測(cè)定采用3,5-二硝基水楊酸比色法,以24 h后1 g基質(zhì)中生成葡萄糖的毫克數(shù)表示蔗糖酶活性[9-10]。

1.2.4 黃瓜根際基質(zhì)微生物的測(cè)定 黃瓜幼苗在穴盤培育20 d后，采用稀釋平板涂布法測(cè)定黃瓜根際基質(zhì)微生物。黃瓜根際基質(zhì)的采集方法同1.2.3，稱取1 g 基質(zhì)，倒入裝有100 mL無(wú)菌水的三角瓶，充分震蕩，然后用無(wú)菌水進(jìn)行梯度稀釋，配置成一定濃度稀釋液，將0.1 mL的稀釋液涂抹在含五氯硝基苯的TSA平板上，置于28 ℃恒溫箱中培養(yǎng)3 d后調(diào)查細(xì)菌種群數(shù)量，由此推算黃瓜根際基質(zhì)中的細(xì)菌數(shù)量；將0.1 mL的稀釋液涂抹在含乳酸的PDA平板上，置于28 ℃恒溫箱中培養(yǎng)5 d后調(diào)查真菌種群數(shù)量，由此推算黃瓜根際基質(zhì)中的真菌數(shù)量；將0.1 mL的稀釋液涂抹在含乳酸的AIA平板上，置于28 ℃恒溫箱中培養(yǎng)7 d后調(diào)查放線菌種群數(shù)量，由此推算黃瓜根際基質(zhì)中的放線菌數(shù)量。調(diào)查細(xì)菌和真菌采用新鮮基質(zhì)樣品，調(diào)查放線菌采用自然風(fēng)干基質(zhì)樣品。

1.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2003和SPSS 13.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，用Duncan氏新復(fù)極差法(SSR法)進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試種衣劑對(duì)黃瓜出苗的影響

3種供試種衣劑中，多福和?？藢?duì)黃瓜出苗率、出苗勢(shì)和出苗指數(shù)均沒有顯著影響，克醇福美雙對(duì)出苗率沒有顯著影響，而顯著降低黃瓜出苗勢(shì)和出苗指數(shù)，導(dǎo)致出苗不整齊(表1)。

表1 供試種衣劑對(duì)黃瓜種子出苗的影響Table 1 Effects of coating treatments on seed germination of cucumber

注：表中同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。

Note：Different letters in the same column indicate significant difference (P<0.05).The same as below.

2.2 供試種衣劑對(duì)黃瓜苗期生長(zhǎng)發(fā)育的影響

3種供試種衣劑不同程度影響苗期黃瓜的生長(zhǎng)發(fā)育。多福顯著減少黃瓜葉面積，比對(duì)照減少4.82%；福克促進(jìn)黃瓜苗期生長(zhǎng)，顯著提高株高和莖粗，分別比對(duì)照提高9.20%和2.91%；克醇福美雙顯著抑制黃瓜株高，比對(duì)照降低4.97%(表2)。另外，多福顯著增加黃瓜葉綠素含量，而福克和克醇福美雙對(duì)葉綠素含量沒有顯著影響(表2)。

供試種衣劑均顯著抑制黃瓜根鮮重和根系活力。多福、?？撕涂舜几Ｃ离p處理的根鮮重分別比對(duì)照降低6.19%、19.32%和32.46%，根系活力分別比對(duì)照降低32.66%、46.73%和71.36%(表3)。

表2 供試種衣劑對(duì)黃瓜苗期地上部生長(zhǎng)和葉綠素含量的影響Table 2 Effects of coating treatments on shoot growth and development of cucumber at seedling stage

表3 供試種衣劑對(duì)黃瓜苗期根部鮮重和根系活力的影響Table 3 Effects of coating treatments on root fresh weight and activity of cucumber at seedling stage

2.3 供試種衣劑對(duì)黃瓜根際基質(zhì)酶活性的影響

3種供試種衣劑不同程度影響苗期黃瓜根際基質(zhì)酶活性。多福顯著增加黃瓜根際基質(zhì)脲酶和蔗糖酶活性，分別比對(duì)照增加14.07%和12.57%，而顯著降低根際基質(zhì)磷酸酶的活性，比對(duì)照降低31.58%；福克顯著降低根際基質(zhì)磷酸酶活性，比對(duì)照降低31.58%，而對(duì)脲酶、蔗糖酶和過氧化氫酶沒有顯著影響；克醇福美雙顯著降低根際基質(zhì)脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶的活性，分別比對(duì)照降低23.56%、36.90%和25.35%(表4)。

表4 供試種衣劑對(duì)黃瓜苗期根際基質(zhì)酶活性的影響Table 4 Effectsof coating treatments on the substrate enzyme activities of cucumber at seedling stage

2.4 供試種衣劑對(duì)黃瓜根際基質(zhì)微生物的影響

3種供試種衣劑不同程度影響苗期黃瓜根際基質(zhì)微生物數(shù)量。?？撕涂舜几Ｃ离p均顯著減少黃瓜根際基質(zhì)細(xì)菌數(shù)量，而顯著增加根際基質(zhì)真菌數(shù)量，對(duì)放線菌數(shù)量沒有顯著影響；多福對(duì)黃瓜根際基質(zhì)微生物數(shù)量沒有顯著影響(表5)。

表5 供試種衣劑對(duì)黃瓜苗期根際基質(zhì)微生物種群的影響 Table 5 Effects of coating treatments on substrate microbial population of cucumber at seedling stage

3 討論

種衣劑在中國(guó)起步較晚，主要應(yīng)用在玉米、小麥、水稻、蔬菜、棉花等作物上，能夠提高種子成活率、出芽率，促進(jìn)作物苗期生長(zhǎng)并達(dá)到增產(chǎn)作用，且能有效防治病蟲草害，應(yīng)用十分廣泛[11]。然而，種衣劑在實(shí)際生產(chǎn)實(shí)踐中，因種衣劑質(zhì)量差異、隨意選用種衣劑和改變用藥量等使用技術(shù)不規(guī)范，導(dǎo)致產(chǎn)生藥害、污染環(huán)境、降低種子發(fā)芽、抑制幼苗生長(zhǎng)等副作用[12]。本研究中，供試種衣劑對(duì)黃瓜出苗率沒有顯著影響，但克醇福美雙顯著降低黃瓜出苗勢(shì)和出苗指數(shù)，導(dǎo)致出苗不整齊，進(jìn)一步影響黃瓜根系發(fā)育，顯著降低根系活力。3種供試種衣劑不同程度影響黃瓜苗期生長(zhǎng)發(fā)育及根際微生態(tài)環(huán)境。每種種衣劑的不同使用濃度對(duì)作物的影響不盡相同[13]，本研究供試的種衣劑在黃瓜上的適用濃度需要進(jìn)一步的探索。

植物土壤和土壤微生物構(gòu)成了植物根際土壤微生態(tài)，是植物與外界環(huán)境交流的主要場(chǎng)所，是土壤質(zhì)量的重要表征[14-15]。土壤酶是土壤的重要組成部分，對(duì)土壤的修復(fù)作用起著關(guān)鍵作用[16]，土壤酶活性與土壤微生物數(shù)量密切相關(guān)。有研究報(bào)道，有些種衣劑影響土壤酶活性和土壤微生物數(shù)量。氧化樂果可顯著抑制土壤脲酶活性，二者呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān)[17]；樂果和辛硫磷能夠抑制土壤中真菌和放線菌的數(shù)量，辛硫磷能刺激土壤中細(xì)菌的數(shù)量[18]；甲胺磷抑制土壤中細(xì)菌、放線菌和固氮菌，而對(duì)土壤真菌則表現(xiàn)出微弱的刺激效應(yīng)[19]。本研究結(jié)果，克醇福美雙顯著抑制黃瓜根際基質(zhì)脲酶、磷酸酶和過氧化氫酶的活性，多福和福克顯著抑制根際基質(zhì)磷酸酶的活性；福克和克醇福美雙均顯著減少根際基質(zhì)細(xì)菌的數(shù)量，而顯著增加基質(zhì)真菌的數(shù)量。供試種衣劑與黃瓜根際酶活性和微生物數(shù)量之間的具體相關(guān)性有待于進(jìn)一步研究。

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Effectsofdifferentcoatingagentsoncucumbergrowthandtherhizospheremicroecology

WANG Juan,CHEN Peng,DING Fangli,LIU Dongping,WEN Caiyi,YAN Fengming,SHEN Shunshan

(College of Plant Protection,Henan Agricultural University,Zhengzhou 450002,China)

To specify the application security of three seed coating agents on cucumber,the effects of three seed coating agents of Carbendazim·Thiram,Thiram·Carbofuran and Thiram·Carbofuran·Triadimenol on seeds germination,seedling growth and development and its rhizosphere soil microecology were studied by tray experiment.The results showed that all the seed coating agents affected seeds germination and seedling growth and development to different degrees.Carbendazim·Thiram and Thiram·Carbofuran had no significant influences on germination rate,germination vigor and germination index of cucumber;Thiram·Carbofuran·Triadimenol had no significant influence on the seeds germination rate,while it significantly reduced the germination vigor and germination index. The three seed coating agents influenced shoot growth and development of seedling-stage at different levels:Carbendazim·Thiram significantly reduced leaf area; Thiram·Carbofuran significantly increased plant height and stem diameter; Thiram·Carbofuran·Triadimenol significantly reduced plant height. The three seed coating agents significantly inhibited root development and activity of cucumber,compared to the control, fresh weight of roots and root activity reduced by 9.58% to 34.90% and 46.73% to 71.37%,respectively.The three seed coating agents affected enzymatic activities and microbes in cucumber rhizosphere substrate.Compared to control,Thiram·Carbofuran·Triadimenol significantly reduced the activities of urease,phosphatase, and catalase in cucumber rhizosphere by 23.56%,36.90% and 25.35% respectively;Thiram·Carbofuran and Thiram·Carbofuran·Triadimenol significantly reduced bacterial density of cucumber rhizosphere,while increasing fungal density.

seed coating agent; cucumber; rhizosphere microbiology; enzyme activity; microorganism

2017-03-29

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)資助項(xiàng)目(201303030)

王 娟(1991-)，女，河南信陽(yáng)人，碩士研究生，從事植物生態(tài)病理學(xué)和植物病害生物防治。

申順善(1966-)，女，吉林龍井人，教授。

1000-2340(2017)06-0792-05

S436.3

A

蔣國(guó)良)