樹干注藥對紅松針葉主要生理指標(biāo)的影響

摘要：在篩選得到高效防治紅松球果害蟲注干藥劑的基礎(chǔ)上，研究了2種藥劑（吡蟲啉和噻蟲啉）樹干注射后對紅松針葉注藥生理指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：2種藥劑樹干注藥后20d內(nèi)可導(dǎo)致紅松針葉葉綠素、可溶性蛋白和可溶性糖含量先下降，隨著時間延長逐步上升；2種藥劑注干處理后紅松針葉SOD、POD酶活性經(jīng)歷了上升-下降-再次上升的變化，其中藥劑噻蟲啉對SOD影響最明顯；吡蟲啉、噻蟲啉樹干注藥均可直接刺激提高PPO和PAL酶活性以及脯氨酸的含量。測定注干藥劑對紅松針葉主要生理指標(biāo)的影響，為注干藥劑的選擇及樹干注藥技術(shù)對樹木的安全性評價提供依據(jù)。

關(guān)鍵詞：樹干注藥；殺蟲劑；紅松；生理指標(biāo)影響

中圖分類號：S767.3文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1674-0432（2012）-10-0187-3

項(xiàng)目基金：黑龍江省森工青年基金總局項(xiàng)目（sgzjQ2010006）。

樹干注藥技術(shù)是利用人工或機(jī)械的方法，將內(nèi)吸性的藥物導(dǎo)入樹干特定部位，經(jīng)輸導(dǎo)組織傳至樹木的各個器官殺滅病蟲的一種局部施藥技術(shù)[1]，簡便、不污染環(huán)境，可以對蛀干害蟲[2-3]、球果害蟲[4]以及食葉害蟲[5-6]起到高效的防治作用。農(nóng)藥使用后對非靶標(biāo)植物生長和生理代謝的影響日益受到關(guān)注，研究結(jié)果表明，農(nóng)藥可以抑制植物的生長和代謝，如水稻葉面噴施農(nóng)藥后，可導(dǎo)致體內(nèi)的葉綠素含量降低，光合作用受到抑制[7]；柳樹樹干注藥處理后，導(dǎo)致柳樹葉片葉綠素和可溶性蛋白含量下降，正常生理代謝受到抑制[8]；高效氯氰菊酯、滅多威和辛硫磷等殺蟲劑處理對甘藍(lán)葉內(nèi)多酚氧化酶的活性有一定影響[9]。因此在篩選得到高效無公害農(nóng)藥防治病蟲害的同時，必須兼顧研究農(nóng)藥對植物的影響，進(jìn)行安全性評價。

赤松梢斑螟（Dioryctria sylvestrella）和冷杉梢斑螟（Dioryctria abietella）是紅松球果及其嫩梢的重要害蟲，近年在牡丹江地區(qū)紅松人工林發(fā)生日益嚴(yán)重，球果被害率達(dá)到75%以上，嚴(yán)重影響了紅松種子的產(chǎn)量和質(zhì)量[10]。筆者的前部分工作中，采用樹干注藥技術(shù)對紅松球果害蟲進(jìn)行了防治，并篩選得到2種高效的注干藥劑吡蟲啉和噻蟲啉，可以有效控制蟲害的發(fā)生，本文的研究目的是在室內(nèi)和室外篩選到理想的無公害防治藥劑的基礎(chǔ)上，測定樹干注藥處理后對紅松針葉主要生理指標(biāo)的影響，為注干藥劑的選擇及樹干注藥技術(shù)對樹木的安全性評價提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試藥劑

吡蟲啉20%可溶液劑（海南博士威農(nóng)用化學(xué)品有限公司）；

噻蟲啉10%可溶液劑（平山林藥廠）。

1.2 試驗(yàn)地概況

實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)地位于黑龍江省牡丹江市東寧縣黑龍江省林科院實(shí)驗(yàn)林場江山嬌林場紅松人工林內(nèi)，該林分造于1985年，林齡25年，平均樹高12.2m，胸徑30cm，郁閉度0.7，人工林內(nèi)紅松球果害蟲赤松梢斑螟Dioryctria sylvestrella和冷杉梢斑螟Dioryctria abietella發(fā)生嚴(yán)重，球果被害率在60%以上。

1.3 注藥及采樣

2011年7月采用強(qiáng)力樹干注藥技術(shù)，在樹干下部，用便攜式電鉆打4個直徑1cm、深5cm的孔，按照0.6ml/cm濃度注入藥劑后，并用黃泥封口，防止藥劑揮發(fā)和樹體污染，每處理重復(fù)3次。

測試樣品的采集在注藥處理后1d、3d、5d、10d、15d、20d，分別在樹冠中部的東、南、西、北4個方位進(jìn)行采樣（枝條不少于10個）采完后放入便攜冰盒中保存，帶回實(shí)驗(yàn)室，并用蒸餾水洗凈、擦干，保藏于-20℃冰箱中備用。

1.4 主要生理指標(biāo)測定方法

測定內(nèi)容包括葉綠素含量、可溶性蛋白含量、可溶性總糖含量、保護(hù)酶（SOD、POD、PAL和PPO）活性以及脯氨酸的含量。采用丙酮浸提法測定葉綠素含量，考馬斯亮藍(lán)G-250法測定可溶性蛋白含量，采用蒽酮比色法測定可溶性總糖含量，過氧化物歧化酶（POD）采用愈創(chuàng)木酚法，超氧化物歧化酶（SOD）采用NBT光照化學(xué)還原法，多酚氧化酶（PPO）測定采用鄰苯二酚法，苯丙氨酸解氨酶（PAL）測定采用聚乙烯吡咯烷酮法，脯氨酸含量測定采用蒽酮比色法[11]。

1.5 數(shù)據(jù)處理與分析

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采用SPSS軟件、Duncan方法進(jìn)行兩兩比較和差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 對葉綠素含量的影響

樹干注藥對紅松針葉葉綠素含量具有顯著影響（圖2-1），2種藥劑處理3d后均可導(dǎo)致葉綠素含量顯著下降，吡蟲啉和噻蟲啉對葉綠素含量影響差異不顯著，均在4%左右，處理6d后葉綠素含量隨時間變化逐步升高，吡蟲啉和噻蟲啉處理15d時，葉綠素的含量變化與對照相比分別提高了37.3%和35.91%，表明針葉對藥劑在針葉中富集作用經(jīng)過初期的抵制后，逐漸適應(yīng)。

圖2-1 注干藥劑對葉綠素含量的影響

2.2 對可溶性蛋白和總糖含量的影響

注干藥劑在初期均可降低可溶性蛋白的含量（圖2-2），其中吡蟲啉對可溶性蛋白含量影響更顯著，處理3d后下降了6.4%，處理10d后注干藥劑均可引起可溶性蛋白含量的升高，15d時吡蟲啉處理同對照相比可溶性蛋白含量上升5.11%。注干藥劑中吡蟲啉對可溶性蛋白含量影響效果大于噻蟲啉。

注干藥劑處理可以降低針葉中可溶性總糖含量（圖2-3），吡蟲啉和噻蟲啉處理5d時，可溶性總糖含量與對照相比分別降低18.16%和18.61%，20d時逐步恢復(fù)到對照水平，噻蟲啉對可溶性總糖含量影響最明顯，其次為吡蟲啉。

圖2-2 注干藥劑對可溶性蛋白含量的影響

圖2-3 注干藥劑對可溶性糖含量的影響

2.3 對保護(hù)酶活性的影響

2.3.1 超氧化物歧化酶（SOD） 注干藥劑對超氧化物酶（SOD）活性具有抑制作用（圖2-4）。注藥處理后SOD活性初期短暫上升后下降。噻蟲啉處理對POD活性影響最顯著，處理3d時SOD活性上升44.5%，5d時SOD活性降低33.82%。隨著時間延長，15d后各藥劑處理組SOD活性均接近對照水平。

2.3.2 過氧化物歧化酶（POD） 樹干注藥后過紅松針葉氧化物歧化酶（POD）活性呈上升-下降-上升的波動變化（圖2-5）。噻蟲啉和吡蟲啉注干處理3d時與對照相比，酶活分別上升48.62%和41.86%，隨后下降，15d時酶活最低，分別下降26.59%和23.03%，隨后酶活性再次上升，20d各藥劑處理組POD活性均逐漸恢復(fù)到對照水平。

圖2-4 注干藥劑對SOD酶活的影響

圖2-5 注干藥劑對POD酶活的影響

2.3.3 多酚氧化酶（PPO） 吡蟲啉和噻蟲啉樹干注藥后均可提高PPO活性（圖2-6），10d時活性最高，PPO活性分別上升37.89%、27.57%。而后酶活下降，藥后20d各藥劑處理組PPO活性逐漸恢復(fù)到對照水平。

2.3.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL） 噻蟲啉和吡蟲啉處理后可以提高PAL活性（圖2-7），3d時分別上升86.44%和78.59%，噻蟲啉和吡蟲啉處理后PAL活性呈現(xiàn)出先上升后下降的變化。藥后20d各藥劑處理PAL活性恢復(fù)到對照的水平。

圖2-6 注干藥劑對PPO酶活的影響

圖2-7 注干藥劑對PAL酶活的影響

2.4 對脯氨酸含量的影響

注干藥劑處理后可提高紅松針葉中游離脯氨酸的含量（圖2-8），噻蟲啉對游離脯氨酸含量影響顯著，處理5d時，游離脯氨酸的含量與對照相比上升45.45%，吡蟲啉處理5d時與對照相比，上升40.91%。而后隨著時間推移，增加值在不斷減少，20 d時各藥劑處理游離脯氨酸含量逐漸恢復(fù)到對照水平。

圖2-8 注干藥劑對脯氨酸含量的影響

3 結(jié)論

樹干注藥技術(shù)是防控紅松球果害蟲赤松梢斑螟（Dioryctria sylvestrella）和冷杉梢斑螟（Dioryctria abietella）的有效方法，其中20%吡蟲啉可溶液劑和10%噻蟲啉可溶液劑在注干處理后，防治效果可以達(dá)到65%以上。本文測定了噻蟲啉和吡蟲啉對紅松針葉主要生理指標(biāo)的影響，得到如下結(jié)論：

（1）注干藥劑吡蟲啉和噻蟲啉均可降低針葉中的葉綠素含量、可溶性蛋白和總糖含量，隨著時間延長含量逐步上升，20d后可恢復(fù)到正常水平。

（2）2種藥劑注干處理后紅松針葉SOD、POD酶活性經(jīng)歷了上升-下降-再次上升的變化，其中藥劑噻蟲啉對SOD影響最明顯；吡蟲啉、噻蟲啉樹干注藥均可直接刺激提高PPO和PAL酶活性以及脯氨酸的含量。

（3）研究中也發(fā)現(xiàn)，注干藥劑處理后短期內(nèi)對針葉部分生理指標(biāo)是抑制作用，但隨處理時間的延長，各供試藥劑又均可顯著提高部分指標(biāo)的含量。有關(guān)樹干注藥對樹體生理生化代謝的影響以及對樹木生長的刺激作用等還有待進(jìn)一步研究。

參考文獻(xiàn)

[1]王自良，李洪敬，鄭琴.樹干打孔注藥技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展綜述[J].山東林業(yè)科技，2003，2：50-51.

[2]敖特根，于春，張恩.樹干打孔注藥防治青楊天牛試驗(yàn)[J].內(nèi)蒙古林業(yè)科技，2006，（1）：21-22.

[3]呂小紅，趙瑞良，劉隨存.干基打孔注藥防治光肩星天牛木質(zhì)部幼蟲試驗(yàn)[J].山西林業(yè)科技，1996，（3）：4-7.

[4]張恩生，李艷紅，袁德水.干基打孔注藥法防治落葉松球果花蠅初步試驗(yàn)[J].河北林業(yè)科技，2000，（4）：15-16.

[5]趙家希，孔令聰.打孔注藥防治楊扇舟蛾試驗(yàn)初報[J].安徽農(nóng)學(xué)通報，2000，6（3）：44-45.

[6]唐光輝，何軍，馮俊濤. 樹干注藥對柳樹害蟲的持續(xù)性控制研究[J].西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2006，15（5）：110-113.

[7]吳進(jìn)才，徐俊峰，馮緒猛.稻田常用農(nóng)藥對水稻3個品種生理生化的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2003，36（5）：536-541.

[8]唐光輝，田鵬鵬，馮俊濤.樹干注藥對柳樹葉片幾種生理指標(biāo)的影響[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2006，8（4）；383-386.

[9]王麗紅，高希武.甘藍(lán)多酚氧化酶的生物化學(xué)性質(zhì)及其殺蟲劑的誘導(dǎo)作用.農(nóng)藥學(xué)學(xué)報，2004，6（4）：33-37.

[10] 周彪，鄧勛，孫家寶等.紅松種實(shí)害蟲生物學(xué)習(xí)性的研究[J].防護(hù)林科技，2006，（6）：38-40.

[11] 李合生.植物生理生化實(shí)驗(yàn)原理和技術(shù)[M].北京：高等教育出版社，2000.

作者簡介：宋小雙（1977-），女，河北唐山人，博士，副研究員，從事森林病蟲害防治研究工作。

網(wǎng)絡(luò)出版時間：2012-11-22 15：53：57

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