異丙隆對白菜生長發(fā)育及生理指標的影響

王紅軍

(商丘職業(yè)技術(shù)學院，河南 商丘 476000)

異丙隆對白菜生長發(fā)育及生理指標的影響

王紅軍

(商丘職業(yè)技術(shù)學院，河南 商丘 476000)

為了農(nóng)田合理使用異丙隆，避免其對后茬作物的影響，采用室內(nèi)培養(yǎng)法，研究不同質(zhì)量濃度異丙隆(1.562 5、3.125 0、6.250 0、12.500 0、25.000 0、50.000 0 g/L)對白菜根長、芽長、葉綠素含量、丙二醛含量、可溶性糖含量的影響。結(jié)果表明，白菜芽長和根長受抑制的程度與異丙隆質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，其LC10值分別為0.486 1 g/L和0.233 1 g/L；隨異丙隆質(zhì)量濃度的增加，葉綠素含量呈先升高后下降趨勢，質(zhì)量濃度為50.000 0 g/L時葉綠素含量較清水對照下降56.16%；而可溶性糖和丙二醛的含量則隨著異丙隆質(zhì)量濃度增加而升高，當質(zhì)量濃度為1.562 5、3.125 0、6.250 0、12.500 0、25.000 0、50.000 0 g/L時，可溶性糖含量分別較對照增加13.86%、25.97%、42.79%、43.25%、43.81%、74.31%，丙二醛含量分別較對照增加14.20%、27.27%、53.13%、53.41%、53.98%、111.36%?？傊煌|(zhì)量濃度異丙隆能夠顯著抑制白菜的根長和芽長，明顯增加可溶性糖和丙二醛的含量，低質(zhì)量濃度(1.562 5 g/L和3.125 0 g/L)的異丙隆對葉綠素含量有促進作用。

異丙?。?白菜； 生長發(fā)育； 生理指標

近年來，農(nóng)田雜草的危害有逐年上升趨勢，嚴重影響了農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量。農(nóng)田雜草對農(nóng)作物的危害，主要表現(xiàn)在與農(nóng)作物競爭水、肥、光、氣和空間等方面，結(jié)果導致作物產(chǎn)量降低、品質(zhì)下降[1-7]。異丙隆為取代脲類選擇性內(nèi)吸傳導型土壤處理劑兼莖葉處理劑。純品為白色結(jié)晶，難溶于水，可溶于大多數(shù)有機溶劑，對酸、堿和光較穩(wěn)定，對人畜低毒。異丙隆被植物根部吸收后累積在葉片中，抑制光合作用，導致雜草死亡[2-12]。目前，有關(guān)異丙隆對雜草作用效果的研究報道較多，對當茬和后茬作物影響的研究主要集中在小麥、大麥、水稻和亞麻等作物上[13-20]，而在白菜上此方面的研究較少。鑒于此，研究了異丙隆對白菜生長發(fā)育及生理指標的影響，旨在為科學合理使用異丙隆提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 供試品種及藥劑

供試白菜品種為新鄉(xiāng)中包75(河南敦煌種業(yè)新科種子有限公司)，50%異丙隆可濕性粉劑由南通金陵農(nóng)化有限公司提供。

1.2 試驗方法

采用水培法[3-4]培養(yǎng)。將白菜種子放入清水中浸種3 h，挑選大小一致、發(fā)育良好的白菜種子，在墊有2層濾紙、規(guī)格一致的培養(yǎng)皿中均勻擺放50粒。將異丙隆配制成1.562 5、3.125 0、6.250 0、12.500 0、25.000 0、50.000 0 g/L 6個質(zhì)量濃度梯度，每個培養(yǎng)皿加入藥液10 mL，以清水作對照，每個處理重復4次。1.3 測定指標及方法

1.3.1 白菜根長、芽長 在室溫散射光條件下培養(yǎng)7 d后，測定白菜的芽長、根長，分別計算芽長和根長抑制率、回歸方程(y=a+bx，y為抑制率概率值，x為藥劑質(zhì)量濃度對數(shù)值)、抑制10%劑量(LC10)、相關(guān)系數(shù)(r)。

1.3.2 葉綠素含量 葉綠素含量的測定采用80%丙酮提取比色法[5,8]。將待測葉片上的水分用吸水紙吸干，稱取1 g剪碎，放入20 mL的試管中，加入乙醇-丙酮混合液(1∶1,V/V)10 mL，使葉片完全浸入液體中，用封口膜封口，放入37 ℃溫箱中(閉光)，在浸泡過程中輕輕搖動幾次，待葉片完全變白后，將葉綠素提取液倒入1 cm的比色杯中，分別于663 nm和646 nm處比色，根據(jù)公式計算葉綠素含量，葉綠素含量(mg/g)=20.436OD646+5.134OD663。

1.3.3 丙二醛和可溶性糖含量 丙二醛、可溶性糖含量的測定采用10%三氯乙酸(TCA)提取比色法[5,9]。取7支試管，分別標上50.000 0、25.000 0、12.500 0、6.250 0、3.125 0、1.562 5 g/L和對照。取白菜葉片1 g，剪碎，加入10% TCA 2 mL和少量石英砂研磨，進一步加入8 mL TCA充分研磨，分別放入對應的試管中，混勻，勻漿液以4 000 r/min離心15 min，上清液即為樣品提取液。吸取2 mL提取液加入10 mL的試管中，再加入2 mL 0.6%硫代巴比妥酸(TBA)溶液，混勻，加入2滴1%氯化鈉溶液進行鹽析去除部分沉淀，再在沸水中煮沸15 min，迅速冷卻取上清液，在532 nm和450 nm下測 OD值。對照加2 mL蒸餾水代替提取液。根據(jù)公式計算丙二醛和可溶性糖含量。可溶性糖含量(mmol/L)=11.71OD450，丙二醛含量 (μmol/L)=6.45OD532-0.56OD450。

2 結(jié)果與分析

2.1 異丙隆對白菜芽長的影響

從表1可以看出，不同質(zhì)量濃度異丙隆處理對白菜芽長的抑制作用存在較大差異。質(zhì)量濃度為1.562 5 g/L時對白菜芽長的抑制作用最小，抑制率為16.44%；質(zhì)量濃度為50.000 0 g/L時對白菜芽長的抑制作用最大，抑制率為54.79%。白菜芽長受抑制的程度與異丙隆質(zhì)量濃度呈正相關(guān)，進行回歸分析得方程y=3.931 3+0.679 6x，其LC10值為0.486 1 g/L。統(tǒng)計分析表明，處理2對芽長的抑制作用與處理3之間差異不顯著，與處理4、處理5、處理6、處理7之間差異達到極顯著水平；處理4與處理5之間差異不顯著，但與處理6、處理7之間差異達到極顯著水平。

表1 不同質(zhì)量濃度異丙隆對白菜芽長的影響

注：同列數(shù)據(jù)后不同大、小寫字母分別表示差異達到極顯著(P<0.01)、顯著(P<0.05)水平，表2同。

2.2 異丙隆對白菜根長的影響

從表2可以看出，不同質(zhì)量濃度異丙隆處理對白菜根長的影響存在較大差異。質(zhì)量濃度最低即1.562 5 g/L時，對白菜根長的影響最小，質(zhì)量濃度最高即50.000 0 g/L時，對白菜根長的影響最大，其抑制率分別為21.23%和55.48%，對根長抑制率進行回歸分析得方程y=4.125 3+0.643 4x，其LC10值為0.233 1 g/L。方差分析顯示，處理2與處理3之間差異不顯著，但與其他異丙隆處理之間差異達到極顯著水平；處理4與處理5之間差異不顯著，但與處理7之間差異達到極顯著水平。

表2 不同質(zhì)量濃度異丙隆對白菜根長的影響

2.3 異丙隆對白菜葉片葉綠素含量的影響

從圖1可以看出，2個低質(zhì)量濃度處理(1.562 5、3.125 0 g/L)對白菜葉片葉綠素含量有促進作用，葉綠素含量與對照相比有所增加，增幅分別為26.11%和14.27%。隨著異丙隆質(zhì)量濃度的進一步提高，葉綠素含量呈下降趨勢，均低于對照，質(zhì)量濃度為50.000 0 g/L時葉綠素含量較對照下降56.16%。

圖1 異丙隆對白菜葉片葉綠素含量的影響

2.4 異丙隆對白菜葉片可溶性糖含量的影響

從圖2可以看出，隨著異丙隆質(zhì)量濃度的增加，白菜葉片中可溶性糖含量呈上升趨勢，在質(zhì)量濃度為6.250 0、12.500 0、25.000 0 g/L時，可溶性糖含量變化不大。當質(zhì)量濃度為1.562 5、3.125 0、6.250 0、12.500 0、25.000 0、50.000 0 g/L時，可溶性糖含量分別較對照增加13.86%、25.97%、42.79%、43.25%、43.81%、74.31%。

圖2 異丙隆對白菜葉片可溶性糖含量的影響

2.5 異丙隆對白菜葉片丙二醛含量的影響

由圖3可知，隨著異丙隆質(zhì)量濃度的增加，白菜葉片丙二醛含量呈緩慢上升趨勢，質(zhì)量濃度為6.250 0、12.500 0、25.000 0 g/L時丙二醛含量變化不大。當質(zhì)量濃度為1.562 5、3.125 0、6.250 0、12.500 0、25.000 0、50.000 0 g/L時，丙二醛含量分別較對照增加14.20%、27.27%、53.13%、53.41%、53.98%、111.36%。

圖3 異丙隆對白菜葉片丙二醛含量的影響

3 結(jié)論與討論

異丙隆為內(nèi)吸傳導型除草劑，噴施后既能殺死雜草，也能影響作物本身的生長發(fā)育[12]。本試驗結(jié)果表明，異丙隆能夠顯著抑制白菜的芽長和根長，即使在低質(zhì)量濃度(1.562 5 g/L)下抑制率也達到16.44%和21.23%，這與王正貴等[13]研究的結(jié)果一致。與鄔臘梅等[14]研究的結(jié)果基本一致，即異丙隆對紅麻幼苗、幼根生長有輕微的抑制作用。而與鄔臘梅等[15-16]的研究結(jié)果相反，即異丙隆對亞麻和大麻生長抑制不明顯，甚至低質(zhì)量濃度的異丙隆能夠促進亞麻和大麻幼根的生長。這主要是由于不同的試驗條件和試驗作物造成的。

前人研究證實，施用除草劑本身是一種脅迫，影響作物的生理生化過程，造成作物失綠，葉綠素含量下降[17]。本試驗結(jié)果表明，不同質(zhì)量濃度異丙隆處理下，白菜葉綠素含量呈先升高后下降的趨勢。這與王正貴等[17-18]研究的異丙隆能夠顯著降低小麥葉綠素含量的結(jié)果不一致。對于低質(zhì)量濃度的異丙隆反而能夠增加白菜葉綠素含量的現(xiàn)象,有待進一步研究。

許多研究表明，除草劑進入植物體內(nèi)，干擾生理代謝、破壞正常生長，進而逐漸殺死植物[19]。除草劑殺死雜草的同時，還會引起作物體內(nèi)生理生化方面的復雜變化，明顯影響作物的可溶性糖、可溶性蛋白、脯氨酸和丙二醛的含量[20-21]。本研究結(jié)果表明，隨著異丙隆質(zhì)量濃度的增加，丙二醛含量呈明顯增加趨勢，這與尹小樂[21]在小麥上的研究結(jié)果基本一致，而與孔治有等[22-23]在小麥和大麥上研究的異丙隆質(zhì)量濃度對丙二醛含量無顯著影響的結(jié)果不一致。前人研究表明，可溶性糖作為一種滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)和能量物質(zhì)，在低溫、干旱、鹽脅迫等逆境下增加[24-26]。本研究結(jié)果也表明，隨著異丙隆質(zhì)量濃度的增加，可溶性糖含量呈明顯增加趨勢?？傊?，不同質(zhì)量濃度異丙隆能夠顯著抑制白菜的根長和芽長，明顯增加可溶性糖和丙二醛的含量，白菜田施用異丙隆時要注意施藥方法和使用劑量，避免產(chǎn)生藥害。

[1] 婁國強,呂文彥,職明星.2甲4氯對不同小麥品種幼苗及生理指標的影響[J].植物保護學報,2006，33(3):334-336.

[2] 趙善歡.植物化學保護[M].3版.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000：161-180.

[3] 陳年春.農(nóng)藥生物測定技術(shù)[M].北京：北京農(nóng)業(yè)大學出版社，1991：208-262.

[4] 慕立義.植物化學保護研究方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1991：223-232.

[5] 王忠，顧蘊潔.植物生理生化實驗[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1994.

[6] 崔秀珍.實驗統(tǒng)計分析[M].北京:中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2002：99-105.

[7] 張玉聚, 張德勝, 劉周揚, 等.苯氧羧酸類除草劑的藥害與安全應用[J].農(nóng)藥，2003，42(1):41-44.

[8] 婁國強,呂文彥,職明星.MCPA對小麥幼苗生長及生理性狀的影響[J].麥類作物學報，2006，26(5):143-145.

[9] 婁國強,黨潤生,陳榮江,等.不同小麥品種對麥田磺酰脲類除草劑的耐藥性研究[J].河南農(nóng)業(yè)大學學報,1997,31(3)：21-22.

[10] 張育平,婁國強,李廣領,等.吡氟氯禾靈對核桃幼苗生長量及生理效應的影響[J].農(nóng)藥,2006,45(2):35-36.

[11] 劉曙照,袁樹忠,戴忠軍,等.胺苯磺隆在土壤中的殘留及對玉米的藥害研究[J].農(nóng)藥,2000,39(11)：38-40.

[12] 張玉聚，孫化田，王春生．除草劑及其混用與農(nóng)田雜草化學防治[M]．北京：中國農(nóng)業(yè)科技出版社，2000：37-44．

[13] 王正貴,于倩倩,周立云,等.幾種除草劑對小麥籽粒產(chǎn)量及生理特性的影響[J].核農(nóng)學報,2011,25(4):791-795.

[14] 鄔臘梅,柏連陽,金晨鐘,等.8種除草劑對紅麻幼芽和幼根生長的影響[J].雜草科學,2012,30(4):41-43.

[15] 鄔臘梅,柏連陽,孟桂元,等.八種除草劑對亞麻幼根和幼芽生長的影響初探[J].中國麻業(yè)科學,2012(6):270-272.

[16] 鄔臘梅,黃勤勤,周小毛,等.9種除草劑對工業(yè)大麻幼芽和幼根生長影響的初步研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學,2016(3):59-61.

[17] 王正貴,封超年,郭文善,等.麥田常用除草劑對弱筋小麥生理生化特性的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2010,29(6):1027-1032.

[18] 王正貴,周立云,郭文善,等.除草劑對小麥光合特性及葉綠素熒光參數(shù)的影響[J].農(nóng)業(yè)環(huán)境科學學報,2011,30(6):7-13.

[19] 婁國強，呂文彥，職明星．苯磺隆、芐嘧磺隆對不同小麥品種安全性及葉綠素含量的影響[J]．中國農(nóng)學通報，2005，21(10):317-320.

[20] 劉井蘭,于建飛,印建莉,等.化學農(nóng)藥對植物生理生化影響的研究進展[J].農(nóng)藥,2006,45(8):511-514.

[21] 尹小樂.除草劑異丙隆對小麥生物毒性的影響[D].南京：南京農(nóng)業(yè)大學,2008.

[22] 孔治有,楊志雷,覃鵬,等.不同濃度撲草凈和異丙隆對大麥生理生化特性的影響[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2013,26(6):2332-2335.

[23] 孔治有,楊志雷,覃鵬.低溫和異丙隆對大麥生理生化特性的影響[J].浙江農(nóng)業(yè)學報,2013,25(4):701-704.

[24] 朱金方,陸兆華,夏江寶,等.鹽旱交叉脅迫對檉柳幼苗滲透調(diào)節(jié)物質(zhì)含量的影響[J].西北植物學報,2013,33(2):357-363.

[25] 顧正中,周羊梅,揚子博,等.干旱脅迫下淮麥33等不同小麥品種幼苗生理響應的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學報,2017,30(1):67-71.

[26] 趙明明,周余華,彭方仁,等.低溫脅迫下冬青葉片細胞內(nèi)Ca2+水平及可溶性糖含量的變化[J].南京林業(yè)大學學報(自然科學版),2013,37(5):1-5.

Effects of Isoproturon on Cabbage Growth and Development and Physiological Index

WANG Hongjun

(Shangqiu Polytechnic,Shangqiu 476000,China)

In order to rationally use isoproturon and avoid the impact on the following crops,indoor culture was conducted to investigate the effects of different concentrations of isoproturon(1.562 5,3.125 0, 6.250 0,12.500 0,25.000 0,50.000 0 g/L) on cabbage root length,bud length,chlorophyll content,malondialdehyde content and soluble sugar content.The results showed that the inhibition degree of the cabbage bud length and root length was positively correlated with the concentration of isoproturon,and the LC10were 0.486 1 g/L and 0.233 1 g/L,respectively.With isoproturon concentration increasing,the chlorophyll content showed a tendency of increasing and then decreasing.When the isoproturon concentration was 50.000 0 g/L,the chlorophyll content decreased by 56.16%.With the isoproturon concentration increasing,the contents of soluble sugar and malondialdehyde(MDA) showed an increasing tendency.In comparison with the control using water,when the isoproturon concentrations were 1.562 5,3.125 0,6.250 0,12.500 0,25.000 0,50.000 0 g/L,the soluble sugar content respectively increased by 13.86%,25.97%,42.79%,43.25%,43.81%,74.31%,and the MDA content respectively increased by 14.20%,27.27%,53.13%,53.41%,53.98%,111.36%.Thus,isoproturon significantly inhibited cabbage root length and bud length,increased MDA content and soluble sugar content,but the low concentrations(1.562 5,3.125 0 g/L) had positive effect on the chlorophyll content.

isoproturon; cabbage; growth and development; physiological index

2016-11-20

河南省博士后研發(fā)基地項目

王紅軍(1965-)，男，河南商丘人，副教授，主要從事植物保護教學和科研工作。E-mail：whj3261@163.com

S634

A

1004-3268(2017)05-0112-04