5種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)小宗作物綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響

趙 甜，楊進(jìn)明，單喜杰，余培琳，張國(guó)寧，車志平

(河南科技大學(xué) 林學(xué)院 植物保護(hù)系，河南洛陽(yáng) 471003)

關(guān)鍵字：內(nèi)吸性殺蟲劑；綠豆；紅小豆；室內(nèi)培養(yǎng)皿法；萌發(fā)

近年來，隨著生活水平的不斷提高，人們對(duì)物質(zhì)和精神需求都發(fā)生了較大變化。保健食品和工藝品越來越受到人們的青睞[1-3]。綠豆[Vignaradiata(Linn.) Wilczek.]，即青小豆，為豆科植物綠豆的種子，中國(guó)已有2 000多年的栽培史。綠豆含有多種營(yíng)養(yǎng)與活性成分，具有較高的營(yíng)養(yǎng)與保健價(jià)值[2]。綠豆的營(yíng)養(yǎng)及功效主要表現(xiàn)在解毒，改善腸道菌群及潤(rùn)腸通便，降血脂，抗菌，抗氧化，抗腫瘤，提高免疫力等方面[4-6]。紅小豆[Vignaangularis (Willd.) Ohwi et Ohashi]，即赤豆，中國(guó)南北均有栽培。紅小豆具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健作用，被譽(yù)為糧食中的“紅珍珠”，其脂肪低，具有豐富的膳食纖維、蛋白質(zhì)及鈣、鐵、鉀、磷等多種礦質(zhì)元素[3,7]。

眾所周知，作物種子安全是農(nóng)產(chǎn)品豐產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要前提保證。然而，影響作物種子安全的因素很多，也較為復(fù)雜。提高作物種子出苗率，并保證出苗后免受病蟲害危害是關(guān)鍵。實(shí)際生產(chǎn)中處理種子通常采用物理、化學(xué)和生物方法，其效果不盡相同[8-13]。目前，化學(xué)方法應(yīng)用最為廣泛，即利用殺蟲劑、殺菌劑、植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑等農(nóng)藥處理種子。它們可有效防治作物種子本身攜帶的害物；使作物種子免受土壤、地表及空間害物危害；顯著提高作物種子的萌發(fā)率。藥劑拌種有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，既可使作物種子免受害物危害，又能在一定程度上提高作物種子萌發(fā)率。種衣劑是最常用的拌種藥劑，具有緊貼種子，藥力集中，利用率高，且在土壤中遇水膨脹透氣而不被溶解，可較長(zhǎng)時(shí)間防治害物，提高種子發(fā)芽率及減少種子使用量等諸多優(yōu)點(diǎn)，研究較為活躍[14-20]。目前，綠豆和紅小豆資源的開發(fā)利用呈迅速擴(kuò)大趨勢(shì)，市場(chǎng)需求前景良好[2,3]。近年來，隨著我國(guó)綠豆和紅小豆種植面積的不斷增加，其病蟲害發(fā)生呈上升趨勢(shì)。然而，綠豆和紅小豆作為特色小宗作物，可用于防治其病蟲害的藥劑短缺，關(guān)于其種衣劑的研究未見報(bào)道。鑒于此，為了篩選適宜作為綠豆和紅小豆種衣劑的殺蟲劑，本試驗(yàn)選取了五種內(nèi)吸性殺蟲劑，并測(cè)定了其不同濃度梯度下對(duì)綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響。

1 材料與方法

1.1 供試材料

1.1.1 供試藥劑

供試藥劑：40%啶蟲脒可溶性粉劑，青島星牌作物科學(xué)有限公司；25%噻蟲嗪水分散粒劑，瑞士先正達(dá)作物保護(hù)有限公司；10%蟲螨腈懸浮劑，巴斯夫歐洲公司；20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑，美國(guó)杜邦公司；30%唑蟲酰胺懸浮劑，美國(guó)默賽技術(shù)公司。

1.1.2 供試種子

供試種子：綠豆(恒豐綠豆十號(hào)，吉林省通榆縣恒豐種業(yè)有限公司)；紅小豆(京農(nóng)5號(hào)紅小豆，北京農(nóng)學(xué)院作物遺傳育種研究所)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

參照 5種內(nèi)吸性殺蟲劑登記使用劑量，設(shè)定 5個(gè)濃度梯度進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)。40%啶蟲脒可溶性粉劑的試驗(yàn)濃度分別為：32.0、40.0、48.0、56.0、64.0 mg/L；25%噻蟲嗪水分散粒劑的試驗(yàn)濃度分別為：12.5、50.0、87.5、125.0、162.5 mg/L；10%蟲螨腈懸浮劑的試驗(yàn)濃度分別為：60.0、80.0、100.0、120.0、140.0 mg/L；20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑的試驗(yàn)濃度分別為：12.0、24.0、36.0、48.0、60.0 mg/L；30%唑蟲酰胺懸浮劑的試驗(yàn)濃度分別為：60.0、90.0、120.0、150.0、180.0 mg/L。5種殺蟲劑均以等量清水為空白對(duì)照(CK)。每個(gè)濃度梯度3次重復(fù)，每個(gè)重復(fù)10粒綠豆或紅小豆。

1.3 試驗(yàn)過程

1.3.1 種子預(yù)處理

分別挑選均勻一致，無病蟲害，且飽滿的綠豆或紅小豆種子若干，用清水沖洗干凈，后用1%次氯酸鈉溶液浸泡綠豆或紅小豆種子10 min，并用清水沖洗2～3次備用，有效達(dá)到種子表面消毒目的。

1.3.2 發(fā)芽試驗(yàn)

參照慕立義[21]方法，在室內(nèi)進(jìn)行5種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)小宗作物綠豆和紅小豆種子萌發(fā)試驗(yàn)。在25 ℃下，分別將綠豆或紅小豆種子浸泡于配置好的上述濃度藥液中5 h，空白對(duì)照用蒸餾水浸泡5 h，取出瀝干水備用。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿底部平鋪2層濾紙，分別將處理好的綠豆或紅小豆種子按一定間距放入培養(yǎng)皿內(nèi)；再沿培養(yǎng)皿壁將2 mL蒸餾水加入各培養(yǎng)皿中保濕，后每隔24 h用移液槍沿培養(yǎng)皿壁慢慢滴加1 mL蒸餾水保濕。將裝有綠豆或紅小豆種子的培養(yǎng)皿放入溫度為(25±1) ℃、濕度為 70%的人工智能培養(yǎng)箱中 12 h/12 h光照/黑暗培養(yǎng)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

參照顏啟傳[22]方法，從第1粒綠豆或紅小豆種子萌發(fā)(標(biāo)準(zhǔn)：以芽長(zhǎng)大于種子一半，根長(zhǎng)與種子等長(zhǎng)為標(biāo)準(zhǔn))開始，每天觀察記錄種子發(fā)芽情況，試驗(yàn)結(jié)束后計(jì)算發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)及發(fā)芽指數(shù)。

式中：Gt為第t天種子的發(fā)芽數(shù)，Dt為相應(yīng)發(fā)芽時(shí)間。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

本試驗(yàn)采用紙床法，設(shè)定5個(gè)不同濃度梯度，分別測(cè)定了5種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)小宗作物綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響。以種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)為測(cè)試指標(biāo)，篩選適合綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的內(nèi)吸性殺蟲劑種類及其濃度。如表1所示，研究結(jié)果表明：10%蟲螨腈懸浮劑和 20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑適合綠豆種子萌發(fā)，且最適濃度分別為120.0、12.0 mg/L；除10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā)外，其他4種被測(cè)內(nèi)吸性殺蟲劑均適合其種子萌發(fā)，尤其是25%噻蟲嗪水分散粒劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑，最適濃度分別為87.5、120.0 mg/L。

2.1 殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子發(fā)芽率的影響

分別測(cè)定了5種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子發(fā)芽率的影響。其中10%蟲螨腈懸浮劑(120.0 mg/L)和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(12.0 mg/L)最適合綠豆種子萌發(fā)，種子發(fā)芽率均達(dá)到 100.00%，相比 CK發(fā)芽率均提高了3.33%。所測(cè)其他3種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)綠豆種子萌發(fā)雖較安全，但其最適濃度下發(fā)芽率均低于CK。25%噻蟲嗪水分散粒劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑濃度分別為87.5、120.0 mg/L時(shí)最適合紅小豆種子萌發(fā)，發(fā)芽率均達(dá)到100.00%，相比CK發(fā)芽率均提高了 3.33%。40%啶蟲脒可溶性粉劑和 20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑也適合紅小豆種子萌發(fā)，但10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā)，其濃度為60.0 mg/L時(shí)發(fā)芽率僅為56.67%，相比對(duì)照降低了40.0%。

2.2 殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子發(fā)芽勢(shì)的影響

分別測(cè)定了5種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子發(fā)芽勢(shì)的影響。其中10%蟲螨腈懸浮劑(120.0 mg/L)和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(12.0 mg/L)處理后綠豆種子的發(fā)芽勢(shì)分別為76.67%和66.67%，相比對(duì)照分別提高了 23.33%、13.33%。25%噻蟲嗪水分散粒劑(87.5 mg/L)和30%唑蟲酰胺懸浮劑(120.0 mg/L)處理后紅小豆種子的發(fā)芽勢(shì)分別為73.34%和80.00%，相比對(duì)照分別提高了6.67%、13.33%。10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā)，不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽勢(shì)，尤其是當(dāng)濃度為60.0 mg/L時(shí)發(fā)芽勢(shì)僅為13.34%，相比對(duì)照降低了53.33%。

2.3 殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子發(fā)芽指數(shù)的影響

分別測(cè)定了 40%啶蟲脒可溶性粉劑、25%噻蟲嗪水分散粒劑、10%蟲螨腈懸浮劑、20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑5種內(nèi)吸性殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子發(fā)芽指數(shù)的影響。其中10%蟲螨腈懸浮劑(120.0 mg/L)和 20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑(12.0 mg/L)處理后綠豆種子的發(fā)芽指數(shù)分別為13.81和14.53，相比對(duì)照分別提高了24.19%和30.67%。25%噻蟲嗪水分散粒劑(87.5 mg/L)和30%唑蟲酰胺懸浮劑(120.0 mg/L)處理后紅小豆種子的發(fā)芽指數(shù)分別為4.13和4.00，相比對(duì)照分別提高了29.87%和25.79%。然而，10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā)，不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽指數(shù)，尤其是當(dāng)濃度為60.0 mg/L時(shí)發(fā)芽指數(shù)僅為1.56，相比對(duì)照降低了50.94%。

3 結(jié) 論

為篩選適宜綠豆和紅小豆種子處理的內(nèi)吸性殺蟲劑，本研究參照5種內(nèi)吸性殺蟲劑登記使用劑量，設(shè)定5個(gè)濃度梯度進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn)。以種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)為測(cè)試指標(biāo)，篩選適合綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的內(nèi)吸性殺蟲劑種類及其濃度。

結(jié)果表明：所測(cè)5種內(nèi)吸性殺蟲劑在不同濃度梯度下對(duì)綠豆和紅小豆種子的萌發(fā)表現(xiàn)出不同的毒力。其中，10%蟲螨腈懸浮劑和20%氯蟲苯甲酰胺懸浮劑適合綠豆種子萌發(fā)，且最適濃度分別為120.0、12.0 mg/L。該濃度下，2種藥劑對(duì)綠豆種子的發(fā)芽率均達(dá)到100.00%，相比CK發(fā)芽率(96.67%)均提高了3.33%；發(fā)芽勢(shì)分別為76.67%和66.67%， 相比對(duì)照(53.34%)分別提高了23.33%和13.33%；發(fā)芽指數(shù)分別為13.81和14.53，相比對(duì)照(11.12)分別提高了24.19%和30.67%。25%噻蟲嗪水分散粒劑和30%唑蟲酰胺懸浮劑最適合紅小豆種子萌發(fā)，其最適濃度分別為87.5、120.0mg/L。該濃度下，2種藥劑對(duì)紅小豆種子的發(fā)芽率均達(dá)到 100.00%，相比 CK發(fā)芽率(96.67%)均提高了3.33%；發(fā)芽勢(shì)分別為73.34%和 80.00%，相比對(duì)照(66.67%)分別提高了 6.67%和13.33%；發(fā)芽指數(shù)分別為4.13和4.00，相比對(duì)照(3.18)分別提高了29.87%和25.79%。然而，10%蟲螨腈懸浮劑不適合紅小豆種子萌發(fā)，不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。

表1 5種殺蟲劑對(duì)綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響

綜上所述，蟲螨腈和氯蟲苯甲酰胺有潛力開發(fā)為綠豆的種衣劑；噻蟲嗪和唑蟲酰胺有潛力開發(fā)為紅小豆的種衣劑。