姚眾 季宇超 張麗萍 劉珍 范巧蘭 常芳娟 張貴云
摘要
為明確新煙堿類殺蟲(chóng)劑噻蟲(chóng)胺種子處理對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育和品質(zhì)的影響,以及在西瓜中的殘留狀況,本研究以10%噻蟲(chóng)胺種子處理懸浮劑為供試藥劑,采用拌種試驗(yàn),開(kāi)展噻蟲(chóng)胺對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響及殘留分析研究。結(jié)果表明,噻蟲(chóng)胺有效成分用量100~250?g/100?kg范圍內(nèi),對(duì)西瓜出苗安全;噻蟲(chóng)胺拌種處理對(duì)西瓜苗期的株高、莖粗、葉綠素含量和葉面積有一定的促進(jìn)作用,隨著西瓜的生長(zhǎng)促進(jìn)作用減弱,西瓜出苗后30?d,各處理間差異不顯著;噻蟲(chóng)胺各處理西瓜產(chǎn)量均高于空白對(duì)照,對(duì)西瓜有一定的增產(chǎn)作用;噻蟲(chóng)胺拌種可不同程度地提高西瓜果實(shí)中可溶性糖、可溶性固形物含量,提升西瓜的品質(zhì);隨著西瓜生長(zhǎng)發(fā)育,葉片內(nèi)噻蟲(chóng)胺含量逐漸降低,出苗后45?d,葉片內(nèi)未檢測(cè)到噻蟲(chóng)胺殘留;西瓜收獲時(shí)果實(shí)中未檢測(cè)到噻蟲(chóng)胺殘留,西瓜根部土壤中噻蟲(chóng)胺的殘留量在0.041?2~0.097?5?mg/kg之間。綜上所述,噻蟲(chóng)胺100~250?g/100?kg用量范圍內(nèi)處理西瓜種子,對(duì)西瓜苗期生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用,并可提高產(chǎn)量,改善西瓜的品質(zhì),葉片內(nèi)噻蟲(chóng)胺含量隨植株生長(zhǎng)逐漸降低,果實(shí)中無(wú)殘留,本研究為噻蟲(chóng)胺種子處理在西瓜生產(chǎn)實(shí)踐中合理、安全、高效的應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
關(guān)鍵詞
噻蟲(chóng)胺;?種子處理;?生長(zhǎng)發(fā)育;?品質(zhì);?殘留
中圖分類號(hào):
S?482.37
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:?A
DOI:?10.16688/j.zwbh.2023231
Effects?of?clothianidin?seed?treatment?on?watermelon?growth?and?development,?and?its?residue?analysis
YAO?Zhong,?JI?Yuchao,?ZHANG?Liping*,?LIU?Zhen,?FAN?Qiaolan,?CHANG?Fangjuan,?ZHANG?Guiyun
(Institute?of?Cotton?Research,?Shanxi?Agricultural?University,?Yuncheng?044000,?China)
Abstract
To?elucidate?the?effects?of?seed?treatment?with?neonicotinoid?insecticide?clothianidin?on?the?growth,?development,?and?quality?of?watermelon,?physiological?assessments?of?watermelon?and?residue?analyses?of?clothianidin?were?performed?using?clothianidin?10%?FS?as?the?test?agent.?The?results?showed?that?clothianidin?ranged?from?100?to?250?g/100?kg?was?safe?for?emergence?of?watermelon?seedling.?Clothianidin?treatment?had?a?positive?effect?on?plant?height,?stem?diameter,?chlorophyll?content,?and?leaf?area?during?the?seedling?stage.?This?positive?effect?weakened?with?the?growth?of?plant.?After?seed?emergence?for?30?days,?no?significant?differences?were?observed?among?treatments.?Moreover,?the?treatment?resulted?in?increased?yields?compared?to?the?control?group,?and?enhanced?the?content?of?soluble?sugar?and?soluble?solids?in?watermelon,?consequently?improving?the?quality?of?watermelon.?As?watermelon?plants?matured,?the?content?of?clothianidin?in?leaves?gradually?decreased,?with?no?detectable?clothianidin?residue?remaining?45?days?after?emergence.?In?addition,?no?clothianidin?residue?was?detected?in?harvested?fruits.?The?residual?level?of?clothianidin?in?watermelon?root?soil?ranged?from?0.041?2?to?0.097?5?mg/kg.?In?conclusion,?clothianidin?seed?treatment?at?dosages?of?100-250?g/100?kg?promotes?the?growth?of?watermelon?at?seedling?stage,?increases?yield,?and?improves?watermelon?quality.?The?content?of?clothianidin?in?leaves?gradual?decline?and?no?residue?were?determined?in?fruits.?This?study?provides?technical?support?for?the?reasonable,?safe?and?efficient?application?of?clothianidin?seed?treatment?in?watermelon?production?practices.
Key?words
clothianidin;?seed?treatment;?growth?and?development;?quality;?residue
西瓜Citrullus?lanatus是葫蘆科西瓜屬植物,果實(shí)營(yíng)養(yǎng)豐富,果肉甘甜,是世界上重要的園藝作物之一。我國(guó)是世界上西瓜種植面積最大、產(chǎn)量最高的國(guó)家,西瓜產(chǎn)業(yè)在農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占據(jù)重要地位[1]。
噻蟲(chóng)胺和吡蟲(chóng)啉均為含硝基亞胺藥效基團(tuán)的煙堿類殺蟲(chóng)劑的代表性藥劑,具有高效低毒、內(nèi)吸性強(qiáng),與常規(guī)農(nóng)藥無(wú)交互抗性等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于多種作物防治地下害蟲(chóng)及刺吸式口器害蟲(chóng)[25]。其具有良好的觸殺、胃毒活性,應(yīng)用方式多樣,包括土壤處理、葉面噴施和浸種等[6]。其中種子處理是害蟲(chóng)綜合治理中的一項(xiàng)重要措施,可以減少農(nóng)藥使用量,降低人工成本,對(duì)天敵無(wú)明顯直接影響,持效期長(zhǎng),能最大限度地減少藥劑向周圍環(huán)境漂移和非靶標(biāo)生物接觸[79]。噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉等新煙堿類殺蟲(chóng)劑以種子處理方式防治作物上害蟲(chóng)的研究越來(lái)越多[1011]。
大量研究表明,種衣劑會(huì)因農(nóng)藥種類、含量和植物種類等因素對(duì)植物生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,從而對(duì)農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)造成影響,如導(dǎo)致其營(yíng)養(yǎng)成分、風(fēng)味、色澤、口感等產(chǎn)生改變。Ford等[12]的研究發(fā)現(xiàn),在無(wú)蟲(chóng)條件下,新煙堿類農(nóng)藥可促進(jìn)菠菜植株葉片生長(zhǎng),增強(qiáng)植株活力;Tang等[13]的研究發(fā)現(xiàn),噻蟲(chóng)嗪種子處理有助于保護(hù)水稻幼苗,提高水稻產(chǎn)量;Ding等[14]的研究發(fā)現(xiàn),噻蟲(chóng)胺和吡蟲(chóng)啉種子處理在一定濃度范圍內(nèi)能促進(jìn)玉米幼苗生長(zhǎng);徐蕾等[5]的研究發(fā)現(xiàn),采用600?g/L吡蟲(chóng)啉懸浮劑、70%噻蟲(chóng)嗪種子處理可分散粉劑和70%吡蟲(chóng)啉種子處理可分散粉劑對(duì)種子進(jìn)行包衣可以促進(jìn)大豆產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。李妍[15]的研究表明,70%噻蟲(chóng)嗪種子處理可分散粉劑拌種可以增加油菜株高和葉面積。目前,尚無(wú)新煙堿類殺蟲(chóng)劑拌種對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)產(chǎn)量、品質(zhì)影響的系統(tǒng)研究。
檢測(cè)西瓜植株、果實(shí)和土壤中農(nóng)藥殘留量是了解果品質(zhì)量和農(nóng)藥環(huán)境安全性的重要方法。目前關(guān)于噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉殘留檢測(cè)方法有液相色譜法[16]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[1719]等,其中超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法已在甘藍(lán)[17]、黃瓜[18]、柑橘[19]等果蔬上應(yīng)用,但檢測(cè)分析噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉種子處理對(duì)西瓜葉片、果實(shí)及土壤的殘留量未見(jiàn)報(bào)道。
課題組前期研究表明,用噻蟲(chóng)胺拌種,在有效成分用量為150~200?g/100?kg范圍內(nèi)對(duì)西瓜苗期蚜蟲(chóng)有較好的防治效果[20]。為明確噻蟲(chóng)胺對(duì)西瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育及果實(shí)品質(zhì)的影響,探究其在西瓜果實(shí)、植株中的殘留狀況,本試驗(yàn)以10%噻蟲(chóng)胺種子處理懸浮劑為供試藥劑,60%吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑為對(duì)照藥劑,采用拌種試驗(yàn),開(kāi)展噻蟲(chóng)胺對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響及殘留分析研究,以期為噻蟲(chóng)胺種子處理在西瓜生產(chǎn)實(shí)踐中合理、安全、高效的應(yīng)用提供技術(shù)依據(jù)。
1?材料與方法
1.1?供試材料
供試品種:西瓜‘早佳8424,新疆哈密瓜種業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn),市售。
供試藥劑:10%噻蟲(chóng)胺種子處理懸浮劑(FS),由山東綠士農(nóng)藥有限公司提供;60%吡蟲(chóng)啉懸浮種衣劑(FSC),拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司生產(chǎn),市售。
儀器及試劑:XEVO?TQS?Micro超高效液相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(UPLCMS/MS),美國(guó)Waters公司;BS210S電子天平,德國(guó)Sartorius公司;Talboys?945066多管渦旋混合儀,美國(guó)Troemner公司;5804R離心機(jī),德國(guó)Eppendorf公司。乙腈、甲醇、乙酸、甲酸及乙酸銨等試劑均為色譜級(jí);提取鹽包(4?g硫酸鎂、1?g氯化鈉、0.5?g檸檬酸氫二鈉、1?g檸檬酸鈉)及凈化管(2?mL離心管,裝填20?mg?PSA、7.5?mg?GCB、?142.5?mg無(wú)水硫酸鎂),島津技邇?(上海)?商貿(mào)有限公司;純凈水,廣州屈臣氏食品飲料有限公司。
1.2?田間試驗(yàn)
1.2.1?試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)設(shè)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)棉花研究所試驗(yàn)田。土壤為褐土,pH?8.04,播種前每667?m2施用復(fù)合肥(養(yǎng)分含量N?22%、P2O5?18%、K2O?10%,湖北省黃麥嶺磷化工有限責(zé)任公司)40?kg,有機(jī)肥(氮磷鉀≥8%,孟州市施可富復(fù)合肥有限公司)120?kg。
1.2.2?試驗(yàn)處理
選取健康飽滿、大小一致的西瓜種子,采用10%噻蟲(chóng)胺FS按有效成分用量100、150、200、250?g/100?kg進(jìn)行拌種,以60%吡蟲(chóng)啉FSC?250?g/100?kg為藥劑對(duì)照,清水為空白對(duì)照。拌種后自然晾干,以直播方式播種,每穴2粒種子,定苗后單穴單株,3蔓2瓜,統(tǒng)一采收。每處理4次重復(fù),小區(qū)面積30?m2(10?m×3?m),株距40?cm,平均行距250?cm。各小區(qū)隨機(jī)排列,田間常規(guī)操作一致。
1.2.3?西瓜生長(zhǎng)發(fā)育指標(biāo)測(cè)定
西瓜出苗后,統(tǒng)計(jì)各處理出苗情況,計(jì)算出苗率。出苗15、30、45?d后,采用五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)取5株,每小區(qū)共選擇25株西瓜植株,測(cè)量植株株高、主莖粗、葉綠素含量、葉面積。株高:苗期測(cè)量植株莖基部到生長(zhǎng)點(diǎn)的高度,成株期用卷尺測(cè)主蔓長(zhǎng)。主莖粗:用游標(biāo)卡尺測(cè)量子葉節(jié)下1?cm處的莖粗。葉綠素測(cè)定:使用便攜式SPAD502?Plus葉綠素儀,測(cè)定植株第3片真葉葉尖處的葉綠素含量。葉面積測(cè)定:用直尺測(cè)西瓜植株第3片真葉的葉長(zhǎng)和葉寬,葉面積=葉長(zhǎng)×葉寬×0.7。
1.2.4?西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)測(cè)定
西瓜成熟后,稱量所有西瓜重量,統(tǒng)計(jì)每小區(qū)產(chǎn)量,計(jì)算667?m2產(chǎn)量??扇苄怨绦挝?、可溶性糖含量和維生素C含量測(cè)定方法參考《果蔬采后生理生化實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)》[21];可滴定酸含量用PALEasy?ACID5蘋(píng)果數(shù)顯酸度計(jì)測(cè)定。
1.3?農(nóng)藥殘留測(cè)定
1.3.1?試驗(yàn)處理
農(nóng)藥殘留試驗(yàn)在盆栽條件下進(jìn)行,試驗(yàn)設(shè)10%噻蟲(chóng)胺FS有效用量100、200、300?g/100?kg,以60%吡蟲(chóng)啉FSC?250?g/100?kg為藥劑對(duì)照,清水為空白對(duì)照,共5個(gè)處理。選取健康飽滿的西瓜種子,按設(shè)置劑量拌種處理后自然晾干,播種到裝有4?kg營(yíng)養(yǎng)土的盆中,每盆6粒,出苗后保留4株,每處理重復(fù)4次,每重復(fù)10株西瓜苗,隨機(jī)排列于室外60目防蟲(chóng)網(wǎng)(2.5?m×2?m×2.2?m)內(nèi)。2~3?d澆適量水,每盆澆水量一致。30、40?d時(shí)將500?g磷酸二銨溶于16?L水中,每盆施200?mL。出苗后15?d采集嫩葉,30、45?d時(shí)分別在植株上、中、下隨機(jī)選取葉片,樣品經(jīng)粉碎勻漿后四分法縮分留樣10?g于50?mL離心管中,-20℃保存,待測(cè);西瓜成熟后,采收果實(shí)及根部土壤,果實(shí)四分法粉碎勻漿,土壤過(guò)篩,分別留樣10?g于50?mL離心管中,于-20℃保存,待測(cè)。
1.3.2?殘留測(cè)定
1.3.2.1?樣品前處理
在裝有樣品的50?mL離心管中,加入10?mL乙腈,2?500?r/min渦旋振蕩提取10?min,加入4?g?硫酸鎂、1?g氯化鈉、0.5?g檸檬酸氫二鈉、1?g檸檬酸鈉,2?500?r/min渦旋振蕩提取5?min,8?000?r/min離心5?min。吸取上清液1.5?mL加入裝有142.5?mg?硫酸鎂、20?mg?PSA、7.5?mg?GCB的2?mL離心管中,于渦旋振蕩器2?500?r/min渦旋分散固相萃取5?min,5?000?r/min離心2?min,上清液過(guò)0.22?μm有機(jī)濾膜后,待測(cè)。
1.3.2.2?殘留測(cè)定
用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(UPLCMS/MS)法,參照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB?23200.1212021[22]進(jìn)行測(cè)定,每處理重復(fù)4次。殘留測(cè)定委托山西農(nóng)業(yè)大學(xué)山西功能農(nóng)產(chǎn)品檢驗(yàn)檢測(cè)中心完成。
1.4?數(shù)據(jù)處理與分析
使用Excel?2019進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和統(tǒng)計(jì),在SPSS?20.0軟件中對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析,多重比較采用Duncan氏新復(fù)極差法。
2?結(jié)果與分析
2.1?不同處理對(duì)西瓜出苗率的影響
10%噻蟲(chóng)胺FS各處理(100~250?g/100?kg)的出苗率為79.00%~81.00%(圖1),均與藥劑對(duì)照(81.18%)和空白對(duì)照(80.00%)的出苗率差異不顯著。說(shuō)明噻蟲(chóng)胺在供試劑量范圍內(nèi)對(duì)西瓜出苗安全。
2.2?噻蟲(chóng)胺不同處理對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育的影響
10%噻蟲(chóng)胺FS處理對(duì)西瓜株高的影響如圖2所示。出苗后15?d,當(dāng)噻蟲(chóng)胺用量150?g/100?kg時(shí)西瓜株高最高,為12.5?cm,較CK增加16.5%,之后隨噻蟲(chóng)胺用量的增加而降低,噻蟲(chóng)胺各處理株高均顯著高于CK;出苗后30?d和45?d,噻蟲(chóng)胺各處理蔓長(zhǎng)與CK差異不顯著。由圖3可知,出苗后15?d,噻蟲(chóng)胺用量為250?g/100?kg時(shí)莖最粗,為0.63?cm,較CK增加9.1%,各處理莖粗顯著高于CK;出苗后30?d和45?d,各處理與CK差異不顯著。
由圖4可知,出苗后15?d,西瓜葉面積隨10%噻蟲(chóng)胺FS用量的增加呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì),用量200?g/100?kg時(shí)葉面積最大,為103.70?cm2,較CK增加9.7%,與CK差異顯著;出苗后30?d,噻蟲(chóng)胺各處理葉面積均高于CK,但與CK差異不顯著。出苗后45?d噻蟲(chóng)胺各處理葉面積與CK無(wú)顯著差異。
10%噻蟲(chóng)胺FS拌種處理對(duì)西瓜葉綠素(SPAD值)的影響如圖5所示。出苗后15?d,葉綠素含量隨噻蟲(chóng)胺用量的增加而增加,用量為250?g/100?kg時(shí)葉綠素含量最高,SPAD值為50.05,較CK增加16.2%,各處理與CK差異顯著。出苗后30?d和45?d,噻蟲(chóng)胺各處理葉綠素含量與CK差異不顯著。由上可知,10%噻蟲(chóng)胺FS對(duì)西瓜苗期的株高、莖粗、葉綠素含量和葉面積有一定的促進(jìn)作用,隨著西瓜的生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)作用減弱。
2.3?噻蟲(chóng)胺不同處理對(duì)西瓜產(chǎn)量及品質(zhì)的影響
2.3.1?噻蟲(chóng)胺拌種對(duì)西瓜產(chǎn)量的影響
由表1可知,10%噻蟲(chóng)胺FS拌種對(duì)西瓜有一定的增產(chǎn)作用。噻蟲(chóng)胺拌種各處理產(chǎn)量(2?251.46~2?487.41?kg/hm2)均高于CK(2?174.85?kg/hm2),尤以用量為200?g/100?kg時(shí)產(chǎn)量最高,較CK增產(chǎn)14%,增產(chǎn)效果顯著。
2.3.2?噻蟲(chóng)胺拌種對(duì)西瓜品質(zhì)的影響
由表1可以看出,可溶性糖含量隨著10%噻蟲(chóng)胺FS用量的增加而增加,其中250?g/100?kg用量時(shí)可溶性糖含量最高,為13.85%,150~250?g/100?kg用量范圍內(nèi)與CK差異顯著;可溶性固形物含量隨噻蟲(chóng)胺用量的增加呈現(xiàn)出先增加后減少的趨勢(shì),200?g/100?kg用量處理時(shí)可溶性固形物含量最高,為8.48%,顯著高于對(duì)照藥劑吡蟲(chóng)啉,高于清水對(duì)照,但差異不顯著;各處理間維生素C和可滴定酸含量無(wú)顯著差異。因此,噻蟲(chóng)胺拌種處理可以增加西瓜的可溶性糖和可溶性固形物含量,提高西瓜的品質(zhì)。
2.4?噻蟲(chóng)胺種子處理后在西瓜葉片內(nèi)的殘留狀況
不同濃度的10%噻蟲(chóng)胺FS拌種后,噻蟲(chóng)胺在西瓜葉片中累積量與施藥劑量呈正相關(guān);西瓜葉片內(nèi)藥劑含量隨著時(shí)間的推移而降低(圖6)。出苗后45?d葉片內(nèi)未檢測(cè)到噻蟲(chóng)胺殘留,與對(duì)照藥劑60%吡蟲(chóng)啉FSC?250?g/100?kg處理相比,西瓜葉片內(nèi)噻蟲(chóng)胺含量的降解速度高于吡蟲(chóng)啉。
2.5?噻蟲(chóng)胺種子處理的西瓜果實(shí)及根部土壤安全性評(píng)價(jià)
對(duì)采收期西瓜果實(shí)及根部土壤殘留檢測(cè)結(jié)果(表2)表明,在0.01?mg/kg的定量限(LOQ)下,各處理果實(shí)樣品中均未檢測(cè)出處理藥劑殘留。我國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB?27632021)[23]中未有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),日本[24]規(guī)定西瓜中噻蟲(chóng)胺的最大殘留限量是0.2?mg/kg。說(shuō)明供試藥劑在試驗(yàn)劑量范圍內(nèi)拌種對(duì)西瓜果實(shí)安全、無(wú)毒、無(wú)殘留污染。在供試劑量范圍內(nèi),西瓜根部土壤中噻蟲(chóng)胺殘留量隨用藥濃度的增加而增加,有效成分用量200?g/100?kg與300?g/100?kg時(shí)土壤中噻蟲(chóng)胺殘留量差異不顯著。
3?結(jié)論與討論
本試驗(yàn)結(jié)果表明,10%噻蟲(chóng)胺FS在100~250?g/100?kg范圍內(nèi)拌種對(duì)西瓜出苗安全。噻蟲(chóng)胺各處理可以促進(jìn)西瓜植株苗期的生長(zhǎng),在西瓜出苗后15?d,幼苗株高、莖粗、葉綠素含量和葉面積增加,出苗后30、45?d與CK無(wú)顯著差異。在供試劑量范圍內(nèi),噻蟲(chóng)胺可以提高西瓜產(chǎn)量,增加西瓜果實(shí)中可溶性糖、可溶性固形物含量,提高西瓜的品質(zhì)。不同濃度的噻蟲(chóng)胺拌種后,噻蟲(chóng)胺在西瓜葉片中累積量與施藥劑量呈正相關(guān)。隨著西瓜生長(zhǎng)發(fā)育,葉片內(nèi)噻蟲(chóng)胺含量逐漸降低,出苗后45?d,葉片內(nèi)未檢測(cè)到噻蟲(chóng)胺殘留,西瓜收獲時(shí)果實(shí)中未檢測(cè)到噻蟲(chóng)胺殘留,噻蟲(chóng)胺在西瓜根部土壤的殘留量在0.041?2~0.097?5?mg/kg之間。
已有研究表明,新煙堿類殺蟲(chóng)劑處理種子后,除具有殺蟲(chóng)生物活性外,還對(duì)作物生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用。Senn等[25]的研究表明,新煙堿類殺蟲(chóng)劑代謝產(chǎn)物可促進(jìn)油菜、茄子、水稻、馬鈴薯、大豆等作物生長(zhǎng),增強(qiáng)植株活力,增加作物產(chǎn)量;Thielert等[26]研發(fā)的專利表明,新煙堿類殺蟲(chóng)劑通過(guò)促進(jìn)植株體內(nèi)某些酶的活性,可以提高植物對(duì)脅迫的耐受性,表現(xiàn)為促進(jìn)植株的生長(zhǎng)發(fā)育等。本研究發(fā)現(xiàn),噻蟲(chóng)胺不同用量處理西瓜種子,對(duì)幼苗的株高、葉面積、葉綠素含量及莖粗均有不同程度的促進(jìn)作用,這可能與噻蟲(chóng)胺在植株內(nèi)殘留及分解、代謝有關(guān)。在西瓜出苗后15?d時(shí),噻蟲(chóng)胺在植株內(nèi)的濃度高,對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)作用最強(qiáng);隨著時(shí)間的推移,噻蟲(chóng)胺在植株體內(nèi)逐漸消解,濃度降低,在西瓜出苗后30?d和45?d時(shí),噻蟲(chóng)胺對(duì)植株株高、葉面積、葉綠素含量及莖粗促進(jìn)作用減弱。噻蟲(chóng)胺在植物中的代謝產(chǎn)物2氯噻唑基5羧酸(CTA)可誘導(dǎo)擬南芥中與水楊酸(SA)相關(guān)的生理生化反應(yīng)[27]。水楊酸是誘導(dǎo)系統(tǒng)獲得性抗性(SAR)的廣泛植物防御反應(yīng)的局部和系統(tǒng)激活劑,可增強(qiáng)植物對(duì)生物/非生物的脅迫能力。本研究結(jié)果噻蟲(chóng)胺對(duì)西瓜生長(zhǎng)發(fā)育的促進(jìn)作用是否與CTA的作用效果有關(guān)有待進(jìn)一步研究。造成這些結(jié)果的另一個(gè)原因可能是新煙堿類化合物可提高植物中某些酶的活性,如葡萄糖6磷酸脫氫酶(G6PDH)、愈創(chuàng)木酚過(guò)氧化物酶(GPX)以及種子中α淀粉酶等[2729],這些酶活性的提高對(duì)植株生長(zhǎng)發(fā)育具有一定的促進(jìn)作用。
Hao等[30]的研究表明,高濃度吡蟲(chóng)啉種子包衣會(huì)抑制油菜種子萌發(fā)和幼苗早期生長(zhǎng),隨著油菜的發(fā)育影響減弱。許小龍等[31]的研究認(rèn)為,70%吡蟲(chóng)啉種子處理可分散粉劑低用量包衣對(duì)水稻秧苗生長(zhǎng)有一定促進(jìn)作用,高用量對(duì)水稻秧苗前期株高和鮮質(zhì)量有抑制作用。本研究結(jié)果表明,10%噻蟲(chóng)胺FS用量在100~250?g/100?kg范圍內(nèi),西瓜出苗后15?d,西瓜株高和葉面積隨噻蟲(chóng)胺用量的增加呈現(xiàn)先增加后降低的趨勢(shì),而西瓜植株內(nèi)藥劑含量隨著噻蟲(chóng)胺用量的增加而增加,說(shuō)明新煙堿類藥劑在一定劑量范圍內(nèi)可以促進(jìn)西瓜植株苗期生長(zhǎng)發(fā)育,高用量對(duì)西瓜植株生長(zhǎng)發(fā)育促進(jìn)作用減弱,亦可能有抑制作用。新煙堿類殺蟲(chóng)劑對(duì)植物的影響不僅與藥劑的劑量有關(guān),還與農(nóng)作物種類和品種、殺蟲(chóng)劑助劑配方、暴露時(shí)間和環(huán)境條件等因素有關(guān)[32],因此,新煙堿類殺蟲(chóng)劑種子處理對(duì)作物的影響需要針對(duì)不同濃度藥劑、不同作物進(jìn)行專業(yè)性評(píng)估。
可溶性糖和可溶性固形物是評(píng)價(jià)果實(shí)營(yíng)養(yǎng)成分的重要指標(biāo)之一,其含量的高低直接關(guān)系到西瓜的甜度,隨著可溶性糖和可溶性固形物含量的增高,西瓜果實(shí)甜度加大[33]。本試驗(yàn)表明,經(jīng)過(guò)拌種處理,噻蟲(chóng)胺各處理與空白對(duì)照相比,可溶性糖及可溶性固形物含量均有不同程度增加,可溶性糖含量在噻蟲(chóng)胺150~250?g/100?kg用量范圍內(nèi)與空白對(duì)照差異顯著,與羅躍等[34]對(duì)刺梨品質(zhì)的研究結(jié)果一致。維生素C是一種天然存在于水果中的水溶性維生素,是新鮮水果中重要的抗氧化活性物質(zhì)之一[35]。本研究中維生素C含量隨噻蟲(chóng)胺用量的增加而降低,但均較空白處理有不同程度的增加(P<0.05)。在果實(shí)生長(zhǎng)過(guò)程中,維生素C的積累量與半乳糖內(nèi)酯脫氫酶及抗氧化活性的變化有密切聯(lián)系[3637]。新煙堿類化合物可提高植物抗氧化活性[28,38],本研究中維生素C含量的變化是否與此有關(guān)有待進(jìn)一步研究。
此外,本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn),在果實(shí)成熟收獲后,噻蟲(chóng)胺在西瓜中無(wú)殘留檢出,說(shuō)明各處理藥劑在試驗(yàn)劑量范圍內(nèi)拌種對(duì)西瓜果實(shí)安全。根部土壤中噻蟲(chóng)胺殘留量在0.041?2~0.097?5?mg/kg之間,研究表明,土壤中農(nóng)藥的殘留及降解速率與氣候和環(huán)境因素、土壤類型、施藥方式等多種因素有關(guān)[19,3940],因此,還需結(jié)合地域特點(diǎn)進(jìn)行針對(duì)性的研究。
綜上所述,噻蟲(chóng)胺拌種處理后,在植株體內(nèi)累積到一定濃度會(huì)促進(jìn)西瓜苗期生長(zhǎng)發(fā)育,提高產(chǎn)量,改善西瓜的品質(zhì),在果實(shí)中無(wú)殘留,該研究拓寬了噻蟲(chóng)胺的使用范圍和方法,為噻蟲(chóng)胺種子處理在西瓜生產(chǎn)實(shí)踐中合理、安全、高效地應(yīng)用提供技術(shù)支撐。
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