高愛保　郭平毅

摘要：對6個谷子品種進行盆栽試驗，研究不同濃度稀禾啶處理對不同品種谷子的影響。測定株高、莖粗、葉面積、鮮質量等生長狀況及相關的生理生化指標。結果表明，稀禾啶對大部分谷子生長有一定的抑制作用，從生長狀態(tài)上看張雜谷抗藥性要強于普通品種。不同濃度稀禾啶對同一品種谷子的生理指標影響是有差異的。不同濃度稀禾啶對不同谷子品種影響差異較大，當稀禾啶濃度為0.80 mL/L時，葉綠素相對含量與對照組差異不顯著。稀禾啶濃度為1.00 mL/L時，張雜谷葉綠素相對含量與對照組差異不顯著，而普通品種葉綠素相對含量與對照的差異均達到0.05顯著水平。稀禾啶藥劑處理后，谷子品種的POD酶活性有所提高，而其SOD酶活性先升高后降低，表明不同谷子品種耐藥性差異較大，推薦劑量使用后對張雜谷仍有抑制作用，并可導致苗期死亡。因此，3～5葉期使用應降低劑量。

關鍵詞：谷子；稀禾啶；生長發(fā)育；生理指標；SOD；POD

中圖分類號：S482.4文獻標志碼：A文章編號：1003-935X（2017）01-0057-05

Toxic Effect of Sethoxydim on Different Millets

GAO Aibao1，2，GUO Pingyi2

（1. Jinzhong University，Jinzhong 030600，China；2. Shanxi Agricultural University，Taigu 030801，China）

Abstract： Six varieties millet were tested in pot experiments by treating then with sethoxydim at different concentrations and determining their physiological （stem diameter，plant height，leaf area and fresh weight） and biochemical indexes. Growth of most millets is inhibited to certain extent by sethoxydim. Based on overall growth，Zhangzagu millet is more tolerant than common varieties. Physiological indicators varied with sethoxydim concentration within a variety，with varieties responding differently to the herbicide. Sethoxydim at 0.8 mL/L had practically no effect on the relative chlorophyll content compared to that of untreated plants. When sethoxydim concentration was 1 mL/L，the relative chlorophyll content of zhangzagu millets was similar to that of the control group，but the relative content of chlorophyll of the common varieties was significantly lower than the control group at 0.05 level. After spraying sethoxydim，POD activities of millet increased，and the SOD activities firstly increased and then decreased，indicating that there was a wide variation in herbicide tolerance among the different millets. The Zhangzagu millets were inhibited by sethoxydim at the recommended dose，which could be lethal. Therefore，sethoxydim should be carefully used or may be not recommendedto millet fields at the 3～5 leaves stage.

收稿日期：2017-01-18

基金項目：山西農業(yè)大學博士后基金（編號：614144）；晉中學院博士基金（編號：bsjj2015211）。

作者簡介：高愛保（1973—），男，山西榆次人，博士，副教授，研究方向為作物分子生物學與基因調控。E-mail：gaoaibao@163.com。 Key words： millets；sethoxydim；growth and development；physiological index；SOD；POD

谷子在我國已有7 000多年的栽培歷史，是我國北方地區(qū)主要的糧食作物之一，以抗旱耐瘠、營養(yǎng)價值高和周身均可直接利用而著稱。由于受生產水平的限制及大宗作物小麥、玉米等影響，近年來種植面積逐年下降。20世紀90年代以來，雜交谷子系列品種的育成顯著提高了谷子產量水平。但谷子栽培中不能噴灑除草劑這一問題，長期以來未能從種子及除草劑本身上得到解決，人們不得不一直采取人工除草的老辦法，不但不適應目前農村勞動力大量轉移的形勢，而且田間工作量大，直接造成生產成本增加，降低生產效益[1]。稀禾啶，別稱2-甲硫基-4，6-二異丙胺基均三氮苯，芽前芽后施用均可，可防除一年生單子葉雜草。但普通栽培谷子施用后同樣會被殺死，因而在谷子田中不能推廣使用。

除草劑在同一濃度下，植物某些種能夠忍受，某些種卻反應敏感，這是除草劑選擇性的基礎[2]。對除草劑的不同反應一般可認為是由植物體形態(tài)上、生理上的差異所引起的，這種差異造成植物反應的差異，也就是通常所指的植物對除草劑抗性。除草劑對谷子生理生化影響的文獻報道在國內外不多，但在其他作物上有一些報道[3-4]。本試驗種植了6個谷子品種（3個普通谷子品種和3個張雜谷品種），著重對施用不同濃度稀禾啶后谷子的生長狀態(tài)和POD、SOD等生理生化指標的變化情況進行了研究，旨在探尋抗性機理，發(fā)現最佳稀禾啶施用濃度，從而解決人工除草的困難，為谷子的大量種植打下基礎，同時明確張雜谷對稀禾啶抗性的相對性，為大面積推廣雜交谷子提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試材料均由山西農業(yè)大學谷子研究室和河北省農林科學院提供。挑選籽粒成熟且飽滿、大小均勻一致、谷殼完整無損傷、健康無病蟲害的晉谷21、長生、噸谷、張雜谷3號、張雜谷5號和張雜谷10號種子，倒入0.1%的氯化汞溶液中消毒 10 min，其間對種子進行充分攪拌，以起到殺菌的效果。殺菌完畢后，用蒸餾水清洗種子5～6次，把種子攤開放在濾紙上晾干備用。

1.2 試驗處理設計

單因素隨機區(qū)組設計，2個處理，3次重復。土壤處理盆栽試驗于2016年4月26日進行（盆直徑23.5 cm，深20 cm，裝土6.5 kg），每盆施肥 5 g，混勻到10 cm深范圍中，澆透水，水滲下后播種，每盆播精選種子60粒，均勻播種，播后覆土15～2.0 cm。生長至3～5葉期以后葉面噴施不同濃度的稀禾啶乳油（黑龍江省佳木斯市愷樂農藥有限公司生產），以清水作為對照，設置3個重復[5]。

1.3 測定指標與方法

測定指標：葉面積用Laser Area Meter CI-203手持式激光葉面積儀測定，SOD活性、POD活性按說明書方法測定。指標的測定部位均為旗葉，指標測定時間為谷子生長3～5葉期后，稀禾啶施用時間為5月9日谷子生長到3～5葉期，反應測定時間為施用后24 h。

2 結果與分析

2.1 施藥時不同品種谷子生長狀況

谷子生長到3～5葉期時，測定不同品種谷子生長狀況見表1。從表中可看出，相同條件下晉谷21最高，且葉面積較大，葉片狹長，莖細。3個張雜谷形態(tài)相似，表現為莖粗葉寬，但植株較矮。6個品種鮮質量差異不大。

2.2 稀禾啶對谷子葉綠素含量的影響

作物葉綠素含量的多少可直接反映作物光合能力的大小及同化產物積累的多少。由表2可以看出，不同濃度稀禾啶對不同谷子品種影響差異較大，0.80 mL/L時，葉綠素相對含量與對照組差異不顯著。稀釋1 000倍，稀禾啶乳油濃度為 1.00 mL/L 時，張雜谷類葉綠素相對含量多與對照組差異不顯著，而普通品種葉綠素相對含量與對照比均達到0.05顯著水平，其葉綠素的相對含量低于對照，說明稀禾啶對普通品種谷子葉綠素的合成有一定的抑制作用，隨濃度升高，抑制作用增大。

2.3 稀禾啶對不同谷子品種POD活性的影響

在除草劑脅迫下，谷子組織中通過多種途徑

產生 O-2 · 、·OH等自由基，這些自由基有很強的氧化能力，對許多生物功能分子有破壞作用。正常情況下，細胞內自由基的產生和清除處于動態(tài)平衡狀態(tài)，當受脅迫時，自由基導致膜脂過氧化作用，清除自由基的過氧化物酶（POD）和超氧化物歧化酶（SOD）活性變化，平衡被破壞。

從圖1可以看出，稀禾啶對不同品種谷子的POD活性的影響不同，在除草劑處理24 h后，隨著稀禾啶藥劑濃度的升高，谷子POD活性也增加，濃度達到1.66 mL/L時，長生的POD酶活性開始下降；濃度達到2.50 mL/L時晉谷21、噸谷的POD酶活性也受到抑制，而張雜谷類谷子POD酶活性開始下降，張雜谷3號POD酶活性最高時達到初始值的203.1%。

2.4 稀禾啶對不同谷子品種SOD活性的影響

在除草劑處理24 h后，不同品種谷子的SOD酶活性均受到影響，隨著藥劑濃度的升高，SOD活性先升高后下降（圖2）。稀禾啶濃度低于 1.25 mL/L 時，除噸谷外谷子SOD酶活性均有升高趨勢。而稀禾啶濃度高于1.66 mL/L時SOD酶活性全部降低，在濃度1.66 mL/L時，普通品種谷子SOD酶活性降低較多。因而較高濃度處理對SOD活性有抑制作用。

2.5 稀禾啶對不同品種谷子生長狀態(tài)的影響

稀禾啶12.5%乳油稀釋葉面噴施1周后，不同品種谷子表現不同（表3）。稀禾啶推薦劑量400倍稀釋時，乳油濃度為2.50 mL/L，所有品種均在1周后死亡。1.66 mL/L時，前3個普通品種死亡，而張雜谷類葉片變黃，繼續(xù)培養(yǎng)逐漸死亡。1.25 mL/L時，張雜谷均生長較好，張雜3號長勢最好，而晉谷21葉變黃后逐漸死亡，噸谷和長生全部死亡。

3 討論

不同的作物品種對于除草劑敏感性的差異是一種普遍現象，這是除草劑對作物的種間選擇性[6-7]。同一作物不同品系對于除草劑的反應也不盡相同，這一差異若能足夠大，便可形成種內選擇性。種間選擇是確定除草劑應用范圍和防治對象的前提條件，而種內選擇實際應用的報道很少[8-9]。開展種內選擇性機制研究對于科學使用除草劑和抗除草劑新品種選育具有重要的理論意義。由于長期人工栽培和選擇，特別是在廣闊復雜的自然條件下種植和馴化，谷子形成了豐富多彩的類型[10]。一般而言，作物施用除草劑后會出現一些形態(tài)上的變化，這些形態(tài)上的癥狀是植株生理上變化的結果，即使植株形態(tài)上未表現出明顯的癥狀，其體內也可能發(fā)生生理、生化上的變化，因而除草劑對作物的影響是客觀存在的[11]。

本試驗噴施稀禾啶為12.5%乳油，稀釋400、600、800、1 000、1 250倍，成分含量分別為2.50、1.66、1.25、1.00、0.80 mL/L，清水作為對照。谷子生長到3～5葉期時，噴灑不同濃度稀禾啶，不同品種谷子表現不同。濃度為0.80 mL/L時，葉綠素相對含量與對照組差異不顯著。稀釋1 000倍，稀禾啶乳油濃度為1.00 mL/L時，張雜谷類葉綠素相對含量多與對照組差異不顯著，而普通品種葉綠素相對含量與對照相比均達到0.05顯著水平，其葉綠素的相對含量低于對照，說明稀禾啶對普通品種谷子葉綠的合成有一定的抑制作用，隨濃度升高，抑制作用增大。稀禾啶推薦劑量400倍稀釋時，乳油濃度為2.50 mL/L，所有品種均在1周后死亡。因而在實際谷田中不能使用。稀禾啶乳油稀釋800倍，濃度為1.25 mL/L時，張雜谷均生長較好，張雜3號長勢最好，而晉谷21葉變黃后逐漸死亡，噸谷和長生全部死亡。因而根據葉綠素相對含量變化情況及生長狀況，谷田中間苗或張雜谷田中除草選用800倍左右的稀釋濃度才具有生產實踐意義。被測指標中，POD和SOD能維護植物細胞膜的穩(wěn)定性及完整性，對細胞膜保護起著重要作用。稀禾啶施用后，谷子POD酶活性有所提高，說明其過氧化物增加。植株受到損傷后做出反應，過氧化物酶活性提高。而稀禾啶對不同谷子品種SOD酶活性影響為先升高后降低的趨勢。稀禾啶濃度高于1.25 mL/L時，前3個谷子品種的SOD酶活性明顯下降，而張雜谷類SOD酶活性有所提高，與李萍等試驗結果[5]相似。在生長到3～5葉期時，除草劑對大多數谷子品種有明顯的抑制作用，這是因為生長初期植株幼小，抗除草劑的能力較弱，隨著谷子生長，植株逐漸變得健壯，抵抗除草劑的能力增強。但有些谷子的SOD酶始終處于抑制狀態(tài)。從生長狀態(tài)上看張雜谷抗藥性要強于普通品種，晉谷21比其他2種普通谷耐受較高，可能是因為苗長得高，抵抗力強。由于所進行的是盆栽試驗，且谷子對稀禾啶比較敏感，其藥劑量應盡量低，可推廣至大田試驗。如果在谷子田中推廣，不建議使用推薦劑量，最好是稀釋800～1 000倍，達到效果的同時基本不會影響張雜谷生長，同時也可降低谷子和谷田中除草劑殘留。

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