田月娥,楊進(jìn)明,單喜杰,趙 甜,張國(guó)寧,余培琳,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)
綠豆(Vigna radiata(Linn.)Wilczek)也稱青小豆,為豆科植物綠豆的種子,其在中國(guó)的栽培史已有兩千余年。綠豆富含多種營(yíng)養(yǎng)與活性成分,其營(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[1-4]。紅小豆(Vigna angularis(Willd.)OhwietOhashi)又稱赤豆,中國(guó)南北方均有栽培。紅小豆被譽(yù)為糧食中的“紅珍珠”,具有較高的營(yíng)養(yǎng)保健作用。其脂肪含量低,富含膳食纖維、蛋白質(zhì)及鈣、鐵、鉀、磷等多種礦質(zhì)元素[5-6]。
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,影響作物種子安全的因素很多,也較為復(fù)雜,但提高作物種子出苗率,并保證作物苗后免受病蟲害危害是關(guān)鍵。實(shí)際生產(chǎn)中種子處理方法通常包括物理、化學(xué)和生物方法,其中化學(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)劑等處理種子[7-12]。化學(xué)方法處理種子能有效殺滅作物種子本身攜帶的有害物;使作物種子免受土壤、地表及空間病蟲危害;且能顯著提高作物種子的萌發(fā)率。農(nóng)藥拌種、浸種和包衣等是常用的種子處理方法[13]。種子處理劑具有藥力集中、利用率高等優(yōu)點(diǎn),可提供較長(zhǎng)時(shí)間保護(hù),提高種子發(fā)芽率,以及減少藥劑使用量[14-19]。
目前,綠豆和紅小豆的資源開發(fā)利用迅速發(fā)展,市場(chǎng)需求前景良好[1,5]。近年來(lái),隨著我國(guó)綠豆和紅小豆種植面積的不斷擴(kuò)大,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,病蟲害防治藥劑短缺,關(guān)于其種子處理藥劑的研究尚未見報(bào)道。本研究旨在獲得適宜綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的最佳藥劑及其使用濃度。
1.1.1 供試藥劑
430 g/L戊唑醇懸浮劑、400 g/L嘧霉胺懸浮劑,拜耳作物科學(xué)(中國(guó))有限公司;250 g/L嘧菌酯懸浮劑,江西威力特生物科技有限公司;10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑,東莞市瑞德豐生物科技有限公司;50%烯酰嗎啉可濕性粉劑,巴斯夫歐洲公司。
1.1.2 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)五號(hào)),北京農(nóng)學(xué)院作物遺傳育種研究所。
參照5種內(nèi)吸性殺菌劑登記使用劑量,設(shè)定5個(gè)質(zhì)量濃度梯度進(jìn)行室內(nèi)發(fā)芽試驗(yàn),見表1。
表1 各藥劑試驗(yàn)質(zhì)量濃度設(shè)計(jì)
試驗(yàn)以清水為空白對(duì)照(CK)。每個(gè)濃度梯度3次重復(fù),每個(gè)重復(fù)10粒種子。
1.3.1 種子預(yù)處理
分別挑選均勻一致,無(wú)病蟲害,且飽滿的綠豆(或紅小豆)種子若干,用清水沖洗干凈。先用1%次氯酸鈉水溶液浸泡綠豆(或紅小豆)種子10 min,再用清水沖洗2~3次,以達(dá)到種子表面消毒的目的。
1.3.2 發(fā)芽試驗(yàn)
參照文獻(xiàn)[20]試驗(yàn)方法,在室內(nèi)進(jìn)行5種內(nèi)吸性殺菌劑對(duì)小宗作物綠豆和紅小豆種子萌發(fā)影響試驗(yàn)。25℃條件下,將消毒后的綠豆(或紅小豆)種子浸泡在上述質(zhì)量濃度藥液中5 h,空白對(duì)照用蒸餾水浸泡5 h,取出瀝干備用。在直徑為9 cm的培養(yǎng)皿底部平鋪2層濾紙,分別將處理后的綠豆或紅小豆種子按一定間距排列放入。沿培養(yǎng)皿壁將2 mL蒸餾水加入其中保濕,而后每隔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,以12 h光照、12 h黑暗進(jìn)行培養(yǎng)。
參照文獻(xiàn)[21]方法,從第1粒綠豆(或紅小豆)種子萌發(fā)(以芽長(zhǎng)大于種子1/2,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)。采用Excel 2007軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。
5種內(nèi)吸性殺菌劑對(duì)小宗作物綠豆和紅小豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)影響見表2。400 g/L嘧霉胺懸浮劑和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑適合綠豆種子萌發(fā),最佳質(zhì)量濃度分別為100.0 mg/L和80.0 mg/L。250 g/L嘧菌酯懸浮劑對(duì)綠豆種子萌發(fā)有抑制作用,不同質(zhì)量濃度處理均顯著降低了綠豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。250 g/L嘧菌酯懸浮劑、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑和50%烯酰嗎啉可濕性粉劑均適合紅小豆種子萌發(fā),尤其是50%烯酰嗎啉可濕性粉劑,其最佳質(zhì)量濃度為400.0 mg/L。430 g/L戊唑醇懸浮劑對(duì)紅小豆種子萌發(fā)產(chǎn)生抑制作用,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)。
400 g/L嘧霉胺懸浮劑100.0~300.0 mg/L和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑80.0 mg/L處理的綠豆種子發(fā)芽率均達(dá)到96.67%,與清水處理的發(fā)芽率相同。250 g/L嘧菌酯懸浮劑處理的綠豆種子發(fā)芽率為70.00%~75.00%,與清水對(duì)照發(fā)芽率相比,降低了21.67~26.67百分點(diǎn)。250 g/L嘧菌酯懸浮劑125.0~250.0 mg/L、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑80.0 mg/L和50%烯酰嗎啉可濕性粉劑300.0~500.0 mg/L處理的紅小豆種子發(fā)芽率不低于清水處理的紅小豆發(fā)芽率。430g/L戊唑醇懸浮劑處理紅小豆種子發(fā)芽率為43.34%~73.34%,低于清水對(duì)照23.33~53.33百分點(diǎn)。
表2 5種殺菌劑對(duì)綠豆和紅小豆種子萌發(fā)的影響
400 g/L嘧霉胺懸浮劑100.0~900.0 mg/L和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑40.0~80.0 mg/L處理提高了綠豆種子發(fā)芽勢(shì),其中400 g/L嘧霉胺懸浮劑100.0 mg/L處理的發(fā)芽勢(shì)為80.00%,相比對(duì)照處理53.34%的發(fā)芽勢(shì)提高了26.66百分點(diǎn)。250 g/L嘧菌酯懸浮劑62.5~312.5 mg/L、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑40.0~160.0 mg/L和50%烯酰嗎啉可濕性粉劑400.0 mg/L處理提高了紅小豆種子發(fā)芽勢(shì),250 g/L嘧菌酯懸浮劑187.5~250.0 mg/L和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑120.0~160.0 mg/L處理的紅小豆種子發(fā)芽勢(shì)分別達(dá)到86.67%和83.34%。430 g/L戊唑醇懸浮劑、400 g/L嘧霉胺懸浮劑對(duì)紅小豆種子萌發(fā)起抑制作用,不同濃度處理均顯著降低了紅小豆種子的發(fā)芽勢(shì)。
430 g/L戊唑醇懸浮劑160.0~190.0 mg/L、400 g/L嘧霉胺懸浮劑100.0~300.0 mg/L和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑40.0~160.0 mg/L處理可提高綠豆種子發(fā)芽指數(shù)。250 g/L嘧菌酯懸浮劑各濃度處理顯著降低綠豆種子發(fā)芽指數(shù)。250 g/L嘧菌酯懸浮劑125.0~250.0 mg/L、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑80.0~160.0 mg/L和50%烯酰嗎啉可濕性粉劑400.0mg/L處理能有效提高紅小豆種子發(fā)芽指數(shù),且高于清水處理的發(fā)芽指數(shù)。430 g/L戊唑醇懸浮劑不同濃度處理均顯著降低紅小豆種子的發(fā)芽指數(shù),當(dāng)質(zhì)量濃度為100.0 mg/L時(shí),發(fā)芽指數(shù)僅為1.53,與對(duì)照發(fā)芽指數(shù)3.18相比,降低了51.9%。
試驗(yàn)結(jié)果表明:所測(cè)5種內(nèi)吸性殺菌劑在不同質(zhì)量濃度梯度下對(duì)綠豆和紅小豆種子的萌發(fā)表現(xiàn)出不同程度的毒力。其中,400 g/L嘧霉胺懸浮劑和10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑適合綠豆種子萌發(fā),最佳質(zhì)量濃度分別為100.0 mg/L和80.0 mg/L。在此質(zhì)量濃度下,2種藥劑處理的綠豆種子發(fā)芽率均達(dá)到96.67%,發(fā)芽勢(shì)分別為80.00%和60.00%,發(fā)芽指數(shù)分別為12.61和12.23。50%烯酰嗎啉可濕性粉劑適合紅小豆種子萌發(fā),最佳質(zhì)量濃度為400.0 mg/L。該處理紅小豆種子的發(fā)芽率達(dá)到100.00%,發(fā)芽勢(shì)為73.34%,發(fā)芽指數(shù)為3.25。250 g/L嘧菌酯懸浮劑對(duì)綠豆種子萌發(fā),430 g/L戊唑醇懸浮劑對(duì)紅小豆種子萌發(fā)均起抑制作用,不同濃度處理均顯著降低綠豆或紅小豆種子的發(fā)芽率、發(fā)芽勢(shì)和發(fā)芽指數(shù)。