春玉米对烟嘧磺隆敏感性的研究

论文摘要

烟嘧磺隆是用于玉米苗后的选择性除草剂,因其可有效地防除多数一年生和多年生杂草,用量低、对玉米安全、加入助剂可降低用量、药效稳定、可与其他除草剂混用等优点,已成为目前玉米田除草不可替代的药剂。但是,在近几年的生产中,出现了部分春玉米品种对烟嘧磺隆的大面积药害现象,造成了很大产量损失。玉米是我国的主要作物之一,其品种资源丰富,种类很多,具有除草剂高度敏感性品种的可能性甚大。因此,研究不同春玉米品种对该除草剂的敏感性差异,对工农业生产具有重大的现实意义。本课题选用生产上种植面积较大的春玉米品种进行试验,明确了所试不同春玉米品种对烟嘧磺隆的敏感性,并在生理生化、改变施药条件、添加适宜助剂和混用基础上探究了它们的敏感性差异机制。研究结果如下:1、采用室外盆栽生测法比较了50种不同春玉米品种对烟嘧磺隆的敏感性差异。结果表明,在烟嘧磺隆大田常规用量60 a.i.g/hm2下,不同春玉米品种对药剂的敏感性差异显著,登海9号、DFS-4、肯玉7、先玉335等8个品种对烟嘧磺隆较为敏感,株高抑制率均在41.8%以上,鲜重抑制率在35.09 %以上,表现为植株生长受到抑制、叶片黄化、新叶扭曲不能正常抽出;吉单522、郑单958、东农248、龙单38等32个品种的株高抑制率在20.8%37.9%,鲜重抑制率在17.63%27.64%,表现为植株第一片叶黄化,叶片小面积褪绿,但植株生长受影响不大,可自行恢复;丰禾10、丰禾1、吉单530、吉单419、吉东26、锦单1021和沈玉30等10个品种的株高抑制率在19.0%以下,鲜重抑制率在15.31%以下,耐药性相对较高,无明显药害症状。2、烟嘧磺隆叶面喷施4 d后,敏感性春玉米品种叶绿素含量抑制率一直增高,其因受烟嘧磺隆的强烈抑制而光合作用能力减弱;中等耐性春玉米品种叶绿素含量抑制率先升高,在第8 d后抑制率逐渐回落到原来,可见施用烟嘧磺隆后植株受到了一定抑制,但可自行恢复;耐性春玉米品种叶绿素含量抑制率没有太大变化,表明烟嘧磺隆对耐性玉米无大的影响,耐性玉米在烟嘧磺隆施用后仍具有较强的光合作用能力。施药后不同春玉米品种叶绿素的变化与生理形态上的药害差异表现出一致性趋势。3、ALS是烟嘧磺隆作用的靶标酶。敏感玉米品种在烟嘧磺隆喷施后1 d内ALS即受到明显抑制且12 d内持续受到抑制,ALS活力被抑制达19.2%。耐性和中等耐性玉米品种ALS活力始终未受到烟嘧磺隆抑制,第3 d ALS活力增幅达到最高值。与敏感春玉米品种相比,耐性品种的烟嘧磺隆作用靶标酶ALS活力增加是其对烟嘧磺隆耐性增强的重要原因。4、GSTs是生物体进行脱毒和排毒的重要方式。敏感春玉米品种登海1号的GSTs活性在3 d内升至最高后迅速降低,12 d内其GSTs活性由初始时的51.8 U/min·mg降低至24.7 U/min·mg,降低幅度达52.32%。耐性玉米品种丰禾1号和中等耐性品种郑单958在叶面喷施烟嘧磺隆3 d后的GSTs活性明显高于对照,6 d后渐渐回落至与对照持平,耐性玉米品种由于其GSTs活性增强,因此,缀合烟嘧磺隆的能力加强,从而快速将吸收的烟嘧磺隆代谢失去活性,这是叶面喷施烟嘧磺隆后耐性玉米快速恢复和保持生长的重要原因。5、设置不同的叶龄、温度、空气湿度和土壤含水量、以烟嘧磺隆大田施药量60 g.a.i/hm2施用,结果表明:温度显著地影响着春玉米对烟嘧磺隆的敏感性。不论是敏感还是耐性的品种,在20-30℃条件下均表现出药害症状明显减轻,而温度较低10℃或较高35℃时,均又表现出药害加重。空气湿度明显地影响着春玉米对烟嘧磺隆的敏感性。不论是敏感还是耐性的品种,在空气湿度逐渐增大的条件下均表现出药害症状明显减轻。在高温条件下土壤含水量显著地影响着春玉米对烟嘧磺隆的敏感性。不论是敏感还是耐性的品种,在土壤含水量20%的条件下均表现出药害症状明显减轻,而土壤含水量15%时,均又表现出药害加重。6叶1心期玉米受药害最重,显著高于2叶1心与4叶1心期玉米,即使耐性春玉米品种也易产生药害,敏感性品种药害非常严重,2叶1心期各处理比较耐性品种有轻微药害症状,敏感性品种药害严重,4叶1心期玉米,耐性品种没有药害症状。6、试验设置烟嘧磺隆分别与阿特拉津和2,4-滴丁酯混配条件下,结果表明:在降低烟嘧磺隆使用量的基础上,烟嘧磺隆与阿特拉津和2,4-滴丁酯混配均可提高除草效果,同时提高了敏感春玉米品种对烟嘧磺隆的耐性,表现为株高和鲜重抑制率下降5%以上,产量也明显增加。7、试验设置烟嘧磺隆与Q7助剂混用,结果表明:烟嘧磺隆单独使用剂量60 g.a.i/hm2时,敏感品种即产生较重的药害,当降低烟嘧磺隆用量50 g.a.i/hm2同时加入助剂时,除草效果提高2%左右,株高和鲜重抑制率下降5%左右,药害明显减轻,最后的产量测定表明其减产率也有所下降,特别是敏感品种较明显达6.2%,其他也达到1%左右。达到生态和经济效益的双赢。8、从株高和鲜重抑制率来看,田间试验与盆栽试验所筛选的结果一致,田间试验株高和鲜重抑制率比较低,敏感性品种表现的更突出;苗期判定的敏感性品种先玉335几乎没有减产,所以,判定玉米品种的耐性应综合考虑其苗期症状和产量因素。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 玉米发展现状
• 1.1.1 世界玉米生产概况
• 1.1.2 我国玉米的生产概况
• 1.1.3 玉米的主要作用
• 1.2 玉米田除草剂应用现状和问题
• 1.2.1 玉米田杂草危害情况
• 1.2.2 我国玉米田除草剂应用现状
• 1.3 烟嘧磺隆概述
• 1.3.1 烟嘧磺隆的基本特点
• 1.3.2 烟嘧磺隆使用中存在问题
• 1.4 作物对除草剂敏感性的相关研究
• 1.4.1 作物敏感性与环境条件的相关性
• 1.4.2 作物敏感性与生育状况的相关性
• 1.4.3 作物敏感性与酶学机理的相关性
• 1.5 研究的目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试药品
• 2.1.2 主要试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.1.4 供试品种
• 2.2 敏感性春玉米品种的筛选
• 2.2.1 烟嘧磺隆对不同春玉米品种苗期生长的影响
• 2.2.2 烟嘧磺隆对春玉米初生根长的影响
• 2.2.3 叶绿素含量的测定
• 2.3 春玉米对烟嘧磺隆耐性机制的研究
• 2.3.1 烟嘧磺隆茎叶处理对春玉米体内靶标酶 ALS 的影响
• 2.3.2 烟嘧磺隆茎叶处理对春玉米 GSTs 活性的影响
• 2.4 不同条件下烟嘧磺隆对春玉米产生药害的研究
• 2.4.1 不同温度条件下春玉米品种对烟嘧磺隆的耐性反应的研究
• 2.4.2 不同湿度条件下春玉米品种对烟嘧磺隆的耐性反应的研究
• 2.4.3 不同叶龄春玉米品种对烟嘧磺隆的耐性差异
• 2.4.4 混配处理条件下，不同春玉米品种的耐性研究
• 2.4.5 添加助剂处理条件下，不同春玉米品种的耐性研究
• 2.5 田间种植不同春玉米品种的耐性研究
• 3 结果与分析
• 3.1 敏感性春玉米品种的筛选结果
• 3.1.1 不同春玉米品种苗期对烟嘧磺隆的敏感性差异
• 3.1.2 烟嘧磺隆对不同春玉米初生根长的影响
• 3.1.3 施药后植株叶绿素含量的变化
• 3.2 春玉米对烟嘧磺隆耐性机制的研究
• 3.2.1 烟嘧磺隆茎叶处理对春玉米体内靶标酶ALS 的影响
• 3.2.2 烟嘧磺隆茎叶处理对春玉米GSTs 活性的影响
• 3.3 不同条件下烟嘧磺隆对春玉米产生药害的影响
• 3.3.1 不同温度条件下春玉米品种对烟嘧磺隆的耐受情况
• 3.3.2 不同湿度条件下烟嘧磺隆对不同春玉米品种的影响
• 3.3.3 不同叶龄春玉米对烟嘧磺隆的反应
• 3.3.4 混配处理条件下不同春玉米品种的耐性
• 3.3.5 助剂对不同春玉米品种敏感性的影响
• 3.4 不同春玉米对烟嘧磺隆敏感性的盆栽与田间试验结果基本相符
• 4 讨论
• 4.1 烟嘧磺隆对不同春玉米品种安全性影响的差异
• 4.2 烟嘧磺隆对春玉米体内作用靶标酶活力的影响
• 4.3 不同春玉米品种对烟嘧磺隆的解毒作用
• 4.4 环境条件对春玉米耐性的作用
• 4.5 烟嘧磺隆对不同叶龄春玉米的敏感性差异
• 4.6 混用对提高春玉米耐性的影响
• 4.7 助剂对提高春玉米耐性的影响
• 4.8 本课题后续研究探讨
• 5 结论
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文