幾種除草劑對紫花苜蓿-根瘤菌共生固氮的影響.pdf

1、紫花苜蓿是一種多年生豆科草本植物，是世界上分布最廣泛的豆科牧草，有很高的農(nóng)業(yè)經(jīng)濟價值，被稱為“牧草之王”。紫花苜蓿-根瘤菌共生固氮體系是自然界效率較高的固氮體系之一，能減少化學(xué)肥料的施用量，對于保護(hù)環(huán)境和農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義；然而，隨著人類文明的不斷發(fā)展，自然環(huán)境遭到前所未有的破壞，外界因素的限制成為共生體系不能在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上充分發(fā)揮作用的重要原因。近幾年來，除草劑應(yīng)用廣泛，帶來巨大的經(jīng)濟效益的同時，對非靶標(biāo)生物產(chǎn)生不利影響，已引

2、起植物保護(hù)界和環(huán)境保護(hù)界的廣泛關(guān)注。 雜草危害是造成紫花苜蓿減產(chǎn)和品質(zhì)下降的主要原因，危害嚴(yán)重時甚至造成毀種，苜蓿田化學(xué)除草已十分普遍，但由于使用不當(dāng)，也帶來了一些負(fù)面影響：降低苜蓿-根瘤菌共生固氮的能力，減少自身氮素的供給，降低苜蓿及后茬作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。然而，國內(nèi)外有關(guān)除草劑對紫花苜蓿-根瘤菌共生體系影響的報道較少。本文研究了除草劑—根瘤菌—紫花苜蓿三者的互作關(guān)系，為弄清除草劑對紫花苜蓿-根瘤菌共生固氮的影響，科學(xué)選用除草劑

3、提供理論依據(jù)。本文選用了苜蓿田常用的二苯醚類除草劑(乙羧氟草醚、三氟羧草醚)、芳氧苯氧基丙酸酯類(高效吡氟甲禾靈、精吡氟禾草靈)、二硝基苯胺類(仲丁靈、氟樂靈)、酰胺類(乙草胺、異丙甲草胺)4類8種除草劑，室內(nèi)外初步研究了對苜蓿中華根瘤菌的毒力，對紫花苜蓿鮮重和干重、結(jié)瘤情況、葉綠素、固氮酶活性、豆血紅蛋白、總含氮量、蛋白含量及黃酮類物質(zhì)的影響。研究結(jié)果如下： 1.由除草劑對苜蓿中華根瘤菌的毒力可知：4種莖葉除草劑不同劑量下對根

4、瘤菌生長均有不同的抑制作用，4種土壤處理除草劑在劑量2500mg·L-1時對根瘤菌生長均沒有影響，其中乙草胺和異丙甲草胺5000mg·L-1時對根瘤菌就沒有影響。高效吡氟甲禾靈的毒力最大，乙羧氟草醚的毒力次之，在中等劑量10000mg·L-1下，抑菌圈平均直徑分別為2.30cm和2.02cm；異丙甲草胺的毒力最小，中等劑量下抑菌圈平均直徑為0.21cm。 2.對紫花苜蓿株高和重量的影響表明，8種除草劑均有抑制作用，且隨劑量的升高

5、而升高，土壤處理除草劑的抑制作用小于莖葉處理除草劑。乙羧氟草醚的抑制作用最大，8.3ga.i/hm2時，株高、鮮重、干重抑制率均在80％以上；三氟羧草醚次之，株高、鮮重、干重抑制率均在60％以上；高效氟吡甲禾靈和精吡氟禾草靈有較高的抑制作用；異丙甲草胺的抑制作用最小，在1618.6ga.i/hm2時，株高、鮮重、干重抑制率為10％左右。 3.幾種除草劑田間用量處理后紫花苜蓿結(jié)瘤變化情況表明，供試除草劑對結(jié)瘤均有抑制作用，且土壤處

6、理除草劑的影響小于莖葉處理除草劑。高效吡氟甲禾靈影響最強，施藥后10d紫花苜蓿結(jié)瘤率為36.4％；20d結(jié)瘤率為35.3％，30d結(jié)瘤率為45.8％；精吡氟禾草靈藥劑處理后不同時間結(jié)瘤率均在72％以上，約為經(jīng)高效氟吡甲禾靈處理的2倍；異丙甲草胺的影響最小，結(jié)瘤率均在76.9％以上，藥劑處理30d時，結(jié)瘤率比對照高10.0％。 4、供試除草劑以田問用量進(jìn)行土壤和莖葉處理后，對紫花苜蓿一些生理生化指標(biāo)的影響進(jìn)行了初步探討。結(jié)果表明，

7、紫花苜蓿經(jīng)各種除草劑處理后，葉綠素含量、固氮酶活性、豆血紅蛋白含量、植株總含氮量、蛋白含量及黃酮類物質(zhì)均發(fā)生不同程度的動態(tài)變化。 4.1.對葉綠素含量的影響結(jié)果表明，經(jīng)4種莖葉處理除草劑處理后葉綠素含量明顯低于對照。藥劑處理后10d時，經(jīng)乙羧氟草醚處理的植株葉綠素含量僅為對照的1/3；10d-20d期間，經(jīng)三氟羧草醚處理后，葉綠素含量僅為對照的1/2；2種芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑的影響小于2種二苯醚類除草劑。4種土壤處理除草劑對

8、葉綠素含量均有不同程度的影響，異丙甲草胺處理20d前，葉綠素含量與對照差別很小，20d后葉綠素含量為2.60mg·g-1，高于對照葉綠素含量2.51mg·g-1。 4.2.對固氮酶活性的影響：除兩種酰胺類除草劑外，對植株固氮酶活性均有較大影響。乙羧氟草醚影響最大，藥后處理15d，固氮酶活性為對照的1/2；藥后10d-30d，經(jīng)乙羧氟草醚、高效氟吡甲禾靈和精吡氟禾草靈處理的紫花苜蓿固氮酶活性先降低后升高，在15d-20d期間有較大

9、幅度的升高；經(jīng)三氟羧草醚處理后，固氮酶活性一直呈逐步上升趨勢；經(jīng)異丙甲草胺處理后固氮酶活性略高于對照。 4.3.對豆血紅蛋白含量的影響表明：處理后豆血紅蛋白含量低于對照，與除草劑對固氮酶活性的影響趨勢一致。藥劑處理后10d-30d，經(jīng)乙羧氟草醚、高效氟吡甲禾靈、精吡氟禾草靈和仲丁靈處理后固氮酶活性先降低后升高；經(jīng)三氟羧草醚處理后豆血紅蛋白呈上升趨勢。乙羧氟草醚的影響最大，豆血紅蛋白含量約為對照的1/3；三氟羧草醚次之，約為對照的

10、1/2；經(jīng)氟樂靈處理的紫花苜蓿，豆血紅蛋白含量在20d-25d期間先下降后升高；仲丁靈處理后豆血紅蛋白含量在10d-15d期問下降，此后逐漸升高。 4.4.對總含氮量和蛋白質(zhì)的影響表明：4種莖葉處理除草劑處理后，含氮量和蛋白質(zhì)含量明顯低于對照，4種土壤處理除草劑的影響較小。其中，乙羧氟草醚的影響最大，藥劑處理后10d植株含氮量約為對照的1/5，10d-20d含氮量為對照的1/3，處理后30d，含氮量約為對照的1/2，蛋白質(zhì)含量與

11、含氮量的變化趨勢一直；異丙甲草胺的影響最小，藥劑處理后10d，含氮量和蛋白含量略小于對照，10d后，含氮量和蛋白含量高于對照。 4.5.8種除草劑對紫花苜蓿黃酮類物質(zhì)的影響表明：除異丙甲草胺外，經(jīng)除草劑處理后黃酮類物質(zhì)含量均低于對照。4種莖葉處理除草劑在藥劑處理后10d-15d期間，黃酮類物質(zhì)含量呈下降趨勢，其中以乙羧氟草醚的影響最大，藥后10d時，黃酮類物質(zhì)含量為1.66％，藥后15d時為1.54％，15d后黃酮類物質(zhì)含量呈上