硫代有機磷類殺蟲劑對玉米生長的促進作用研究.pdf

1、有機磷殺蟲劑是用于防治蟲害的含有磷元素的有機化合物，和其他殺蟲劑相比，具有藥效高、用途廣、易分解、一般在人畜體內不積累等特點，是殺蟲劑中極為重要的一類化合物，在玉米田被廣泛使用。玉米原產于中南美洲，現(xiàn)在世界各地均有栽培，是世界上分布最廣泛的糧食作物之一。玉米不僅是人類的口糧，也是重要的工業(yè)原料，在人類生產和生活中占有重要地位。
　　在多年的生產實踐過程中，人們發(fā)現(xiàn)某些農藥（主要是有機磷殺蟲劑）對某些作物，例如玉米，有刺激生長的作用

2、，但究竟是哪種結構類型的農藥對玉米具有刺激生長的作用？刺激玉米等作物的機理是什么？這些問題都亟待解決。
　　針對這些問題，本研究選用樂果、辛硫磷、特丁硫磷、毒死蜱、敵百蟲、乙酰甲胺磷、嘧啶氧磷、三唑磷和丙溴磷等9種有機磷殺蟲劑和噻蟲嗪、阿維菌素、肟菌酯、苯醚甲環(huán)唑、2,4-D、戊唑醇、吡蟲啉7種非有機磷農藥做初步篩選。進一步利用便攜式光合儀（Li-6400）和調制葉綠素熒光儀（dual pam100），從玉米葉片SPAD值、地上部

3、分干重、植株全氮磷含量、凈光合速率葉綠素熒光和相關基因的表達量幾個方面較為系統(tǒng)地研究了幾種有機磷殺蟲劑對玉米苗期生長過程的影響，為發(fā)現(xiàn)新的具有植物生長調節(jié)功能的結構和豐富有機磷殺蟲劑的用途提供理論依據。
　　首先，采用烘干法測量玉米地上部分干重，樂果噴霧處理、2,4-D噴霧處理、5μg/mL特丁硫磷根部處理（除特丁硫磷外，其他農藥處理的濃度均為50μg/mL，下同）、乙酰甲胺磷噴霧處理、乙酰甲胺磷根部處理、阿維菌素根部處理和丙溴磷

4、根部處理的玉米地上部分干重明顯高于對照處理；嘧啶氧磷根部處理、吡蟲啉根部處理和噻蟲嗪根部處理7 d后，其地上部分干重分別是2.03、2.04和2.03 g，明顯低于對照處理的2.18 g，說明這些處理不利于玉米地上部分干重的增加；肟菌酯根部處理、戊唑醇根部處理和苯醚甲環(huán)唑噴霧處理均降低了玉米地上部分干重，且與對照處理差異顯著。
　　葉綠素含量測定儀（SPAD-502）測量篩選出的幾種有機磷殺蟲劑對葉綠素相對含量（SPAD）的影響結

5、果表明，樂果根部處理、樂果噴霧處理、2,4-D噴霧處理、辛硫磷噴霧處理、乙酰甲胺磷根部處理、乙酰甲胺磷噴霧處理、0.5μg/mL特丁硫磷、50μg/mL特丁硫磷和5μg/mL特丁硫磷處理玉米根部后，相比于對照處理，功能葉SPAD值和新葉SPAD值均有所提高，第七葉SPAD值分別是31.19、30.93、33.10、34.06、34.00、32.00和33.45，新葉SPAD值分別是23.42、22.85、22.67、24.49、23.3

6、8、22.88、25.73、25.24和24.25；肟菌酯根部處理、苯醚甲環(huán)唑噴霧處理、戊唑醇根部處理和三唑磷根部處理降低了玉米功能葉的SPAD值；而阿維菌素根部處理、丙溴磷根部處理和噻蟲嗪根部處理均提高了玉米功能葉的SPAD值，分別是36.37、38.22和39.83。
　　采用濃H2SO4-H2O2氧化消煮法測植株氮磷含量，處理1 d和5 d，樂果噴霧處理、乙酰甲胺磷噴霧處理和特丁硫磷根部處理均提高了玉米地上部分的氮含量，處理

7、1 d分別是40.73、39.33和38.87 g/kg，處理5 d分別是48.73、49.48和48.47 g/kg，處理3 d只有樂果噴霧處理明顯提高玉米地上部分的氮含量，達到46.00 g/kg；供試藥劑處理玉米1 d、3 d、5 d，地上部分磷的含量略微提高，但和對照處理之間沒有明顯差異性。樂果、乙酰甲胺磷、特丁硫磷可以提高玉米植株的氮元素含量；對磷含量也有一定影響，但影響不明顯。
　　從以上數(shù)據分析發(fā)現(xiàn)，除阿維菌素也具有

8、一定的促玉米生長作用外，丙溴磷、樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷這四種硫代有機磷殺蟲劑對玉米的促生長效果明顯。為了進一步研究其影響機理，選擇了效果更為明顯的三種硫代有機磷殺蟲劑——樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷——做了如下研究：
　　使用便攜式光合儀（Li-6400）測量樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷對葉綠素光合速率的影響發(fā)現(xiàn)，處理1 d、3 d、5 d，樂果根部處理和特丁硫磷根部處理對玉米的凈光合速率（Pn）均有提高效果，而乙酰甲胺磷根部處理

9、、樂果噴霧處理、乙酰甲胺磷噴霧處理對Pn也有提高的效果，但不如樂果根部處理和特丁硫磷根部處理對玉米Pn的提高效果明顯，供試藥劑對玉米Pn的提高效果為：特丁硫磷根部處理>樂果根部處理>乙酰甲胺磷根部處理>乙酰甲胺磷噴霧處理>樂果噴霧處理>對照處理。
　　采用調制葉綠素熒光儀（雙通道PAM-100熒光儀：Dual-PAM-100）測量樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷對玉米葉綠素熒光量的影響結果顯示：特丁硫磷根部處理提高了光系統(tǒng)I的實際量子產

10、量Y（I）、光系統(tǒng)II的實際量子產量Y（II）、光系統(tǒng)II的電子傳遞速率ETR、光化學熒光猝滅qL、快速光曲線擬合參數(shù)Ik和α，降低了非光化學淬滅NPQ和Y（NPQ）；樂果根部處理提高了玉米暗適應后PSII的最大量子產量Fv/Fm，也可以提高Y（I）、Y（II）和ETR，降低Y（NPQ）和NPQ；所有的處理都可以不同程度地提高玉米的快速光曲線擬合參數(shù)rETRmas；乙酰甲胺磷根部處理和乙酰甲胺磷噴霧處理同樣可以降低玉米葉片的NPQ，但不

11、如樂果根部處理和特丁硫磷根部處理效果明顯。乙酰甲胺磷根部處理、乙酰甲胺磷噴霧處理、樂果根部處理和樂果噴霧處理對玉米Y（II）和光系統(tǒng)II的電子傳遞速率ETR影響不穩(wěn)定。而乙酰甲胺磷根部處理和樂果噴霧處理同樣不同程度的降低玉米葉片的Y（NPQ），乙酰甲胺磷根部處理可以提高玉米葉片的qL。通過RT-PCR研究樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷對Psbs基因在玉米葉片內的相對表達量的影響表明，樂果根部處理顯著降低了Psbs基因相對表達量；乙酰甲胺磷根

12、部處理、乙酰甲胺磷噴霧處理和特丁硫磷根部處理降低了Psbs基因相對表達量，但不如樂果根部處理明顯，樂果噴霧處理顯著提高了Psbs基因相對表達量。
　　綜合而言，丙溴磷、樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷這四種硫代有機磷殺蟲劑對玉米的促生長效果最為明顯。樂果、乙酰甲胺磷和特丁硫磷處理的SPAD值、鮮重和干重升高的幅度比較大；丙溴磷噴霧處理也可以提高玉米的SPAD值和干重。樂果噴霧處理、乙酰甲胺磷噴霧處理和特丁硫磷根部處理可以明顯提高玉米地上

13、部分的氮含量，對玉米凈光合速率提高效果：特丁硫磷根部處理>樂果根部處理>乙酰甲胺磷根部處理>乙酰甲胺磷噴霧處理>樂果根部處理>對照處理。特丁硫磷提高了光系統(tǒng) I的實際量子產量Y（I）光系統(tǒng)II的實際量子產量Y（II）、光系統(tǒng)II的電子傳遞速率ETR、光化學熒光猝滅 qL、快速光曲線擬合參數(shù) Ik和α，降低了非光化學淬滅 NPQ和 Y（NPQ）；樂果根部處理提高了暗適應后PSII的最大量子產量Fv/Fm，也可以提高Y（I）、Y（II）和