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杀虫剂对小麦产量和品质的影响及其机理

夏玉荣  
【摘要】: 本研究于2005~2009年在扬州大学江苏省作物遗传生理重点实验室试验场实施,在评价生物源杀虫剂阿维菌素和常用化学杀虫剂吡虫啉、毒死蜱、乐果对小麦蚜虫防效和小麦安全生产技术的基础上,重点研究了杀虫剂对小麦产量和品质的影响及其生理特性,提出了完善杀虫剂使用、进一步建立小麦优质高效安全生产技术体系的理论和技术依据。主要研究结果如下: (1)小麦抽穗至灌浆期蚜虫防治技术 为了系统研究小麦大田麦蚜防治技术,以弱筋小麦扬麦13为材料,调查了小麦抽穗至灌浆期麦蚜与天敌的数量动态,研究了阿维菌素、吡虫啉、毒死蜱和乐果四种杀虫剂对麦蚜的防治效果和对天敌的影响以及麦蚜的防治适期。结果表明,天敌量随麦蚜密度的波动而波动,两者关系达极显著水平;所选4种杀虫剂对麦蚜的防治效果均较好,但生物源农药阿维菌素和选择性杀虫剂吡虫啉对天敌的杀伤率较低;在抽穗开花期至花后7天,即麦蚜发生初盛期进行一次性施药防治,可获得较好的防治效果;麦田治蚜对灰飞虱有一定兼治作用,但效果不理想。 (2)杀虫剂对小麦产量的影响 采用人工控制蚜虫和人工接种蚜虫的方法研究阿维菌素、吡虫啉、毒死蜱、乐果4种杀虫剂的推荐、3倍、6倍剂量对弱筋小麦扬麦13产量的影响,研究杀虫剂自身对小麦产量的影响效应和施用杀虫剂减轻虫害对产量的影响效应之间的关系。结果表明:在无虫处理中,喷施杀虫剂使扬麦13籽粒产量、每穗粒数、千粒重、强势粒粒重、弱势粒粒重较对照有下降趋势,施药表现出一定负效应,尤其在过量(6倍推荐剂量)施药情况下,影响达显著或极显著水平;在有虫处理中,蚜虫危害发生时,喷施杀虫剂能减轻蚜虫的危害,使扬麦13的产量极显著提高;4种供试杀虫剂中,阿维菌素和毒死蜱较吡虫啉和乐果对扬麦13的负效应小,增产作用大;杀虫剂使用减轻害虫损害的正效应均明显大于其负效应,在推荐施用剂量下,后者可忽略不计,但在超剂量用药时负效应则显著加大,应得到重视。 (3)杀虫剂对小麦品质的影响 采用人工控制蚜虫和人工接种蚜虫的方法研究阿维菌素、吡虫啉、毒死蜱、乐果4种杀虫剂的推荐、3倍、6倍剂量对弱筋小麦扬麦13品质的影响,研究杀虫剂自身对小麦品质的影响效应和施用杀虫剂减轻虫害对品质的影响效应之间的关系。结果表明:在无虫处理中,杀虫剂处理对弱筋小麦扬麦13蛋白质含量和直链淀粉含量的影响不显著,杀虫剂处理使总淀粉含量和支链淀粉含量有下降的趋势,杀虫剂自身对小麦品质影响较小。在有虫处理中,蚜虫危害发生时合理喷施杀虫剂,弱筋小麦扬麦13蛋白质含量极显著下降,总淀粉含量、支链淀粉含量极显著提高,部分处理的直链淀粉含量显著提高,杀虫剂使用减轻蚜虫危害对小麦品质影响的正效应明显,4种供试杀虫剂对小麦品质作用差异不显著。 以扬麦13为材料,研究大田生产有虫害条件下吡虫啉、毒死蜱、乐果三种杀虫剂在不同时期喷施对小麦籽粒品质的影响。结果表明,喷施杀虫剂后,显著降低籽粒蛋白质含量,显著提高淀粉含量,RVA粘度特性大多数参数值上升,出粉率和弱化度显著提高,形成时间、稳定时间、评价值降低,而对拉伸仪参数无显著影响。在抽穗开花期至花后7天喷施,蛋白质含量较低,淀粉含量较高,粉质参数中形成时间、稳定时间较低,弱化度较高,更有利于弱筋小麦品质的提高。 (4)杀虫剂对小麦光合特性的影响 以弱筋小麦扬麦13和强筋小麦烟农19两个冬小麦(Triticum aestivum L.)品种为材料,在无虫条件下开花末期分别喷施1倍(常规剂量)、3倍、6倍剂量的阿维菌素、吡虫啉、毒死蜱、乐果4种杀虫剂,研究杀虫剂对小麦剑叶光合和生理特性的影响。结果表明:⑴杀虫剂处理会改变小麦剑叶的SPAD值、光合速率及叶绿素荧光特性相关参数值,且剂量越高影响越明显;不同类型杀虫剂对小麦光合及荧光特性的影响程度不一样,影响较大的杀虫剂是吡虫啉和乐果,毒死蜱和阿维菌素的影响较小;不同小麦品种对杀虫剂的耐受性不同,弱筋小麦扬麦13比强筋小麦烟农19的耐受性强。杀虫剂处理主要是通过降低叶片光系统Ⅱ的实际光化学效率(φPSⅡ)和光化学荧光淬灭系数(qP),引起功能叶光合速率下降,最终导致小麦产量降低。⑵施用杀虫剂,小麦剑叶SOD酶活性改变,POD和CAT酶活性呈下降趋势,MDA含量呈上升趋势,其中CAT酶活性和MDA含量的变化幅度较大,对杀虫剂胁迫比较敏感,6倍剂量的毒死蜱、吡虫啉和乐果处理中,SOD酶活性则呈下降趋势,SOD酶对杀虫剂胁迫程度更为敏感。4种供试杀虫剂中,吡虫啉和乐果对小麦的抗氧化酶活性及膜脂过氧化的影响最大,其后依次为毒死蜱和阿维菌素,而影响时间最长的杀虫剂是阿维菌素和吡虫啉,其次为毒死蜱和乐果。相对于强筋小麦烟农19,弱筋小麦扬麦13对杀虫剂的胁迫具有更强的耐受性。 (5)杀虫剂在小麦生产中残留量的安全性评价 以弱筋小麦扬麦13和强筋小麦烟农19两个冬小麦品种为材料,在开花末期分别喷施1倍(常规剂量)、3倍、6倍剂量的阿维菌素、吡虫啉、毒死蜱、乐果4种杀虫剂,在小麦成熟期测定植株各部位器官和土壤中的农药残留,评价杀虫剂对小麦安全性的影响。结果表明,成熟期阿维菌素在小麦植株各部位器官的残留均未检出,吡虫啉在小麦麸皮、颖壳以及秸秆中有少量残留检出,推荐剂量的毒死蜱和乐果在小麦麸皮和颖壳中有少量残留检出,超剂量的毒死蜱和乐果处理在小麦植株各部位器官和土壤中均有残留检出(面粉除外),其中6倍剂量的乐果残留超标。毒死蜱和乐果的残留量在麸皮和颖壳中的分配比例较大,在土壤中也有一定的残留量。杀虫剂在小麦植株各部位器官和土壤中的残留量表现出明显的剂量效应,同剂量下,弱筋小麦扬麦13植株各部位器官和土壤中的杀虫剂残留量小于强筋小麦烟农19的残留量。建议在无公害专用小麦生产上杀虫剂以阿维菌素和吡虫啉为主推品种,慎用毒死蜱,不使用乐果。


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