3种除草剂对晋谷21,SOD的影响
时间：2022-03-30 10:06:29 浏览次数：次
材料，采用完全随机区组试验设计，研究3种不同除草剂在不同浓度下对谷子SOD的影响，结果表明：10%麦谷宁可湿性粉剂，70% 2，4-D丁酯乳油和50%扑草净可湿性粉剂对谷子SOD有一定的抑制作用，其中10%麦谷宁可湿性粉剂浓度过高，对谷子SOD的抑制最大；50%扑草净可湿性粉剂1 125 g/hm2可以增加谷子SOD活性，对谷子的影响最小；70% 2，4-D丁酯乳油90 mL/hm2可以增加谷子SOD活性，对谷子的影响最小。总体上70% 2，4-D丁酯乳油对谷子的生长发育影响小，和谷子相处关系最为融洽。
关键词 晋谷21；除草剂；SOD；超氧化物歧化酶（SOD）
中图分类号 S482.4 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2015）12-0121-01
化学除草作为杂草综合防治体系中的一个重要手段，目前已成为人类大幅度提高作物产量的重要方法之一[1]。尽管我国除草剂工业得到快速发展，但是近年来，随着国家及人们意识的不断提高，食品的安全、营养与人类健康已成为农业及社会关注的热点。
植物在受到逆境胁迫时，如干旱、低温、污染等，其体内可产生适量超氧化物歧化酶（SOD），用以消除由逆境诱导产生的大量O2-对机体产生的伤害，从而维护植物正常生长发育。SOD普遍存在于动、植物体内，它在高等植物的氧伤害、器官衰老及抗逆性中所起的作用已得到证实[2]。
晋谷21是由山西省农科院经济作物研究所育成，该品种适应性广、优质、高产，育成以来一直是山西省谷子的主栽品种。因此，该文以晋谷21为试验材料，旨在探索谷子地除草剂对谷子SOD含量影响的研究，对于长治市谷子品质也具有重要的指导意义。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验在长治职业技术学院试验农场进行，试验土壤为碳酸盐褐土。0～20 cm土层土壤养分状况如下：有机质12.5 g/kg、全氮1.76 g/kg、全磷0.29 g/kg、速效磷6.54 mg/kg、速效钾149.72 mg/kg。
1.2 试验材料
供试谷子品种：晋谷21；供试除草剂：10%麦谷宁可湿性粉剂（山东潍坊润丰化工有限公司生产）、50%扑草净可湿性粉剂（山东胜邦绿野化学有限公司生产）、70% 2，4-D丁酯乳油（山东潍坊润丰化工有限公司生产）。
1.3 试验设计
每种除草剂设3个浓度共10个处理，分别为10%麦谷宁可湿性粉剂200 g/hm2（A）、400 g/hm2（B）、600 g/hm2（C），50%扑草净可湿性粉剂750 g/hm2（D）、1 125 g/hm2（E）、1 500 g/hm2（F），70% 2，4-D丁酯乳油45 mL/hm2（G）、90 mL/hm2（H）、135 mL/hm2（I）。3次重复，采用完全随机区组试验设计，以不施任何药剂人工除草作为对照组（CK）。
1.4 试验方法
试验于2010年5月18日播种，5月22日出苗，扑草净为播后苗前土壤处理剂，于播后第2天（5月19日）施用。麦谷宁和2，4-D丁酯为苗后茎叶处理剂，于出苗后四至五叶期（6月5日）喷施。然后分别对谷子的苗期、拔节期和抽穗期3个重要生育时期进行谷子SOD的生物测定分析，并用DPS 6.50软件及Excel 2007进行统计分析。
1.5 谷子生理指标测定及方法
在谷子3个生育阶段，即幼苗期（6月10日）、拔节期（6月30日）、抽穗期（7月30日）。各小区选取生长一致的植株3株，取上部第一完全展开叶，测定其超氧化物歧化酶。
超氧化物歧化酶（SOD）活性测定在皱琦[3]的氮蓝四唑法的基础上改良，所加核黄素为原操作时的2倍，反应液NBT为6 mL，其余操作均按标准操作。
1.5.1 酶液提取。取1 g材料于预冷研钵中，加1 mL预冷磷酸缓冲液在冰浴上研磨成浆，加缓冲液使终体积为5 mL。取1.5～2.0 mL于4 000 r/min下离心10 min，上清液为SOD粗酶液。
1.5.2 显色反应。取5 mL指形管（要求透明度好）4支，2支为测定管，另2支为对照管，按表1顺序加入各溶液。
混匀后将1支对照管置于暗处，其他各管于4 000 lx日光灯下反应20 min（要求各管受光情况一致，温度高时间缩短，反之延长）。
1.5.3 SOD活性测定与计算。至反应结束后，以不光照的对照管作空白，分别测定其他各管在560 nm的光吸收，已知SOD活性单位以抑制NBT光化还原的50%为一个酶活性单位表示，按下式计算SOD：
SOD活性=■
式中：SOD总活性以每克样品鲜质量的酶单位表示（U/g）；A0为光照对照管的光吸收值；As为样品管的光吸收值；Vt为样品液总体积（mL），Vs为测定时样品用量（mL）；W为样品鲜重（g）。
2 结果与分析
从表2可以看出，经过除草剂处理后，谷子的SOD活性受到一定的影响，经方差分析，部分处理间存在显著或极显著的差异。
2.1 10%麦谷宁可湿性粉剂对谷子SOD活性的影响
在不同浓度的麦谷宁胁迫下晋谷21叶片的SOD的活性表现为：苗期，随着麦谷宁浓度的增加，SOD的活性增加，随着胁迫时间的延长，处理A、B的SOD的活性先升后下降，处理C是持续下降。抽穗期，3个处理与CK相比差异达到50%以上，这可能是高浓度的麦谷宁进入细胞后积累的浓度很快超过了植物敏感阈值，自由基的产生大于SOD的消除能力，从而抑制了SOD酶的活性。可见本试验使用的麦谷宁浓度过高，一定程度上抑制了植物的生长发育。
2.2 50%扑草净可湿性粉剂对谷子SOD活性的影响
苗期，随着扑草净浓度的增加，SOD的活性增加，随着胁迫时间的延长，处理D先降低后上升，处理E持续升高，但都与CK差异不显著；处理F持续下降，并且与CK比较差异显著。可见，处理E可以增加谷子SOD活性，对谷子的影响最小，而处理F浓度过高。
2.3 70% 2，4-D丁酯乳油对谷子SOD活性的影响
苗期，随着70% 2，4-D丁酯乳油浓度的增加，SOD的活性增加，随着胁迫时间的延长，处理G、H持续升高，但都与CK差异不显著；处理I持续抑制，但与CK差异不显著。可见处理H可以增加谷子SOD活性，对谷子的影响最小，总体上70% 2，4-D丁酯乳油的胁迫能力不大，对晋谷21的伤害不大。
3 结论与讨论
本试验研究表明，在不同除草剂的处理下，随着浓度的增大，谷子的SOD活性增强，随处理时间的延长，谷子的SOD活性与对照相比较或者变化不显著，这可能是该除草剂浓度较低，植物能有效防御；或者逐渐降低，有的甚至远低于对照水平，这可能是该除草剂浓度较高，处理后随时间的延长，除草剂进入细胞后积累的浓度很快超出谷子本身能忍耐的生理阈值，自由基的产生大于SOD的消除能力，从而抑制了SOD酶的活性。10%麦谷宁可湿性粉剂、50%扑草净可湿性粉剂和70 % 2，4-D丁酯乳油对谷子SOD都有一定的抑制作用，其中晋谷21对于麦谷宁比较敏感，或者麦谷宁浓度过高，对谷子SOD的抑制最大，一定程度上抑制谷子的生长发育；50%扑草净可湿性粉剂1 125 g/hm2可以增加谷子SOD活性，对谷子的影响最小；70% 2，4-D丁酯乳油对谷子SOD抑制作用最小，总体上对谷子的生长发育影响都小，和谷子相处关系最为融洽。
关于除草剂胁迫作物活性氧代谢之间的关系有一些报道。姜孝玉等[4]用不同浓度的2，4-D处理水稻幼苗，发现高浓度的2，4-D对水稻幼苗的SOD活性有明显抑制，低浓度的2，4-D对水稻幼苗的SOD活性有激活作用。这里需要指出，姜孝玉等使用样品在2，4-D中处理4 h，其试验结果相当于本研究中谷子的抽穗期，因此这与本研究结果一致。可见，低浓度的处理对SOD的诱导效果较好，随着浓度升高，植物体内脂质过氧化程度加强，而当处理部位遭到氧化损伤，正常代谢过程受到影响，就会导致SOD活性下降；叶亚新等[5]研究15%精吡氟禾草灵乳油对萝卜幼苗SOD的影响，随着除草剂浓度的升高，萝卜幼苗SOD活性先上升后下降，随着除草剂胁迫时间的延长，萝卜幼苗SOD活性也均是先上升后下降。这与本研究结果大致相似，区别是在苗期随着除草剂浓度的升高，SOD的活性增加而没有降低。这表明在本试验用药条件下，活性氧的增加未超过SOD的歧化能力。还有随着2，4-D丁酯浓度的升高，虽然SOD活性增加，但是低浓度的处理对SOD有抑制作用，与对照相比差异极显著。本试验条件下随着时间的延长2，4-D丁酯并未抑制SOD活性，这表明2，4-D丁酯对谷子SOD的抑制作用小。
综上所述，在适度逆境诱导下，植物能增加SOD的活性以提高其适应能力，抵抗逆境而得以生存；对于同一种除草剂，高浓度除草剂的胁迫，能严重影响植物体内活性氧清除系统的活力，过氧化有害物质积累，细胞膜系统遭到破坏，从而降低作物的抗性，导致植物受害，选择适当的浓度用药才不会给植物生理生化过程造成紊乱。此外，不同种类除草剂，SOD反应灵敏度不同，激素类除草剂对植物SOD的影响较小。
值得指出的是，该试验中并没有反映出麦谷宁最佳的浓度设置，至于在哪种浓度下SOD活性的影响最小，还有待进一步研究。
4 参考文献
[1] 齐玉志，相德臻.谷子优质高产新技术 [M].北京：金盾出版社，1998：20-21.
[2] 杨居荣，贺建群，蒋婉茹.Cd污染对植物生理生化的影响[J].农业环境保护，1995，14（5）：193-197.
[3] 邹琦.植物生理生化实验指导[M].北京：中国农业出版社，1995.
[4] 姜孝玉，梅星元，袁均林，等.2，4-D对水稻幼苗过氧化物酶、超氧化物歧化酶活性及同工酶的影响[J].华中师范大学学报（自然科学版），1998（2）：79-82.
[5] 叶亚新，栗冠珍.除草剂对萝卜幼苗逆境生理指标的影响[J].江苏农业科学，2012（10）：146-149.
推荐访问： 除草剂 影响 SOD