不同除草剂对苜蓿苗期光合特性的影响

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摘要：为明确除草剂对苜蓿苗期安全性和光合特性的影响，采用5种除草剂设低、中、高3个浓度对苗期苜蓿的叶绿素相对含量（SPAD）、净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）、气孔限制值（Ls）等指标进行了测定。结果表明：5种除草剂中，乙氧氟草醚药害严重，不适合苗期使用。苯达松、高效盖草能、拿捕净和苜草净均显著降低了苜蓿的SPAD、Pn、Gs、Tr和Ls值，并随着除草剂浓度的增加而进一步降低。Ci随除草剂浓度的增加而显著升高。除草剂胁迫下苜蓿的水分利用效率提高。苯达松在苜蓿苗期安全施用的剂量为1 500 mL/hm2；高效盖草能对苜蓿幼苗安全的剂量为300～450 mL/hm2；拿捕净的安全剂量为1 200～1 400 mL/hm2；苜草净的安全施用量为1 300～2 300 mL/hm2。

关键词：除草剂；苜蓿；光合特性

中图分类号：Q 945；S 541文献标识码：A文章编号：1009-5500（2015）05-0075-09

紫花苜蓿（Medicago sativa） 作为优质豆科牧草，已成为我国农村产业结构调整主要选择的作物品种[1]。苜蓿在我国北方地区广泛分布，甘肃、宁夏等西北省区已成为苜蓿商业化种植的大省，栽培面积逐年扩大。但苜蓿苗期生长缓慢，杂草危害比较严重，大面积人工除草成本高，因此，使用化学除草剂来进行田间杂草的防除是目前行之有效的手段，但控制杂草的同时也会对作物造成不良影响[2]。作物对不同种类的除草剂响应不同，绝大部分除草剂会降低作物的光合作用，使叶片同化物输出受阻，生长受到抑制[3]。除草剂主要是通过抑制光合电子传递链、光合磷酸化、色素的合成和水的光解等生理生化过程来影响植物的光合进程[4]。

目前，有关除草剂在苜蓿田间的应用主要集中在除草剂的筛选（包括苜蓿安全性研究、药剂浓度的筛选）[5-7]、杂草防除[8-10]、喷药时间[11]、助剂添加[12]等方面，而有关除草剂对苜蓿光合特性影响的研究并不多见，通过喷施不同浓度梯度的5种除草剂，研究其对苜蓿安全性及光合特性变化的影响，以期从生理角度为苜蓿田科学施用除草剂提供理论依据。

1材料和方法

1.1供试材料和药剂

供试苜蓿品种为甘农3号，来自甘肃农业大学草业学院，供试药剂见表1。

1.2试验设计

试验在甘肃农业大学温室进行，清水做对照，设置高、中、低3个浓度梯度，每个处理10次重复，进行盆栽试验。盆栽试验用直径25 cm、高15 cm塑料花盆，每盆装土约1.5 kg，浇透水，水渗下后播种苜蓿种子20粒，播种后覆土1.5～2.0 cm，轻微镇压，播种后定期浇水且每盆浇水量一致，出苗后每盆定苗10株，于3叶期用小喷壶施药（表1）。

1.3测定指标与方法

1.3.1安全性观测施药后每天观察苜蓿的生长状况，观察有无植株萎蔫，茎叶扭曲、变色、长斑等现象。随时调查记录，根据表2的药害分级标准进行安全性的调查。

表1供试除草剂特性及用量

Table 1Herbicide treatments and dosage

除草剂处理代码施药剂量

/mL·hm-2特性生产商48%苯达松T11 500T22 350T33 200苯并噻二唑类选择性触杀型苗后

处理剂德国巴斯夫欧洲公司10.8%高效盖草能T4300T5450T6600芳氧苯氧丙酸类选择性内吸传导

型苗后处理剂美国陶氏益农公司12.5%拿捕净T71 200T81 400T91 600环己烯酮类选择性内吸传导型茎

叶处理剂中农住商（天津）农用化学品有限公司苜草净T101 300T111 800T122 300咪唑啉酮类选择性内吸传导处理剂山东先达农化股份有限公司24%乙氧氟草醚T13100T14500T15900含氟二苯醚类选择性触杀型处理剂上海农生生化制品有限公司清水CK---表2药害分级标准

Table 2The phytotoxicity classification standard

药害

级别代号药害程度特征0-生长正常株与空白对照株无异1+20%叶尖灼伤，或叶片出现斑点2++20%～50%叶片发生药害斑点3+++50%～70%叶片发生药害或10%植株枯萎4++++70%～90%叶片发生枯萎或20%植株死亡1.3.2叶绿素相对含量的测定用SPAD-502型（日本Konica Minolta Sensing公司生产）叶绿素仪进行叶绿素相对含量（SPAD）的测定。

1.3.3光合生理的测定在天气晴好时采用GFS-3000光合仪测定，每处理选取3株长势相近的植株，每株选取1个生长良好分枝的完全展开叶，于施药后7、14、21、28、35、42 d上午9∶00～12∶00测定，测定指标分别为苜蓿叶片的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、胞间CO2浓度（Ci）、气孔导度（Gs）等。测定时气流设定为750 μmol/s，光强为800 μmol/（m2·s），CO2绝对浓度为750 μmol/mol。

气孔限制值（Ls）按文献[13]的方法进行。

Ls= 1-Ci/Ca

式中 ：Ci为胞间CO2浓度，Ca为大气CO2浓度。

水分利用效率（ WUE）按文献[14]的计算方法：

WUE=Pn/Tr

式中 ：Pn为净光合速率，Tr为蒸腾速率。

1.4数据分析

数据统计利用Excel 2003及SPSS 17.0进行。

2结果与分析

2.1除草剂对苜蓿安全性的影响