微波处理小麦种子在减少农药使用量中的探析

丁劲松+张志祥+宋卫兵+邓绪清

摘 要：微波作为病虫害防治中一种新的物理防治方法逐渐被应用。该文通过试验微波、农药及清水对照处理小麦种子，比较3种处理方式对小麦生长发育、产量和对小麦赤霉病抗性的影响。结果表明，利用微波处理可以提高小麦种子活力和产量，从而减少了农药使用量。

关键词：微波；农药零增长；小麦；产量

中图分类号 S512.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2017）13-0078-02

农药是重要的农业生产资料，为农业发展和人类粮食供给做出了巨大的贡献，当前我国每年使用农药制剂100万t左右，防治面积达3亿hm2次以上，农药为农业丰收做出了巨大贡献〔1〕。随着农药的大量使用，农药特别是化学农药的“3R”问题正逐步显现出来，主要表现在农药残留、生物抗性和病虫害的再猖獗等问题上，具体表现在对水、大气、土壤、生物的污染和人的健康造成极大的危害〔2-4〕。2015年农业部提出农药零增长目标，要求根据病虫害发生危害的特点和预防控制的实际，坚持综合治理、标本兼治，重点在“控、替、精、统”4个字上下功夫，大力推广物理防治、生物防治、农业防治等综合防治技术。

微波作为一种新的物理防治技术逐渐为人们所重视，并应用在多种作物病虫害防治中〔5-7〕，但研究重点是在微波对作物生育期病虫害防治中的应用，而微波在农作物种子阶段杀菌、提高种子活性和抗性等方面的研究很少。为此，本研究通过试验微波、农药及清水对照处理小麦种子，比较3种处理方式对小麦生长发育、产量以及小麦赤霉病抗性的影响，探索一种利用微波提高小麦种子活力和产量，替代小麦包衣药剂，减少农药使用量的新技术。

1 材料与方法

1.1 试验地点安排 试验地点设在南陵县许镇龙潭村芜湖袁禾农业生产专业合作社，试验地土地平整，黏性土壤，肥力中等。

1.2 试验材料 1微波种子处理设备1套（安徽华东光电研究所提供）。小麦种子：品种为宁麦13。小麦包衣剂（市场购买）。

1.3 试验安排 试验设3个处理，分别是微波处理、药剂处理和清水对照处理。微波处理是指在小麦播种前15d用微波种子处理设备对小麦种子进行处理，药剂处理和清水对照处理指在小麦播种前3d分别采用包衣剂和清水对小麦种子进行处理。每个处理随机重复3次，共计9个小区，每个小区净面积20m2，共计180m2。试验田四周均设保护行。各试验区在同一田块，统一管理，并与当地管理条件一致。

1.4 数据调查

1.4.1 发芽率和长势 小麦播种5d后，每个小区取1m2，调查出小麦苗数和长势。

1.4.2 茎蘖数 在小麦分蘖末期，每个小区取1m2，调查小麦茎蘖数。

1.4.3 生育期 在小麦生育的不同阶段，调查小麦生育期。

1.4.4 小麦赤霉病 在小麦成熟期各小区取1m2调查小麦赤霉病发病株数，并计算小麦赤霉病发病率。计算公式如下：

小麦赤霉病发病率（%）=发病株数/总株数×100

1.4.5 产量 在小麦成熟期，每小区取1㎡，调查小麦穗数和每穗小麦粒数，计算小麦理论产量。

理论产量测定公式：理论产量=穗数×穗粒数×千粒重

数据分析采用邓肯式新复极差法分析。

2 结果与分析

2.1 发芽率和长势 通过调查小麦苗数和长势（见表1），发现微波种子处理后的小麦发芽率最高，小麦出苗数达到235株/m2，与清水对照区相比具有显著性差异。在长势方面，微波种子处理后的小麦长势最好。

2.3 生育期 通过对不同处理小麦生育期调查发现，各处理间小麦生育期基本一致，无明显差异。在小麦分蘖期和拔节期，微波种子处理的小麦生育期提前1～3d，在小麦生育后期影响较小，基本没差别。

3 结论

（1）通过分析不同处理间小麦发芽率、长势、茎蘖数和对小麦赤霉病的抗性存在明显差异，说明微波处理对提高种子活性，增强小麦植株抗性，促进小麦生长方面具有明显的效果。

（2）通过生育期调查分析，微波对小麦生育期影响不大，说明微波能提高小麦种子活性和长势，促进小麦分蘖和拔节，但不能改变小麦生育期。

（3）在产量方面，微波种子处理小麦产量最高，产量达到6744.00kg/hm2，比药剂处理区高1033.65kg/hm2，比清水对照高1209.65kg/hm2，比药剂处理区高18.1%，比对照区高24.1%。通过方差分析发现各处理间在小麦穗数、穗粒数和产量方面未有显著性差异。

4 讨论

自从微波热效应被发现以来，微波加热的应用日益广泛。微波辐射产生的瞬时热效应能产生多种生物学效应，如影响植物体内源激素水平、影响蛋白质修饰和基因表达、调节酶活性、促进种子萌发等[8]，微波加热引起的生物学效应是广泛的。本次试验主要探讨了微波的瞬时热效应杀死小麦种子自身攜带的病虫害，提高小麦种子活性，进而促进小麦生长发育和抗性，达到减少农药使用，提高作物产量的目的。微波处理种子比包衣剂处理种子效果明显，印证了微波能够杀死种子自带病虫害，为减少农药使用，研究物理器械替代农药使用，实现农药零增长目标提供了重要依据。微波处理可以提高一些植物种子的发芽率、萌发速度、生长发育和作物产量，而且效果比较明显，Rao、Nelsson等[9-10]都有相关方面的报告。本文发现微波处理对提高小麦种子发芽率、抗病性和提高小麦产量有明显效果，印证了这一理论。

参考文献

[1]王献忠.我国农药生产和使用现状及其展望[J].科技信息，2011（13）：777.

[2]徐志英，蒋思霞.农药环境污染问题及可持续治理对策[J].安徽农业科学，2005，33（10）：1994-1995.

[3]王玉霞，赵晓宇，张先成，等.化学农药对环境的污染及生物整治措施[J].国土与自然资源研究，2008（4）：69-70.

[4]刘英东.化学农药对环境的危害及其防止对策的探讨[J].中国环境管理干部学院学报，2006，16（1）：84-86.

[5]岳宁，曲洁，杨伟祖，等.微波技术在防治烟草病虫害的应用：CN，CN 101889567 A[P].2010.

[6]奚家勤，宋纪真，尹启生，等.微波对烟草甲的杀虫效果[J].烟草科技，2007，11：70-73.

[7]王首锋，梁海曼.微波能在农业上的应用前景[J].微波学报，1998（3）：264-270.

[8]梁海曼，周菊华.热击在植物组织培养中的应用前景.广西植物，1992，12（1）：64-75.

[9]RaoYVS.Germination response of wheat seed to dielectric heating.Indian Journai of Agronomy，1989，34（3）：378-379.

[10]Nelsson SO.Stenson ALE，Germination reaponses of selected plant spesies to RF electrical seed treatment.Transactions of the ASAE American，A Society of Agricultural Engineers，1985，28（6）：2051-2058. （责编：张宏民）