精喹禾灵胁迫下萱草光合速率、叶绿素含量及根活力影响

余月书，迟法安，张 宝，朱 音，吴子凡，张志国

（1.上海应用技术大学 生态技术与工程学院,上海 201418；2.威海永达绿色技术有限公司,山东 威海 264200）

萱草是一种多年生的宿根花卉，其花色丰富、花期长、花型多，是园林绿化上常用的观花类植物[1]，但萱草田杂草种类繁多，严重影响萱草生长。化学除草是控制农田杂草的有效方法[2]。李金霞等[3]研究表明，20%氯氟吡氧乙酸对大花萱草田杂草防效达98%以上，且对萱草安全。萱草定植后使用33%二甲戊乐灵乳油、72%异丙甲草胺乳油对萱草田杂草有良好的控制作用[4]。同时，有研究报道灭草松与莠去津对大花萱草株高有明显的抑制作用，使用莠去津60 d 后大花萱草植株全部死亡[3]。精喹禾灵是一种低毒型选择性除草剂，常用于田间禾本科杂草防除。研究表明稻田与蚕豆田使用精喹禾灵能对水稻生长、酶系统、抗氧化系统及蚕豆根瘤与生长产生影响[5-6]，但对萱草生长影响未见报道。本文以精喹禾灵为研究对象，萱草光合速率、叶绿素及根活力为指标，探索精喹禾灵田间使用对萱草生理生化产生的影响，以期为精喹禾灵在萱草田间使用提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

除草剂：精喹禾灵，安徽四达农药化工有限公司生产，由上海应用技术大学萱草种植基地提供。萱草：萱草是上海应用技术大学培育的新品种，编号12010。

1.2 试验方法

1.2.1 萱草栽培

3 月初，将越冬后的萱草从田间取出，去除枯叶，以清水洗净泥土。自然晾干后，栽植于装有营养土（蛭石：珍珠岩：草炭=1∶1∶3）的塑料盆（盆口直径25 cm，高度30 cm）中，每盆2 株。室外自然条件下生长，常规管理。

1.2.2 试验方法

萱草培育45 d 后，以10%精喹禾灵乳油400、800、1 200 mg/kg 喷雾处理。分别于处理后6、10、13、17 d 测定光合速率等光合参数；药后8、11、14 d 测定叶绿素含量；药后6、10、13 d 测定萱草根活力。以清水处理做对照。每处理重复3 次，每重复3 盆。

1.3 测定方法

光合参数以CI-340 光合仪（上海泽泉科技有限公司）测定。叶绿素含量以分光光度法测定，具体参考沈娟等方法[7]。根活力采用氯化三苯基四氮唑（triphenyltetrazolium chloride,TTC）法测定[8]。以SPSS12.0 进行试验数据分析，以EXCEL 作图。

2 结果与分析

2.1 精喹禾灵对萱草光合参数影响研究

药后同一时间下，萱草光合速率在处理与对照之间不存在显著差异（见表1）。药后第6、10、13 d，较低浓度（400、800 mg/kg）精喹禾灵处理能够促进光合速率上升，但高浓度（1 200 mg/kg）精喹禾灵处理后，光合速率受到抑制。药后第17 天，精喹禾灵处理后萱草光合速率高于对照组，400、800、1 200mg/kg分别比对照高出184.02%、172.50%、124.17%。双因素方差分析表明，药后不同时间萱草光合速率之间存在显著差异（p＜0.01）。药后6、10 d 光合速率显著高于药后13、17 d（见图1）。药后第6 d，萱草光合速率最高，CO2达9.941 7 mg·cm-2·h-1，分别比药后10、13、17 d 高2.07%、287.48%及136.32%。

图1 精奎禾灵对萱草光合速率影响的时间效应Fig. 1 Time-effect of quizalofop-p-ethyl on the photosynthetic rate of Hemerocallis

表1 精喹禾灵对萱草光合速率影响Tab.1 Effects of quizalofop-p-ethyl on the photosynthetic rate of Hemerocallis

2.2 精喹禾灵对萱草叶绿素含量影响研究

药后11 d，同对照相比，精喹禾灵400 mg/kg处理后，萱草叶绿素总含量显著下降28.99%。其余时间下，无论是叶绿素a、b，还是总叶绿素含量，处理与对照之间不存在显著差异。双因素方差分析表明，药后不同时间叶绿素a、b 及总叶绿素含量之间均存在显著差异（叶绿素a 含量：p＜0.05；b 含量：p＜0.01；总叶绿素含量：p＜0.01）（见表2）；不同浓度处理下，叶绿素a、b 及总叶绿素含量之间不均存在显著差异（叶绿素a 含量：p＞0.05；叶绿素b 含量：p＞0.05；总叶绿素含量：p＞0.05）；在叶绿素总含量影响上处理与时间互作效应显著（p＜0.01）。双因素方差分析同时表明叶绿素a、叶绿素b 及总叶绿素含量均表现出随处理后时间延长而下降的变化趋势，表现出明显的时间效应（见图2～4）。

图2 精奎禾灵叶绿素a 含量影响的时间效应Fig. 2 Time-effect of quizalofop-p-ethyl on the chlorophyll a content of Hemerocallis

图3 精奎禾灵叶绿素b 含量影响的时间效应Fig. 3 Time-effect of quizalofop-p-ethyl on the chlorophyll b content of Hemerocallis

图4 精奎禾灵叶绿素总含量影响的时间效应Fig. 4 Time-effect of quizalofop-p-ethyl on the total chlorophyll content of Hemerocallis

表2 精喹禾灵对萱草叶绿素含量的影响Tab.2 Effect of quizalofop-p-ethyl on the chlorophyll content of Hemerocallis

2.3 精喹禾灵对萱草根活力影响研究

表3 是精喹禾灵对萱草根活力影响研究结果，由表3 可知，药后同一时间下，同对照相比，精喹禾灵处理对萱草根活力不产生显著影响。双因素方差分析表明，药后不同时间萱草根活力之间存在显著差异（p＜0.01），且随时间变化表现出先上升后下降的变化趋势，在药后第10 d 根活力显著高于药后第6、13 d，分别高出136.67%及77.11%（见图5）。萱草根活力在精喹禾灵不同浓度处理之间不存在显著差异（p＞0.05）。时间与处理的互作将就对根活力影响显著（p＜0.05）。

图5 精奎禾灵对萱草根活力影响的时间效应Fig. 5 Time-effect of quizalofop-p-ethyl on the root vitality of Hemerocallis

表3 精喹禾灵对萱草根活力影响Tab.3 Effect of quizalofop-p-ethyl on the root activity of Hemerocallis

3 结语

植物光合作用是生态系统能量与物质来源的重要渠道，光合速率及叶绿素含量与植物光合作用强弱相关，反映了植物制造有机物质及转化太阳能的效能，其不仅受到光、二氧化碳及水含量的影响，还与农药、肥料及温度等条件的影响[9-11]。根是植物吸收无机矿质营养及水分的重要器官，其活力大小表明根吸收能力的强弱，直接反映植物地上部的营养状况与植物的产量水平。研究表明重金属、农药及盐胁迫能对植物根活力产生明显影响[12-14]。余月书等[11]研究报道了百菌清等杀菌剂使用后短期内能够显著降低萱草的光合速率，并引起叶绿素含量的显著变化。同时，一定浓度的百菌清与吡蚜酮处理能够显著促进绿萝根活力上升[14]。

本试验研究表明，精喹禾灵处理对萱草光合速率、叶绿素含量及根活力不产生显著影响。但是，高浓度精喹禾灵使用后对萱草光合速率及根活力抑制比较强（见表1～3），低浓度抑制作用较弱。对叶绿素含量影响方面，同样是高浓度精喹禾灵抑制作用较强。因此，萱草生产上田间使用精喹禾灵除草时，建议选择低浓度精喹禾灵防除杂草。同时，试验结果表明，萱草光合速率、叶绿素含量及根活力在精喹禾灵处理后表现出明显的时间效应。但是，光合速率、叶绿素及根活力三者时间效应并不表现出同步的变化趋势，这可能与农药随时间延长在萱草叶片与根累积量有关。

植物光合速率、叶绿素含量及根活力不仅与水、二氧化碳、温度等因素有关，还与体内的矿质营养、酶系统活力及气孔导度等方面相关。农田生态系统中引入农药的目的在于控制农田有害生物。但是，研究报道农药还能对植物体内酶系统造成破坏及影响植物对矿质元素的吸收，而矿质元素与植物光合作用、叶绿素含量、蛋白质合成及酶系统等相关[15-17]。本研究中精喹禾灵对萱草光合速率等影响是由于精喹禾灵对萱草体内清除氧自由基的过氧化物酶系统产生破坏作用引起氧自由基积累而影响根活力，及其在萱草体内积累引起叶绿素合成探到阻碍，进而引起光合速率的变化，还是由于精喹禾灵对叶绿体破坏引起光吸收变化而引起光合速率变化有待进一步深入研究。