2,4-D丁酯對檳榔苗生理特性及土壤微生物的影響

楊德潔 王曄楠 余鳳玉 牛曉慶 宋薇薇 唐慶華 覃偉權

摘要 以檳榔幼苗為研究對象， 研究不同濃度2，4-D丁酯對其生長情況、葉片生理特性及土壤微生物數量的影響。結果表明，低濃度（1.30×106 mg/kg）的2，4-D丁酯會促進檳榔幼苗生長，而高濃度（2.60×106 mg/kg及6.50×106 mg/kg）會抑制其生長。同時，隨著2，4-D丁酯濃度的升高，檳榔苗的葉綠素含量均顯著下降;土壤微生物的數量呈現先下降后升高再下降的趨勢;此外，CAT和POD活性在5倍濃度處理時顯著高于對照，SOD活性在2倍及5倍濃度處理時顯著低于對照。

關鍵詞 2，4-D丁酯;檳榔;生理特性;土壤微生物

中圖分類號 S-482.4? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）13-0161-02

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.039

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Effects of 2，4 D Butyl Ester on Physiological Characteristics of Areca catechu L.Seedlings and Soil Microorganisms

YANG? De jie，WANG Ye nan，YU? Feng yu et al

（Coconut Research Institute，Chinese Academy of Tropical Agriculture Sciences/Hainan Innovation Center of Academician Team，Wenchang，Hainan 571339）

Abstract Effect of 2，4 D butyl ester treatment with different concentrations on physiological characteristics of Areca catechu L.seedlings and soil microorganisms was studied.The results showed that with the increase of 2，4 D butyl ester concentration，the chlorophyll content of Areca catechu L.seedlings decreased significantly，the growth of Areca catechu L.seedlings was increased initially，and then decreased;the number of soil microorganisms decreased initially，then increased and then decreased.In addition，the activities of CAT and POD were significantly higher than those of control at 5 times of concentration，while the activity of SOD was significantly lower than that of control at 2 and 5 times concentrations.

Key words 2，4 D butyl ester;Areca catechu L.;Physiological characteristics;Soil microorganism

檳榔是我國四大南藥之首，其果、種子、皮、花均可入藥，果皮可用于提取單寧[1]，也是人們日常咀嚼嗜好品。由于檳榔比其他經濟作物易于管理，在我國海南省廣泛種植[2]，是海南省第一大特色經濟作物。海南檳榔的種植株間距較大，所以雜草為害嚴重[3]，除草劑在檳榔園施用較多。其中施用較為普遍的2，4-D丁酯為苯氧羧酸類激素型除草劑，具有較強的內吸傳導性[4]，通常與其他除草劑混配使用來增強除草效果，對多種作物的產量和光合作用等均有一定程度的影響[5-6]。

由于近年來檳榔園葉片黃化現象嚴重，對檳榔產量的影響較大，使得種植檳榔的收益大幅下降。關于除草劑施用在其中發揮的作用方面研究較多[7]，因此，筆者選用目前使用較為普遍的2，4-D丁酯，并以檳榔幼苗作為研究對象，對其葉片顏色變化、株高、葉長、葉綠素含量、抗氧化酶活性及根部微生物數量進行了研究，以期了解2，4-D丁酯對檳榔苗生長、光合作用及根部微生物的影響，探索其與檳榔葉片黃化的關系。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 試驗材料為種植于中國熱帶農業科學院椰子研究所科研試驗基地的的檳榔幼苗，正常管理。試驗藥劑為大連松遼化工有限公司生產的2，4-D丁酯乳油（有效成分57%）。

1.2 試驗方法

選取長勢一致的檳榔幼苗，分別按照2，4-D丁酯標準施藥濃度的1倍（1.30×106 mg/kg）、2倍（2.60×106 mg/kg）和5倍（6.50×106 mg/kg）進行噴灑處理，同時設一組清水對照組，對照及每個處理各設5個重復。噴藥后定期觀察檳榔是否出現褪綠、枯黃和死苗等現象及其嚴重程度，并在處理57 d后采集檳榔幼苗倒數第3片葉葉片及檳榔根部土壤。

1.3 測定項目與方法

通過施藥前后測定每組檳榔苗的株高及葉長確定生長量。葉綠素含量測定采用丙酮乙醇混合液法[8]。酶活均使用Solarbio公司相關試劑盒進行測定。其中過氧化物酶（POD）活性測定采用愈創木酚法，1 g組織在1 mL反應體系中1 min A470變化0.005定義為一個酶活力單位;過氧化氫酶（CAT）活性測定采用紫外吸收法，1 g組織在反應體系中1 min催化1 nmol H2O2降解定義為一個酶活力單位;超氧化物歧化酶（SOD）活性測定采用氮藍四唑（NBT）光化還原法，黃嘌呤氧化酶偶聯反應體系中抑制百分率為50%時，反應體系中的SOD酶活力定義為一個酶活力單位。土壤可培養微生物數量的測定采用稀釋平板法[9]。

1.4 數據分析 使用Excel office軟件進行數據統計、繪圖，使用SPSS Statistics軟件進行差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 施藥后檳榔幼苗生長情況

施藥后觀察發現不同濃度2，4-D丁酯處理的檳榔幼苗外觀均無明顯褪綠和變黃，隨著2，4-D丁酯濃度的增加，檳榔株高增長量先增長后下降，1倍濃度處理對檳榔幼苗生長表現為促進作用，2倍及5倍濃度對檳榔幼苗株高生長表現為明顯的抑制作用;檳榔葉長增長量在低濃度時顯著增加，1倍濃度處理對檳榔幼苗葉片生長有顯著促進作用，2倍及5倍濃度對檳榔幼苗葉片生長無顯著影響（圖1）。

2.2 施藥后檳榔葉綠素總量與酶活性

通過計算后發現不同濃度2，4-D丁酯處理的葉綠素總量均低于對照，且具有顯著差異，但不同濃度間無顯著差異;2，4-D丁酯處理組的CAT 與POD活性均比對照高，且隨著濃度的增加，CAT與POD活性呈高—低—高的“V”型變化趨勢，5倍濃度處理的檳榔葉片CAT與POD活性顯著高于對照，但1倍及2倍濃度與對照無顯著差異;2，4-D丁酯處理組的SOD活性均比對照低，且隨著濃度的增加，SOD活性也呈高—低—高的“V”型變化趨勢，2倍和5倍濃度處理的檳榔葉片SOD活性顯著低于對照，但1倍濃度與對照無顯著差異（表1）。

2.3 施藥后檳榔根部土壤微生物數量變化

通過稀釋培養確定細菌計數適宜稀釋度為10-5，放線菌為10-3，真菌為10-3。對菌落數量統計后發現，隨著濃度的增加，細菌、真菌和放線菌數量均表現為先下降后升高再下降的趨勢，且1倍和5倍濃度處理的樣品細菌、真菌和放線菌數量均顯著低于對照，2倍濃度處理的樣品細菌、真菌和放線菌數量與對照無顯著差異（表2）。

3 結論與討論

該研究中不同濃度2，4-D丁酯處理的檳榔幼苗外觀均無明顯褪綠和變黃，且低濃度對檳榔苗生長有促進作用，這是激素型除草劑的典型特征[10]。從表面看檳榔幼苗沒有受到2，4-D丁酯的影響與傷害，但除草劑的施用在推薦劑量下對作物也是一種脅迫[11]，2，4-D丁酯作為激素型選擇性除草劑，具有較強的內吸性，檳榔幼苗雖然表面上沒有明顯受傷，但其內部光合作用是否受到影響則需要通過對其生理生化等指標測定來進行確認。

葉綠素與植物的光合作用密切相關[12]。該研究中不同濃度2，4-D丁酯對檳榔苗葉片葉綠素含量有顯著降低作用，這與2，4-D丁酯對罌粟葉綠素含量的影響保持一致[13]，說明不同濃度2，4-D丁酯對檳榔光合作用有一定程度的影響，這與苯氧羧酸類除草劑主要抑制光合作用的機理相吻合[14]。作物在逆境脅迫下，體內的活性氧清除系統會產生一系列的變化，多種酶協調作用使生物體處于一種動態平衡狀態[15]，該研究中高濃度的2，4-D丁酯處理后SOD、CAT和POD活性的變化說明檳榔保護酶系統的動態平衡受到了破壞。

綜上所述，由于該研究中低濃度2，4-D丁酯處理下SOD、CAT和POD活性與對照相比并無顯著變化，且低濃度2，4-D丁酯對檳榔苗的生長還有一定促進作用，說明正常施用的2，4-D丁酯對檳榔的生長及抗氧化酶活性等生理特性較為安全。另一方面，檳榔苗的外觀形態沒有因為不同濃度2，4-D丁酯的施用而發生明顯變化，但不同濃度下葉綠素的變化以及高濃度條件下酶活的變化會導致植株的光合作用受到一定程度的影響，所以不能僅僅通過植株的形態變化來判斷其是否受到藥害，當植株形態發生明顯變化時，說明機體損傷已經達到比較嚴重的程度[10]。此外，由于該試驗為2，4-D丁酯對檳榔影響的初探，為了便于操作選擇檳榔幼苗作為試驗對象，而檳榔黃化現象在檳榔大樹上表現更為突出，因此后續試驗會在此研究基礎上繼續對大樹進行試驗，以更貼近實際生產需要。

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