树干注药对红松针叶主要生理指标的影响

摘要：在筛选得到高效防治红松球果害虫注干药剂的基础上，研究了2种药剂（吡虫啉和噻虫啉）树干注射后对红松针叶注药生理指标的影响。结果表明：2种药剂树干注药后20d内可导致红松针叶叶绿素、可溶性蛋白和可溶性糖含量先下降，随着时间延长逐步上升；2种药剂注干处理后红松针叶SOD、POD酶活性经历了上升-下降-再次上升的变化，其中药剂噻虫啉对SOD影响最明显；吡虫啉、噻虫啉树干注药均可直接刺激提高PPO和PAL酶活性以及脯氨酸的含量。测定注干药剂对红松针叶主要生理指标的影响，为注干药剂的选择及树干注药技术对树木的安全性评价提供依据。

关键词：树干注药；杀虫剂；红松；生理指标影响

中图分类号：S767.3 文献标识码：A 文章编号：1674-0432（2012）-10-0187-3

项目基金：黑龙江省森工青年基金总局项目（sgzjQ2010006）。

树干注药技术是利用人工或机械的方法，将内吸性的药物导入树干特定部位，经输导组织传至树木的各个器官杀灭病虫的一种局部施药技术[1]，简便、不污染环境，可以对蛀干害虫[2-3]、球果害虫[4]以及食叶害虫[5-6]起到高效的防治作用。农药使用后对非靶标植物生长和生理代谢的影响日益受到关注，研究结果表明，农药可以抑制植物的生长和代谢，如水稻叶面喷施农药后，可导致体内的叶绿素含量降低，光合作用受到抑制[7]；柳树树干注药处理后，导致柳树叶片叶绿素和可溶性蛋白含量下降，正常生理代谢受到抑制[8]；高效氯氰菊酯、灭多威和辛硫磷等杀虫剂处理对甘蓝叶内多酚氧化酶的活性有一定影响[9]。因此在筛选得到高效无公害农药防治病虫害的同时，必须兼顾研究农药对植物的影响，进行安全性评价。

赤松梢斑螟（Dioryctria sylvestrella）和冷杉梢斑螟（Dioryctria abietella）是红松球果及其嫩梢的重要害虫，近年在牡丹江地区红松人工林发生日益严重，球果被害率达到75%以上，严重影响了红松种子的产量和质量[10]。笔者的前部分工作中，采用树干注药技术对红松球果害虫进行了防治，并筛选得到2种高效的注干药剂吡虫啉和噻虫啉，可以有效控制虫害的发生，本文的研究目的是在室内和室外筛选到理想的无公害防治药剂的基础上，测定树干注药处理后对红松针叶主要生理指标的影响，为注干药剂的选择及树干注药技术对树木的安全性评价提供依据。

1 材料与方法

1.1 供试药剂

吡虫啉20%可溶液剂（海南博士威农用化学品有限公司）；

噻虫啉10%可溶液剂（平山林药厂）。

1.2 试验地概况

实验标准地位于黑龙江省牡丹江市东宁县黑龙江省林科院实验林场江山娇林场红松人工林内，该林分造于1985年，林龄25年，平均树高12.2m，胸径30cm，郁闭度0.7，人工林内红松球果害虫赤松梢斑螟Dioryctria sylvestrella和冷杉梢斑螟Dioryctria abietella发生严重，球果被害率在60%以上。

1.3 注药及采样

2011年7月采用强力树干注药技术，在树干下部，用便携式电钻打4个直径1cm、深5cm的孔，按照0.6ml/cm浓度注入药剂后，并用黄泥封口，防止药剂挥发和树体污染，每处理重复3次。

测试样品的采集在注药处理后1d、3d、5d、10d、15d、20d，分别在树冠中部的东、南、西、北4个方位进行采样（枝条不少于10个）采完后放入便携冰盒中保存，带回实验室，并用蒸馏水洗净、擦干，保藏于-20℃冰箱中备用。

1.4 主要生理指标测定方法

测定内容包括叶绿素含量、可溶性蛋白含量、可溶性总糖含量、保护酶（SOD、POD、PAL和PPO）活性以及脯氨酸的含量。采用丙酮浸提法测定叶绿素含量，考马斯亮蓝G-250法测定可溶性蛋白含量，采用蒽酮比色法测定可溶性总糖含量，过氧化物歧化酶（POD）采用愈创木酚法，超氧化物歧化酶（SOD）采用NBT光照化学还原法，多酚氧化酶（PPO）测定采用邻苯二酚法，苯丙氨酸解氨酶（PAL）测定采用聚乙烯吡咯烷酮法，脯氨酸含量测定采用蒽酮比色法[11]。

1.5 数据处理与分析

实验数据采用SPSS软件、Duncan方法进行两两比较和差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 对叶绿素含量的影响

树干注药对红松针叶叶绿素含量具有显著影响（图2-1），2种药剂处理3d后均可导致叶绿素含量显著下降，吡虫啉和噻虫啉对叶绿素含量影响差异不显著，均在4%左右，处理6d后叶绿素含量随时间变化逐步升高，吡虫啉和噻虫啉处理15d时，叶绿素的含量变化与对照相比分别提高了37.3%和35.91%，表明针叶对药剂在针叶中富集作用经过初期的抵制后，逐渐适应。

图2-1 注干药剂对叶绿素含量的影响

2.2 对可溶性蛋白和总糖含量的影响

注干药剂在初期均可降低可溶性蛋白的含量（图2-2），其中吡虫啉对可溶性蛋白含量影响更显著，处理3d后下降了6.4%，处理10d后注干药剂均可引起可溶性蛋白含量的升高，15d时吡虫啉处理同对照相比可溶性蛋白含量上升5.11%。注干药剂中吡虫啉对可溶性蛋白含量影响效果大于噻虫啉。

注干药剂处理可以降低针叶中可溶性总糖含量（图2-3），吡虫啉和噻虫啉处理5d时，可溶性总糖含量与对照相比分别降低18.16%和18.61%，20d时逐步恢复到对照水平，噻虫啉对可溶性总糖含量影响最明显，其次为吡虫啉。

图2-2 注干药剂对可溶性蛋白含量的影响

图2-3 注干药剂对可溶性糖含量的影响

2.3 对保护酶活性的影响

2.3.1 超氧化物歧化酶（SOD） 注干药剂对超氧化物酶（SOD）活性具有抑制作用（图2-4）。注药处理后SOD活性初期短暂上升后下降。噻虫啉处理对POD活性影响最显著，处理3d时SOD活性上升44.5%，5d时SOD活性降低33.82%。随着时间延长，15d后各药剂处理组SOD活性均接近对照水平。

2.3.2 过氧化物歧化酶（POD） 树干注药后过红松针叶氧化物歧化酶（POD）活性呈上升-下降-上升的波动变化（图2-5）。噻虫啉和吡虫啉注干处理3d时与对照相比，酶活分别上升48.62%和41.86%，随后下降，15d时酶活最低，分别下降26.59%和23.03%，随后酶活性再次上升，20d各药剂处理组POD活性均逐渐恢复到对照水平。

图2-4 注干药剂对SOD酶活的影响

图2-5 注干药剂对POD酶活的影响

2.3.3 多酚氧化酶（PPO） 吡虫啉和噻虫啉树干注药后均可提高PPO活性（图2-6），10d时活性最高，PPO活性分别上升37.89%、27.57%。而后酶活下降，药后20d各药剂处理组PPO活性逐渐恢复到对照水平。

2.3.4 苯丙氨酸解氨酶（PAL） 噻虫啉和吡虫啉处理后可以提高PAL活性（图2-7），3d时分别上升86.44%和78.59%，噻虫啉和吡虫啉处理后PAL活性呈现出先上升后下降的变化。药后20d各药剂处理PAL活性恢复到对照的水平。

图2-6 注干药剂对PPO酶活的影响

图2-7 注干药剂对PAL酶活的影响

2.4 对脯氨酸含量的影响

注干药剂处理后可提高红松针叶中游离脯氨酸的含量（图2-8），噻虫啉对游离脯氨酸含量影响显著，处理5d时，游离脯氨酸的含量与对照相比上升45.45%，吡虫啉处理5d时与对照相比，上升40.91%。而后随着时间推移，增加值在不断减少，20 d时各药剂处理游离脯氨酸含量逐渐恢复到对照水平。

图2-8 注干药剂对脯氨酸含量的影响

3 结论

树干注药技术是防控红松球果害虫赤松梢斑螟（Dioryctria sylvestrella）和冷杉梢斑螟（Dioryctria abietella）的有效方法，其中20%吡虫啉可溶液剂和10%噻虫啉可溶液剂在注干处理后，防治效果可以达到65%以上。本文测定了噻虫啉和吡虫啉对红松针叶主要生理指标的影响，得到如下结论：

（1）注干药剂吡虫啉和噻虫啉均可降低针叶中的叶绿素含量、可溶性蛋白和总糖含量，随着时间延长含量逐步上升，20d后可恢复到正常水平。

（2）2种药剂注干处理后红松针叶SOD、POD酶活性经历了上升-下降-再次上升的变化，其中药剂噻虫啉对SOD影响最明显；吡虫啉、噻虫啉树干注药均可直接刺激提高PPO和PAL酶活性以及脯氨酸的含量。

（3）研究中也发现，注干药剂处理后短期内对针叶部分生理指标是抑制作用，但随处理时间的延长，各供试药剂又均可显著提高部分指标的含量。有关树干注药对树体生理生化代谢的影响以及对树木生长的刺激作用等还有待进一步研究。

参考文献

[1] 王自良，李洪敬，郑琴.树干打孔注药技术的应用及发展综述[J].山东林业科技，2003，2：50-51.

[2] 敖特根，于春，张恩.树干打孔注药防治青杨天牛试验[J].内蒙古林业科技，2006，（1）：21-22.

[3] 吕小红，赵瑞良，刘随存.干基打孔注药防治光肩星天牛木质部幼虫试验[J].山西林业科技，1996，（3）：4-7.

[4] 张恩生，李艳红，袁德水.干基打孔注药法防治落叶松球果花蝇初步试验[J].河北林业科技，2000，（4）：15-16.

[5] 赵家希，孔令聪.打孔注药防治杨扇舟蛾试验初报[J].安徽农学通报，2000，6（3）：44-45.

[6] 唐光辉，何军，冯俊涛. 树干注药对柳树害虫的持续性控制研究[J].西北农业学报，2006，15（5）：110-113.

[7] 吴进才，徐俊峰，冯绪猛.稻田常用农药对水稻3个品种生理生化的影响[J].中国农业科学，2003，36（5）：536-541.

[8] 唐光辉，田鹏鹏，冯俊涛.树干注药对柳树叶片几种生理指标的影响[J].农药学学报，2006，8（4）；383-386.

[9] 王丽红，高希武.甘蓝多酚氧化酶的生物化学性质及其杀虫剂的诱导作用.农药学学报，2004，6（4）：33-37.

[10] 周彪，邓勋，孙家宝等.红松种实害虫生物学习性的研究[J].防护林科技，2006，（6）：38-40.

[11] 李合生.植物生理生化实验原理和技术[M].北京：高等教育出版社，2000.

作者简介：宋小双（1977-），女，河北唐山人，博士，副研究员，从事森林病虫害防治研究工作。

网络出版时间：2012-11-22 15：53：57

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