硒对玉米生长发育和小斑病发生的影响研究

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近年来,由于生态环境气候变化、农作物种植结构调整、化肥农药不合理使用和玉米品种更新迭代速度加快等原因,导致玉米产区病虫草害如小斑病等防控难度加大,严重限制了玉米产量和品质。利用绿色农药替代传统化学农药防控玉米病害,对解决传统农药过量施用产生的生态环境及农产品安全问题具有重要意义。硒作为人和动物生命中重要的必需微量元素之一,硒对植物中也具有有益的作用,在适宜的浓度条件下,可有效地提高植物的抗氧化能力,从而增强植物的抗逆能力,具有开发成为绿色农药的潜力。对于硒与玉米互作的研究目前多局限于富硒玉米等方面研究,鲜见有硒对玉米促生和抗逆的系统研究。为此,本文开展硒对玉米生长发育和小斑病发生的影响研究。首先,利用亚硒酸钠对比硅酸钠、百菌清和代森锰锌等药剂,实验得出玉米小斑病的室内毒力测定和田间防治效果,探究亚硒酸钠在玉米小斑病防治中的可行性。其次,以亚硒酸钠作为硒源,利用浸种的方式,在适宜处理浓度梯度内分析测定玉米种子及幼苗在农艺性状与抗氧化酶活性等指标。最后,通过三种硒肥的不同施用,探究其对春夏两季玉米农艺性状、经济性状和品质的影响。研究结果为基于绿色农药与健康植保的玉米病虫草害绿色防控技术与产品研发拓宽了思路。具体结果如下:1.硒对玉米种子萌发及苗期生长发育的影响实验结果发现,50 mg/L亚硒酸钠处理对玉米种子发芽势和发芽率的促进作用最佳,分别达93.33%和83.33%;150 mg/L亚硒酸钠浓度处理,玉米幼苗的株高达22.7 cm、侧根数达13.2个、根长为22.6 cm均达到显著优势;300 mg/L亚硒酸钠浓度处理,玉米幼苗叶片过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、苯丙氨酸解氨酶(PAL)的活性和丙二醛(MDA)含量达到最高;200 mg/L亚硒酸钠浓度处理,玉米幼苗叶片的过氧化氢酶(CAT)活性达到最高。2.硒肥试验结果表明,富硒有机肥对春玉米施用后,株高、穗长、穗重分别增加6.3%、17.0%、5.9%;富硒有机肥对夏玉米施用后,株高、穗长、穗重分别增加13.7%、17.5%、19.5%。含硒型氨基酸水溶肥对春玉米施用后,株高、穗长、穗重分别增加5.9%、17.6%、25.4%;富硒有机肥对夏玉米施用后,株高、穗长、穗重分别增加7.7%、23.6%、25.5%。亚硒酸钠对春玉米施用后,株高、穗长、穗重分别增加7.3%、10.6%、38.8%;亚硒酸钠对施用后,夏玉米株高、穗长、穗重分别8.4%、12.9%、7.1%。富硒有机肥、含硒型氨基酸水溶肥、亚硒酸钠对夏玉米处理后,百粒重分别增加6.9%、8.5%、10.9%。三种硒肥对春玉米和夏玉米穗粗均没有显著的促进作用。玉米籽粒中硒含量的测定结果发现,夏玉米和春玉米在施入三种硒肥后,春玉米籽粒中硒平均含量均为0μg/kg;夏玉米籽粒中硒平均含量随着设定的肥料浓度的升高而升高,夏玉米籽粒中硒平均含量分别增加60~3340、600~8120、10~390μg/kg。富硒玉米的硒含量安全标准为40~300μg/kg。因此,为使玉米籽粒硒平均含量符合食品安全标准,硒肥的施用标准制定还需进一步试验研究。研究结果为利用微量元素硒与高效低毒杀菌剂复配协同绿色防控玉米病害及生产富硒玉米的硒肥施用种类筛选和使用方法提供参考依据。3.室内毒力测定结果表明,75%百菌清、70%代森锰锌和亚硒酸钠及硅酸钠复配3种药剂对玉米小斑病菌的抑制作用最佳,抑制中浓度分别为7.8607 mg/L,2.0602mg/L,9.5408 mg/L。亚硒酸钠和硅酸钠2种药剂抑制效果较差,抑制中浓度分别为15.2072 mg/L和204.0063 mg/L。根据上述结果进行后续的田间防效试验。五种药剂对玉米小斑病的田间防效试验结果发现,75%百菌清>亚硒酸钠及硅酸钠复配>70%代森锰锌>亚硒酸钠>硅酸钠,防治效果分别为:69.42%、69.04%、68.04%、56.67%、48.05%。
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