施氮对苜蓿根茎叶光合产物分配及抗蓟马的影响

曾文芳 李亚姝 崔晓宁 刘艳君 胡桂馨

关键词氮;苜蓿;牛角花齿蓟马;光合产物;抗虫性

紫花苜蓿Medicago sativa L.為牧草之王，是世界上栽培最早、面积最大、最有营养价值的高蛋白豆科牧草，是各种食草类家畜的优良饲料。随着奶业的发展，我国苜蓿种植面积逐年增加，为苜蓿病虫害的发生和流行创造了有利的生态条件。在我国北方苜蓿主产区，以牛角花齿蓟马Odontothrips loti（Haliday）为优势种的蓟马类害虫对苜蓿为害严重。在苜蓿营养生长阶段，蓟马主要以锉吸式口器锉破苜蓿的幼嫩组织，吮吸其汁液，随着叶片的生长展开，被害的心叶和嫩叶两侧逐渐开始卷曲、皱缩、变黄，严重影响苜蓿的产量和质量。目前，生产上主要使用化学药剂控制蓟马，但大量使用农药导致蓟马产生抗药性、农药残留加重。实践证明，选择抗虫品种与合理施肥是防治害虫最为经济、安全和有效的途径。土壤养分如氮、磷、钾和一些微量元素的多寡影响植株抗虫性的表达，其中氮元素是一个关键因素。在农业生产中，高施氮肥会加重害虫为害。然而，氮素也是植物生长发育和作物产量最重要的限制因素，不仅影响植物新陈代谢和体内的资源分配，对农产品的品质改善也具有较大的影响。

作为豆科牧草，紫花苜蓿在建植当年和刈割后，自身所固定的氮素并不能满足其需求，需施氮肥以保证植株正常生长。大量的研究表明，施氮肥能有效提高紫花苜蓿产量和改善其品质，但施氮肥是否会影响苜蓿对蓟马的抗性，目前尚不清楚。因此，本试验以抗蓟马苜蓿品种‘甘农9号（2017年审定登记）和西北广泛推广但对蓟马抗性低的苜蓿品种‘甘农3号为试验材料，测定施氮后苜蓿对牛角花齿蓟马的抗性表现，以及植株根茎叶中碳水化合物含量变化，揭示施氮对苜蓿抗蓟马的影响，进而为苜蓿蓟马的田问可持续管理提供可利用的参考依据。

1材料与方法

1.1试验材料

苜蓿材料：对蓟马抗性低的苜蓿品种为‘甘农3号紫花苜蓿M sativa‘Gannong no.3，抗蓟马苜蓿品种为‘甘农9号紫花苜蓿M sativa‘Gannongno.9。

供试虫源：牛角花齿蓟马Odontothrips loti（Haliday）。

试验肥料：氮肥为尿素（含N 46%，重庆建峰化工股份有限公司生产），磷肥为过磷酸钙（含P2O512%，甘肃金昌化学工业集团有限公司），钾肥为硫酸钾（含K2O 52%，华垦国际贸易有限公司）。

1.2试验设计

试验在甘肃农业大学牧草实训基地网室中进行。于2019年4月底，选用直径27cm、高30cm的塑料花盆，每盆装5 kg土。设置N1（0.15 g/盆）、N2（0.3g/盆）、N3（0.45g/盆）、N4（0.6g/盆）等4个施氮量处理，并设不施氮肥为对照（CK）。各处理磷、钾肥为同一水平，磷肥（P2O5）施用量0.25g/盆、钾肥（K20）施用量0.3g/盆。穴播‘甘农3号和‘甘农9号紫花苜蓿，每个品种每处理12盆。在苜蓿4叶期间苗，每盆保留长势一致的苜蓿20株。初花期刈割，待再生苜蓿植株长至20cm时，按3头/枝条密度接人牛角花齿蓟马成虫，任其取食为害。于接虫后第7、14天评价苜蓿的受害指数，测定苜蓿根茎叶的生物量及可溶性糖含量。

1.3试验方法

1.3.1受害程度调查

除去苜蓿上的蓟马后，按照苜蓿蓟马为害分级标准（表1），调查记录每株苜蓿上部1/3、长度大于4mm叶片的受害级数，并按下式计算受害指数：

1.3.2生长指标的测定

1）株高：使用卷尺测量植株高度。

2）茎粗：用游标卡尺测量主茎基部的直径。

3）单株生物量：齐土面剪下苜蓿地上部枝条，将茎叶分离，根系用纱网洗净，置于105℃烘箱中杀青15min，然后在65℃烘箱中烘至恒重。分别称量苜蓿根、茎、叶的干重。

4）叶茎比一叶片干重/茎秆干重。

5）根冠比一根系干重/地上部干重。

1.3.3根、茎、叶可溶性糖含量的测定

可溶性糖含量测定采用葸酮比色法。

1.4数据处理

采用SPSS 20.0软件对所测数据进行统计分析，利用单因素方差分析（Duncan氏法，显著性水平为a=0.05）比较不同施氮处理下苜蓿植株的受害指数、可溶性糖含量等指标的差异;采用Excel 2016进行图表的绘制。

2结果与分析

2.1不同施氮水平下苜蓿受害程度的变化

2.1.1牛角花齿蓟马为害7d后苜蓿的受害指数

由图1可知，施氮后，两个苜蓿品种的受害指数均有所升高。牛角花齿蓟马为害7d后，随施氮量的增加，苜蓿的受害指数呈先升后降的趋势，在施氮量N2（0.3g/盆）处理下受害指数最高。‘甘农3号苜蓿在NI（0.15g/盆）、N2（0.3g/盆）、N3（0.45g/盆）施氮处理后的受害指数显著高于对照（P<0.05），N4（0.6g/盆）处理与对照差异不显著（P>0.05）。在N2处理下受害指数比对照高39.93%。‘甘农9号苜蓿的受害指数在不同施氮量处理问与对照均无显著性差异（P>0.05）。‘甘农3号苜蓿不同施氮量处理的受害指数均明显高于‘甘农9号苜蓿不同施氮量处理的受害指数。

2.1.2牛角花齿蓟马为害14d后苜蓿的受害指数

由图2可知，牛角花齿蓟马为害14d后，随着施氮量的增加，两个苜蓿品种受害指数呈先升后降的趋势。在N3处理下，‘甘农3号苜蓿受害指数最大，比对照处理高28.51%，差异显著（P<0.05）。‘甘农9号苜蓿的受害指数在N1、N2处理显著高于对照和N3、N4处理（P<0.05），其中N1受害指数比对照高23.97%。‘甘农3号苜蓿各处理的受害指数明显高于‘甘农9号苜蓿各处理的受害指数。