热处理对百合种球根螨防治效果的研究

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  摘 要 带螨百合种球在38~42 ℃水中热处理1.0~5.0 h,观察其对根螨的防治效果及对后期生长发育的影响。结果表明,热水处理百合种球控制根螨效果显著。40 ℃是百合种球热处理除螨高温致死的临界点,40 ℃处理≥2.0 h,根螨致死率为100%;随温度升高处理时间缩短,但种球褐变率提高,热伤害加剧;39~41 ℃处理>2.0 h,种球的发芽率和株高显著降低。因此,40 ℃处理2 h为百合种球除螨最佳处理积温。
  关键词 百合;种球;热处理;根螨
  中图分类号 S436.8 文献标识码 A
  根螨是世界性的害螨,在国内也广泛分布。在生产及储藏过程中对根茎类作物造成危害,其寄主种类己达14科28种,可危害多种花卉、蔬菜和中药材等,其中以百合科植物受害最重[1]。在为害百合时,根螨群聚于鳞茎周围取食鳞片,之后进入茎秆基部取食为害,造成茎秆细胞组织坏死,地上部叶片从下向上变黄、脱落,植株矮化甚至死亡[2-6]。目前对根螨防治的研究主要集中在药剂处理[7-8]、生物防治[9-10]等方面,对利用热水进行种球预处理方式防治根螨的报道尚少。本试验以百合种球‘索蚌’(围径14~16 cm)为材料,研究不同温度和时间处理对根螨的防治效果及对后期生长发育的影响,以期为热处理在百合根螨防治上的应用提供理论依据和实践经验。
  1 材料与方法
  1.1 材料及处理
  选择围径14~16 cm,螨虫危害严重的百合种球‘索蚌’为材料。在预实验的基础上,分别选择温度为38、39、40、41、42 ℃的温水中浸泡1.0、2.0、3.0 、4.0、5.0 h,以常温(25 ℃)清水处理为对照。处理结束后捞出种球,晾干表面水分,进行各项指标测试。每处理种球100粒,3次重复。
  1.2 测定方法
  淀粉含量采用蒽酮比色法测定[11]。可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250法[12]。丙二醛(MDA)含量采用硫代巴比妥酸法[13]。过氧化物酶(POD)活性测定采用愈创木酚法[14]。
  1.3 数据记录
  光学显微镜下观察处理后种球带虫率;田间定植后观察记录种球发芽率和株高。
  褐变率=×100%
  带虫率=×100%
  2 结果与分析
  2.1 不同温度和时间热处理对百合除螨效果的影响
  从表1可见,随着处理温度的提高,种球带虫率与对照相比均有显著降低。在光学显微镜下观察处理后的种球发现,根螨在热水处理后脱水变性,失去活性而死亡(图1),说明热水处理能有效杀除根螨。从杀除效果来看,40、41 ℃处理≥2.0 h,42 ℃处理≥1.0 h螨虫能够得到有效控制,而38 ℃和39 ℃处理5.0 h螨虫仍无法得到根除;同时,41、42 ℃处理1.0 h种球开始出现褐变现象,处理4.0、5.0 h时褐变率均大于50%,42 ℃处理5.0 h种球褐变率甚至高达92%,相比之下,38~40 ℃处理的种球只在处理5.0 h时才出现1%~3%的褐变率。因此,40 ℃处理2.0~4.0 h是防褐变和有效除螨的适合处理积温范围。
  2.2 热处理对百合种球淀粉含量的影响
  2.3 热处理对百合种球可溶性蛋白含量的影响
  2.4 热处理对百合种球丙二醛含量的影响
  2.5 热处理对百合种球POD活性的影响
  2.6 热处理对百合生长发育的影响
  通过前述的试验结果发现,42 ℃处理褐变率显著高于其它各处理,指标测定表明其对种球伤害最大;而38 ℃处理虽对种球无较大损伤,但杀螨效果不理想;处理时间方面,不同温度处理随着处理时间的延长,褐变率提高,种球活力指标降低,且41 ℃和42 ℃处理4.0、5.0 h种球褐变率均大于50%,因此,从指导生产因素考虑,笔者选择39~41 ℃处理1.0~3.0 h的种球进行后期生长发育的观测。观测结果见表2,39、40 ℃处理>2.0 h和41 ℃处理≥2.0 h种球的发芽率均显著低于对照;41 ℃处理下株高出现显著降低,植株拔节受到影响;光学显微镜观察显示,热处理种球经一个生长季后带虫率均有显著降低,热处理能有效抑制螨虫虫口密度的增长,其中40 ℃处理2.0 h效果最显著。
  3 讨论与结论
  根螨作为百合种球的主要虫害,因其个体微小,繁殖能力强,能携带微生物病菌,且抗逆性强,已成为百合种球害虫防治上的一个难点[19]。热处理能有效杀除果蔬[20-26]、种子[27]、木材[28]等的虫害,减少化学药剂处理对环境和生态的污染破坏,因此被越来越广泛地运用于农业生产。热处理同时也是一种潜在破坏性的物理方法,使用不当易造成失水、变色等伤害,因此掌握适合百合种球的热处理方法对提高虫害防治效果、百合种球品质以及百合产业的规模化、产业化发展有重要意义。
  有研究结果表明,26~29 ℃为刺足根螨生长发育最适温度范围,随着温度的升高,根螨存活率下降[29]。陈寿铃[30]等认为:43 ℃处理5 min、42 ℃处理3 min分别为仙人球、万年青螨100%死亡且对寄主无伤害的有效温度和时间。42 ℃处理4 h为二斑叶螨和朱砂叶螨的致死积温[31]。43 ℃条件下尼氏钝绥螨雌成螨不能生存,不能正常产卵,且已产的卵不能正常孵化[32]。本研究结果表明,40 ℃为刺足根螨的高温致死临界点,40 ℃处理≥2.0 h,根螨致死率为100%,根螨在热水处理后脱水变性,失去活性而死亡。这与Yoder等[33]研究昆虫在受到高温刺激后的反应一致。
  热水处理除螨过程中,不仅要考虑除螨效果,还要防止对百合种球的热伤害。热伤害直观的表现为种球褐变。与果实热水处理抗褐变、促活性的保鲜[34-35]不同,41、42 ℃处理百合种球褐变严重,42 ℃处理5.0 h种球褐变率甚至高达92%,MDA含量提高,淀粉、可溶性蛋白显著降低,POD活性后期也降至0值,说明>40 ℃种球出现热伤害,且无法恢复。通过进一步栽培研究发现,39 ℃、40 ℃处理>2.0 h,41 ℃处理≥2.0 h的种球发芽率显著降低,热处理2.0 h为热伤害的转折点,王淑秋等[36]对马铃薯的研究也表明,过高温度处理对萌芽率有严重影响。综合除螨和保持种球活力效果,认为40 ℃处理2.0 h为最佳处理积温。   但可以看到,经过一个生长季后各处理仍出现不同程度的螨害,这可能是原有大棚内土壤中的潜藏根螨,也可能是种球中根螨休眠体坚硬的外壳难以被热激穿透的原因,因此如何通过热处理防治不同虫龄虫态根螨,达到长久稳定的控螨尚需进一步跟踪研究。
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  责任编辑:赵军明
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