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摘要 以槟榔幼苗为研究对象， 研究不同浓度2，4-D丁酯对其生长情况、叶片生理特性及土壤微生物数量的影响。结果表明，低浓度（1.30×106 mg/kg）的2，4-D丁酯会促进槟榔幼苗生长，而高浓度（2.60×106 mg/kg及6.50×106 mg/kg）会抑制其生长。同时，随着2，4-D丁酯浓度的升高，槟榔苗的叶绿素含量均显著下降;土壤微生物的数量呈现先下降后升高再下降的趋势;此外，CAT和POD活性在5倍浓度处理时显著高于对照，SOD活性在2倍及5倍浓度处理时显著低于对照。
关键词 2，4-D丁酯;槟榔;生理特性;土壤微生物
中图分类号 S-482.4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2021）13-0161-02
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.039
开放科学（资源服务）标识码（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
檳榔是我国四大南药之首，其果、种子、皮、花均可入药，果皮可用于提取单宁[1]，也是人们日常咀嚼嗜好品。由于槟榔比其他经济作物易于管理，在我国海南省广泛种植[2]，是海南省第一大特色经济作物。海南槟榔的种植株间距较大，所以杂草为害严重[3]，除草剂在槟榔园施用较多。其中施用较为普遍的2，4-D丁酯为苯氧羧酸类激素型除草剂，具有较强的内吸传导性[4]，通常与其他除草剂混配使用来增强除草效果，对多种作物的产量和光合作用等均有一定程度的影响[5-6]。
由于近年来槟榔园叶片黄化现象严重，对槟榔产量的影响较大，使得种植槟榔的收益大幅下降。关于除草剂施用在其中发挥的作用方面研究较多[7]，因此，笔者选用目前使用较为普遍的2，4-D丁酯，并以槟榔幼苗作为研究对象，对其叶片颜色变化、株高、叶长、叶绿素含量、抗氧化酶活性及根部微生物数量进行了研究，以期了解2，4-D丁酯对槟榔苗生长、光合作用及根部微生物的影响，探索其与槟榔叶片黄化的关系。
1 材料与方法
1.1 试验材料 试验材料为种植于中国热带农业科学院椰子研究所科研试验基地的的槟榔幼苗，正常管理。试验药剂为大连松辽化工有限公司生产的2，4-D丁酯乳油（有效成分57%）。
1.2 试验方法
选取长势一致的槟榔幼苗，分别按照2，4-D丁酯标准施药浓度的1倍（1.30×106 mg/kg）、2倍（2.60×106 mg/kg）和5倍（6.50×106 mg/kg）进行喷洒处理，同时设一组清水对照组，对照及每个处理各设5个重复。喷药后定期观察槟榔是否出现褪绿、枯黄和死苗等现象及其严重程度，并在处理57 d后采集槟榔幼苗倒数第3片叶叶片及槟榔根部土壤。
1.3 测定项目与方法
通过施药前后测定每组槟榔苗的株高及叶长确定生长量。叶绿素含量测定采用丙酮乙醇混合液法[8]。酶活均使用Solarbio公司相关试剂盒进行测定。其中过氧化物酶（POD）活性测定采用愈创木酚法，1 g组织在1 mL反应体系中1 min A470变化0.005定义为一个酶活力单位;过氧化氢酶（CAT）活性测定采用紫外吸收法，1 g组织在反应体系中1 min催化1 nmol H2O2降解定义为一个酶活力单位;超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法，黄嘌呤氧化酶偶联反应体系中抑制百分率为50%时，反应体系中的SOD酶活力定义为一个酶活力单位。土壤可培养微生物数量的测定采用稀释平板法[9]。 1.4 数据分析 使用Excel office软件进行数据统计、绘图，使用SPSS Statistics软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 施药后槟榔幼苗生长情况
施药后观察发现不同浓度2，4-D丁酯处理的槟榔幼苗外观均无明显褪绿和变黄，随着2，4-D丁酯浓度的增加，槟榔株高增长量先增长后下降，1倍浓度处理对槟榔幼苗生长表现为促进作用，2倍及5倍浓度对槟榔幼苗株高生长表现为明显的抑制作用;槟榔叶长增长量在低浓度时显著增加，1倍浓度处理对槟榔幼苗叶片生长有显著促进作用，2倍及5倍浓度对槟榔幼苗叶片生长无显著影响（图1）。
2.2 施药后槟榔叶绿素总量与酶活性
通过计算后发现不同浓度2，4-D丁酯处理的叶绿素总量均低于对照，且具有显著差异，但不同浓度间无显著差异;2，4-D丁酯处理组的CAT 与POD活性均比对照高，且随着浓度的增加，CAT与POD活性呈高—低—高的“V”型变化趋势，5倍浓度处理的槟榔叶片CAT与POD活性显著高于对照，但1倍及2倍浓度与对照无显著差异;2，4-D丁酯处理组的SOD活性均比对照低，且随着浓度的增加，SOD活性也呈高—低—高的“V”型变化趋势，2倍和5倍浓度处理的槟榔叶片SOD活性显著低于对照，但1倍浓度与对照无显著差异（表1）。
2.3 施药后槟榔根部土壤微生物数量变化
通过稀释培养确定细菌计数适宜稀释度为10-5，放线菌为10-3，真菌为10-3。对菌落数量统计后发现，随着浓度的增加，细菌、真菌和放线菌数量均表现为先下降后升高再下降的趋势，且1倍和5倍浓度处理的样品细菌、真菌和放线菌数量均显著低于对照，2倍浓度处理的样品细菌、真菌和放线菌数量与对照无显著差异（表2）。
3 结论与讨论
该研究中不同浓度2，4-D丁酯处理的槟榔幼苗外观均无明显褪绿和变黄，且低浓度对槟榔苗生长有促进作用，这是激素型除草剂的典型特征[10]。从表面看槟榔幼苗没有受到2，4-D丁酯的影响与伤害，但除草剂的施用在推荐剂量下对作物也是一种胁迫[11]，2，4-D丁酯作为激素型选择性除草剂，具有较强的内吸性，槟榔幼苗虽然表面上没有明显受伤，但其内部光合作用是否受到影响则需要通过对其生理生化等指标测定来进行确认。
叶绿素与植物的光合作用密切相关[12]。该研究中不同浓度2，4-D丁酯对槟榔苗叶片叶绿素含量有显著降低作用，这与2，4-D丁酯对罂粟叶绿素含量的影响保持一致[13]，说明不同浓度2，4-D丁酯对槟榔光合作用有一定程度的影响，这与苯氧羧酸类除草剂主要抑制光合作用的机理相吻合[14]。作物在逆境胁迫下，体内的活性氧清除系统会产生一系列的变化，多种酶协调作用使生物体处于一种动态平衡状态[15]，该研究中高浓度的2，4-D丁酯处理后SOD、CAT和POD活性的变化说明槟榔保护酶系统的动态平衡受到了破坏。
综上所述，由于该研究中低浓度2，4-D丁酯处理下SOD、CAT和POD活性与对照相比并无显著变化，且低浓度2，4-D丁酯对槟榔苗的生长还有一定促进作用，说明正常施用的2，4-D丁酯对槟榔的生长及抗氧化酶活性等生理特性较为安全。另一方面，槟榔苗的外观形态没有因为不同浓度2，4-D丁酯的施用而发生明显变化，但不同浓度下叶绿素的变化以及高浓度条件下酶活的变化会导致植株的光合作用受到一定程度的影响，所以不能仅仅通过植株的形态变化来判断其是否受到药害，当植株形态发生明显变化时，说明机体损伤已经达到比较严重的程度[10]。此外，由于该试验为2，4-D丁酯对槟榔影响的初探，为了便于操作选择槟榔幼苗作为试验对象，而槟榔黄化现象在槟榔大树上表现更为突出，因此后续试验会在此研究基础上继续对大树进行试验，以更贴近实际生产需要。
参考文献
[1]
覃伟权，朱辉.棕榈科植物病虫鼠害的鉴定及防治[M].北京：中国农业出版社，2011.
[2] 邓秀成.海南省槟榔产业链优化研究[D].武汉：华中农业大学，2008.
[3] 吉训聪，詹兴球，肖敏，等.化学药剂防治槟榔地杂草试验初报[J].中国热带农业，2007（2）：40-41.
[4] 张小卫.2，4-D丁酯对冬小麦安全性及产量的影响[J].小麦研究，2013，34（1）：10-16.
[5] 王鑫，郭平毅，原向阳，等.2，4-D丁酯对罂粟（Papaver somniferum L.）保护酶活性及脂质过氧化作用的影响[J].生态学报，2008，28（3）：1098-1103.
[6] 杨艳君，张谨华，冀瑞萍，等.不同密度、油菜素内酯和2，4-D丁酯对谷子光合特性及产量的影响[J].作物杂志，2015（6）：84-90.
[7] 吴童童，车海彦，曹学仁，等.海南槟榔黄化现象与除草剂残留关系初探[J].热带农业工程，2018，42（1）：14-18.
[8] 昌梦雨，魏晓楠，王秋悦，等.植物叶绿素含量不同提取方法的比较研究[J].中国农学通报，2016，32（27）：177-180.
[9] 林先贵.土壤微生物研究原理与方法[M].北京：高等教育出版社，2010.
[10] 娄国强，吕文彦，职明星.2甲4氯对不同小麦品种幼苗及生理指标的影响[J].植物保护学报，2006，33（3）：335-336.
[11] 郝红丹.常用除草剂对萝卜、白菜的药害和几种缓解剂对其药害的缓解效果研究[D].郑州：河南农业大学，2015.
[12] 赵英，吴敏，周兴文.模拟酸雨胁迫对罗汉果幼苗生理特性的影响[J].中国南方果树，2020，49（3）：62-66.
[13] 董丽平，郭平毅，王鑫.2，4-D丁酯对罂粟叶绿素含量及光合作用的影响[J].广东农业科学，2011，38（24）：31-32.
[14] 汪靜，彭俊，邓小霞，等.2甲4氯钠对棉苗生理生化指标的影响[J].中国植保导刊，2013，33（5）：8-11.
[15] 王正贵.除草剂对小麦产量和品质的影响及其残留特性[D].扬州：扬州大学，2011.
关键词 2，4-D丁酯;槟榔;生理特性;土壤微生物
中图分类号 S-482.4 文献标识码 A
文章编号 0517-6611（2021）13-0161-02
doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.13.039
开放科学（资源服务）标识码（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
檳榔是我国四大南药之首，其果、种子、皮、花均可入药，果皮可用于提取单宁[1]，也是人们日常咀嚼嗜好品。由于槟榔比其他经济作物易于管理，在我国海南省广泛种植[2]，是海南省第一大特色经济作物。海南槟榔的种植株间距较大，所以杂草为害严重[3]，除草剂在槟榔园施用较多。其中施用较为普遍的2，4-D丁酯为苯氧羧酸类激素型除草剂，具有较强的内吸传导性[4]，通常与其他除草剂混配使用来增强除草效果，对多种作物的产量和光合作用等均有一定程度的影响[5-6]。
由于近年来槟榔园叶片黄化现象严重，对槟榔产量的影响较大，使得种植槟榔的收益大幅下降。关于除草剂施用在其中发挥的作用方面研究较多[7]，因此，笔者选用目前使用较为普遍的2，4-D丁酯，并以槟榔幼苗作为研究对象，对其叶片颜色变化、株高、叶长、叶绿素含量、抗氧化酶活性及根部微生物数量进行了研究，以期了解2，4-D丁酯对槟榔苗生长、光合作用及根部微生物的影响，探索其与槟榔叶片黄化的关系。
1 材料与方法
1.1 试验材料 试验材料为种植于中国热带农业科学院椰子研究所科研试验基地的的槟榔幼苗，正常管理。试验药剂为大连松辽化工有限公司生产的2，4-D丁酯乳油（有效成分57%）。
1.2 试验方法
选取长势一致的槟榔幼苗，分别按照2，4-D丁酯标准施药浓度的1倍（1.30×106 mg/kg）、2倍（2.60×106 mg/kg）和5倍（6.50×106 mg/kg）进行喷洒处理，同时设一组清水对照组，对照及每个处理各设5个重复。喷药后定期观察槟榔是否出现褪绿、枯黄和死苗等现象及其严重程度，并在处理57 d后采集槟榔幼苗倒数第3片叶叶片及槟榔根部土壤。
1.3 测定项目与方法
通过施药前后测定每组槟榔苗的株高及叶长确定生长量。叶绿素含量测定采用丙酮乙醇混合液法[8]。酶活均使用Solarbio公司相关试剂盒进行测定。其中过氧化物酶（POD）活性测定采用愈创木酚法，1 g组织在1 mL反应体系中1 min A470变化0.005定义为一个酶活力单位;过氧化氢酶（CAT）活性测定采用紫外吸收法，1 g组织在反应体系中1 min催化1 nmol H2O2降解定义为一个酶活力单位;超氧化物歧化酶（SOD）活性测定采用氮蓝四唑（NBT）光化还原法，黄嘌呤氧化酶偶联反应体系中抑制百分率为50%时，反应体系中的SOD酶活力定义为一个酶活力单位。土壤可培养微生物数量的测定采用稀释平板法[9]。 1.4 数据分析 使用Excel office软件进行数据统计、绘图，使用SPSS Statistics软件进行差异显著性分析。
2 结果与分析
2.1 施药后槟榔幼苗生长情况
施药后观察发现不同浓度2，4-D丁酯处理的槟榔幼苗外观均无明显褪绿和变黄，随着2，4-D丁酯浓度的增加，槟榔株高增长量先增长后下降，1倍浓度处理对槟榔幼苗生长表现为促进作用，2倍及5倍浓度对槟榔幼苗株高生长表现为明显的抑制作用;槟榔叶长增长量在低浓度时显著增加，1倍浓度处理对槟榔幼苗叶片生长有显著促进作用，2倍及5倍浓度对槟榔幼苗叶片生长无显著影响（图1）。
2.2 施药后槟榔叶绿素总量与酶活性
通过计算后发现不同浓度2，4-D丁酯处理的叶绿素总量均低于对照，且具有显著差异，但不同浓度间无显著差异;2，4-D丁酯处理组的CAT 与POD活性均比对照高，且随着浓度的增加，CAT与POD活性呈高—低—高的“V”型变化趋势，5倍浓度处理的槟榔叶片CAT与POD活性显著高于对照，但1倍及2倍浓度与对照无显著差异;2，4-D丁酯处理组的SOD活性均比对照低，且随着浓度的增加，SOD活性也呈高—低—高的“V”型变化趋势，2倍和5倍浓度处理的槟榔叶片SOD活性显著低于对照，但1倍浓度与对照无显著差异（表1）。
2.3 施药后槟榔根部土壤微生物数量变化
通过稀释培养确定细菌计数适宜稀释度为10-5，放线菌为10-3，真菌为10-3。对菌落数量统计后发现，随着浓度的增加，细菌、真菌和放线菌数量均表现为先下降后升高再下降的趋势，且1倍和5倍浓度处理的样品细菌、真菌和放线菌数量均显著低于对照，2倍浓度处理的样品细菌、真菌和放线菌数量与对照无显著差异（表2）。
3 结论与讨论
该研究中不同浓度2，4-D丁酯处理的槟榔幼苗外观均无明显褪绿和变黄，且低浓度对槟榔苗生长有促进作用，这是激素型除草剂的典型特征[10]。从表面看槟榔幼苗没有受到2，4-D丁酯的影响与伤害，但除草剂的施用在推荐剂量下对作物也是一种胁迫[11]，2，4-D丁酯作为激素型选择性除草剂，具有较强的内吸性，槟榔幼苗虽然表面上没有明显受伤，但其内部光合作用是否受到影响则需要通过对其生理生化等指标测定来进行确认。
叶绿素与植物的光合作用密切相关[12]。该研究中不同浓度2，4-D丁酯对槟榔苗叶片叶绿素含量有显著降低作用，这与2，4-D丁酯对罂粟叶绿素含量的影响保持一致[13]，说明不同浓度2，4-D丁酯对槟榔光合作用有一定程度的影响，这与苯氧羧酸类除草剂主要抑制光合作用的机理相吻合[14]。作物在逆境胁迫下，体内的活性氧清除系统会产生一系列的变化，多种酶协调作用使生物体处于一种动态平衡状态[15]，该研究中高浓度的2，4-D丁酯处理后SOD、CAT和POD活性的变化说明槟榔保护酶系统的动态平衡受到了破坏。
综上所述，由于该研究中低浓度2，4-D丁酯处理下SOD、CAT和POD活性与对照相比并无显著变化，且低浓度2，4-D丁酯对槟榔苗的生长还有一定促进作用，说明正常施用的2，4-D丁酯对槟榔的生长及抗氧化酶活性等生理特性较为安全。另一方面，槟榔苗的外观形态没有因为不同浓度2，4-D丁酯的施用而发生明显变化，但不同浓度下叶绿素的变化以及高浓度条件下酶活的变化会导致植株的光合作用受到一定程度的影响，所以不能仅仅通过植株的形态变化来判断其是否受到药害，当植株形态发生明显变化时，说明机体损伤已经达到比较严重的程度[10]。此外，由于该试验为2，4-D丁酯对槟榔影响的初探，为了便于操作选择槟榔幼苗作为试验对象，而槟榔黄化现象在槟榔大树上表现更为突出，因此后续试验会在此研究基础上继续对大树进行试验，以更贴近实际生产需要。
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[7] 吴童童，车海彦，曹学仁，等.海南槟榔黄化现象与除草剂残留关系初探[J].热带农业工程，2018，42（1）：14-18.
[8] 昌梦雨，魏晓楠，王秋悦，等.植物叶绿素含量不同提取方法的比较研究[J].中国农学通报，2016，32（27）：177-180.
[9] 林先贵.土壤微生物研究原理与方法[M].北京：高等教育出版社，2010.
[10] 娄国强，吕文彦，职明星.2甲4氯对不同小麦品种幼苗及生理指标的影响[J].植物保护学报，2006，33（3）：335-336.
[11] 郝红丹.常用除草剂对萝卜、白菜的药害和几种缓解剂对其药害的缓解效果研究[D].郑州：河南农业大学，2015.
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