苗前(preemergence, PRE)除草剂对ThryvOn棉花的药害是否改变烟蓟马(Thrips)治理策略的判定

《Agronomy Journal》:Determining if preemergent herbicide injury on ThryvOn cotton alters management strategies

【字体: 时间:2026年06月14日 来源:Agronomy Journal 2

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  为应对抗草甘膦的豚草(Amaranthus palmeri S. Wats.),棉农增加了苗前(preemergence, PRE)除草剂的使用。此类除草剂可引起棉花幼苗药害,从而延长棉花对蓟马(Thysanoptera: Thripidae)的感虫期(win

  
为应对抗草甘膦的豚草(Amaranthus palmeri S. Wats.),棉农增加了苗前(preemergence, PRE)除草剂的使用。此类除草剂可引起棉花幼苗药害,从而延长棉花对蓟马(Thysanoptera: Thripidae)的感虫期(window of susceptibility)。随着PRE除草剂在棉花上的应用,含ThryvOn性状品种的蓟马管理策略尚不明确。本研究以ThryvOn品种Deltapine(DP) 2211 B3TXF与非ThryvOn品种DP 2127 B3XF为材料,设置PRE除草剂倍率(无、1×、2×),并配合有无叶面杀虫剂(乙酰甲胺磷 acephate,200 g ai ha?1,一叶期施用)处理,于2023和2024年在佐治亚州Tifton及阿拉巴马州Prattville开展试验,以明确除草剂药害与蓟马治理对ThryvOn与非ThryvOn棉花生长的联合效应。结果表明:DP 2127 B3XF的除草剂药害普遍高于DP 2211 B3TXF,且任意处理下DP 2127 B3XF的蓟马为害均重于DP 2211 B3TXF的任何处理;ThryvOn棉花早期除草剂药害未加重蓟马为害;株高、总果枝节位数、地上部鲜重及皮棉产量(lint yield)仅受品种影响;虽一品种含ThryvOn另一不含,但因两品种非近等基因系(isoline),差异不能单独归因于该性状;现蕾节位(first fruiting branch, FFB)、封行( cutoff / nodes above white flower NAWF=3)日期无显著差异。综上,结果表明ThryvOn与非ThryvOn棉花的一般农艺管理措施不应有所区别。
Determining if Preemergent Herbicide Injury on ThryvOn Cotton Alters Management Strategies for Thrips——发表于《Agronomy Journal》论文解读
一、研究背景与目的
美国东南部棉花(Gossypium hirsutum L.)生产面临抗草甘膦豚草(Amaranthus palmeri)蔓延的问题,迫使生产者依赖苗前(preemergence, PRE)除草剂(如氟磺胺草醚 fomesafen、乙草胺 acetochlor 等)进行土壤封闭处理。PRE除草剂可引起棉花幼苗生长受抑(药害),理论上会推迟棉花渡过蓟马(Thrips, 主要为烟草蓟马 Frankliniella fusca)易感期(四叶期前),从而增加蓟马为害风险。同时,常规杀虫剂(如乙酰甲胺磷 acephate、新烟碱类)在一些产区出现蓟马抗性。Bayer公司开发的转基因ThryvOn棉花(MON 88702,表达Bt Cry51Aa2.834_16毒素)可抑制蓟马取食与产卵,降低早期蓟马种群及为害,通常无需补充叶面喷雾。但目前未知PRE除草剂造成的幼苗药害是否会削弱ThryvOn的抗性表现、是否需要因此调整ThryvOn棉田的蓟马治理方案。为此,研究人员开展田间试验,评估不同PRE除草剂剂量与叶面杀虫剂处理下,ThryvOn与非ThryvOn棉花在除草剂药害、蓟马种群与为害、早期及全季生长发育、产量上的差异,以判定PRE药害是否应改变ThryvOn棉花的蓟马管理策略。
二、材料与方法概要
试验于2023—2024年在佐治亚州Tifton(Tifton loamy sand)和阿拉巴马州Prattville(Lucedale fine sandy loam)灌溉棉田进行。采用随机完全区组设计,4次重复。供试材料为ThryvOn品种Deltapine(DP) 2211 B3TXF与非ThryvOn品种DP 2127 B3XF(均含吡虫啉 imidacloprid 种衣剂)。处理为三因素全因子组合:品种(2水平)× PRE除草剂倍率(无、1× = 氟磺胺草醚 fomesafen 270 g ai ha?1+ 乙草胺 acetochlor 810 g ai ha?1、2×为双倍1×剂量,播后3日内喷施并灌溉激活)× 蓟马叶面处理(无、一叶期喷施乙酰甲胺磷 acephate 200 g ai ha?1)。观测指标包括:28天_after_planting(DAP)除草剂视觉药害评级(0%–100%)、14/21/28 DAP蓟马计数(酒精冲洗法)及蓟马为害视觉评级(0–5分)、28 DAP株高/总节位/地上及根系鲜重、初花期首果枝(first fruiting branch, FFB)节位/株高/总节位/第一果位成铃率(first position fruit retention)、每周测nodes above white flower(NAWF)至cutout(NAWF=3)计算成熟日数、季末株高与总主茎节位、皮棉产量(lint yield)(机械收花后经微型轧花测定)。数据用JMP Pro 17进行方差分析,Tukey HSD(α=0.05)比较最小二乘均值,按交互作用情况合并或分年/地点分析,年将地点及区组作随机效应。
三、研究结果
3.1 Thrips population and injury(蓟马种群与为害)
品种(p<0.0001)及叶面蓟马处理(p=0.0195)影响14 DAP蓟马种群;DP 2211 B3TXF平均蓟马数量低于DP 2127 B3XF,acephate叶面处理使种群降约24%。28 DAP蓟马种群同样仅受品种影响(p<0.0001),ThryvOn品种较非ThryvOn降约58%。28 DAP蓟马为害受品种×PRE倍率×叶面处理交互影响(p=0.0108):DP 2211 B3TXF各处理间蓟马为害无差异且均低于DP 2127 B3XF任何处理;DP 2127 B3XF在2×PRE无叶面处理时为害最高,施叶面杀虫剂可减轻。表明ThryvOn棉花可有效压制蓟马为害,不受PRE除草剂药害水平影响。
3.2 Herbicide injury(除草剂药害)
品种与PRE倍率交互显著(p=0.0134)。相同PRE剂量下DP 2127 B3XF的视觉除草剂药害高于DP 2211 B3TXF(1×分别为约16% vs 12%,2×约为25% vs 21%)。无PRE处理均为0%药害。提示ThryvOn品种在本研究中表现出略高的PRE除草剂耐受性,值得进一步验证。
3.3 Early-season heights, nodes, and biomass(早期株高、节位与生物量)
总节位与根鲜重不受处理影响。28 DAP株高受品种(p<0.0001)与PRE倍率(p=0.0027)影响:DP 2211 B3TXF(14.2 cm)高于DP 2127 B3XF(12.8 cm);不施PRE(14.1 cm)高于2×PRE(12.8 cm),1×PRE与对照无差异。地上鲜重同理受品种(p=0.0044)与PRE倍率(p=0.0227)影响:ThryvOn(13.9 g/株)高于非ThryvOn(11.5 g/株);不施PRE高于2×PRE,1×PRE无差异。说明标签剂量PRE未明显抑制早期生长,ThryvOn品种早期长势略优可能关联品种背景。
3.4 First fruiting branch, plant heights, total nodes, first position fruit retention at first bloom, and cutout date(首果枝节位、初花期株高总节位、第一果位成铃率及封行日期)
首果枝(first fruiting branch, FFB)节位受品种×PRE倍率交互影响(p=0.0129);两品种在无PRE和1×PRE下FFB有差异(DP 2127 B3XF偏晚,约5.4–5.5节 vs DP 2211 B3TXF约4.9–5.1节),但在2×PRE下相近(均约5.3–5.3节),属品种遗传特性范畴。初花期株高(p<0.0001)与总节位(p=0.0363)仅受品种影响(ThryvOn较高/较少节位),但季末无差异。第一果位成铃率及cutout日期不受品种、PRE或叶面处理影响。说明生育期成熟进程不因ThryvOn性状或PRE药害改变,FFB差异归为品种基因型而非ThryvOn性状。
3.5 Lint yield(皮棉产量)
产量需分年地点分析。2023年两地受品种×叶面处理交互影响:阿拉巴马仅DP 2127 B3XF无叶面处理产量略高,佐治亚DP 2127 B3XF+叶面处理最高,其余无差异;2024年阿拉巴马仅受品种影响(DP 2127 B3XF 1456 kg ha?1> DP 2211 B3TXF 1362 kg ha?1),佐治亚无显著差异。总体趋势为非ThryvOn品种略高产,可能与早期ThryvOn商业品种尚未导入优良地方亲本有关,非ThryvOn性状本身导致减收。PRE除草剂倍率与叶面蓟马处理(ThryvOn自带抗性)对产量无负面协同效应。
四、讨论与结论
研究人员指出,PRE除草剂引起的棉花幼苗药害并未增加ThryvOn棉花对蓟马的易感性,ThryvOn性状在PRE除草剂造成不同程度药害时仍能维持对蓟马种群与为害的有效压制,因此不必因使用PRE除草剂而调整ThryvOn棉田的蓟马治理策略(常规不需追加叶面杀虫剂)。本试验中ThryvOn品种(DP 2211 B3TXF)表现出的较低PRE除草剂视觉药害值得后续以更多品系/近等基因系(isoline)及不同PRE药剂验证是否具普适的PRE耐受性优势。株高、节位、FFB、皮棉产量等农艺差异归因于供试商业品种遗传背景而非ThryvOn(Bt Cry51Aa2.834_16)性状;第一果位成铃率与cutout日期无品种间差异,表明东南棉区ThryvOn与非ThryvOn棉花农艺管理(水肥、植物生长调节剂等)应按具体品种而非按是否含ThryvOn性状制定。结论总结如下:
PRE苗前除草剂药害未使ThryvOn棉花更易遭受蓟马为害;ThryvOn与非ThryvOn棉花生长发育及产量仅因品种而异,不因ThryvOn性状产生需区别对待的农艺管理要求;ThryvOn技术仍是美国棉区蓟马及盲蝽(tarnished plant bug, Lygus lineolaris)综合治理中的重要工具,未来应进一步评估ThryvOn对植物生长调节剂(plant growth regulator, PGR)管理的响应、不同生境(旱地vs灌溉)及PRE除草剂药害的广泛适用性。
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