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生物质炭对黏虫生物学特性的影响【字数:6080】

2024-02-25 17:24编辑: www.jxszl.com景先生毕设
生物质炭作为可再生绿色能源,有减少温室气体排放、提高土壤肥力、改善土壤生境、提高作物产量等作用,得到了国内外学者的广泛关注。根据最近研究发现,土壤添加生物质炭对刺吸式口器植食性害虫褐飞虱、灰飞虱及小麦蚜虫生活史特征有负面影响。但施用生物质炭对咀嚼式口器植食性害虫的影响还尚未了解。本研究以黏虫为对象,设置添加水稻秸秆生物质炭处理盆栽小麦进行饲喂实验,探究生物质炭对黏虫生长发育以及生殖力的影响。实验设置三个处理不添加(对照)、添加1.5%、3.0%生物质炭。研究结果表明,施用生物质炭对黏虫生长发育历期没有显著影响,但会影响黏虫的蛹重,且添加1.5%生物质炭的处理组的雄性蛹重比对照下降12%;3个处理组中雌虫产卵量无明显差异,说明添加生物质炭对黏虫的生殖力无显著影响。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1材料与方法2
1.1实验材料 2
1.2实验方法 3
1.2.1土壤添加生物质炭对黏虫生长发育影响的观察实验3
1.2.2土壤添加生物质炭对黏虫生殖力影响的观察实验3
1.3数据分析3
2结果与分析3
2.1土壤添加生物质炭对黏虫生长发育的影响3
2.2土壤添加生物质炭对黏虫生殖力的影响5
3讨论6
3.1生物质炭添加量对黏虫生长发育的影响6
3.2生物质炭添加量对黏虫生殖力的影响7
致谢7
参考文献7
生物质炭对黏虫生物学特性的影响
引言
引言
我国作为农业大国,作物秸秆资源丰富,全国秸秆理论量高达8.4亿吨,其中可收集量约为7亿吨[1]。秸秆因其富含碳、氮等多种元素,一直被认为是一种重要的农业资源。但随着化学肥料的大量使用,秸秆逐渐淡出人们的视线,成为农业废弃物。近年来,由于环境污染、能源紧张等问题,人们环保意识加重,秸秆燃烧后形成的生物质炭是一种宝贵的可再生绿色资源,对农业有诸多有利影响,引起了广泛学者的关注与研究。
生物质炭是由生物质废弃物 *51今日免费论文网|www.jxszl.com +Q: &351916072
(主要是农作物秸秆,也包括诸如城市生活垃圾和畜禽粪便等材料),在无氧或者缺氧条件下经400~550℃高温热裂解而成的一种具有高度芳香化的富含碳素的物质[2]。生物质炭的组成元素主要为碳、氢、氧、氮等元素,另外还含有磷、硫、钾、钙、镁、硅等元素,其中碳元素含量最高,质量分数为70%~80%[3]。生物质炭具有丰富的孔隙结构和较大的比表面,且表面含有较多的含氧活性基团,是一种多功能材料,施入土壤中可以起到固碳减排、提高土壤肥力等诸多作用,是很好的吸附剂和净化材料[4]。另外,生物质炭对植物生长发育也有一定的促进作用。研究表明,施加适量生物质炭可提高植株高度,促进植物地上部干物质积累,提高植物净光合速率,使植物光合作用与蒸腾作用的协同能力增强,有利于促进光合产物积累,植物根系生理活动增强,对地上部植株的物质供应能力增强,提高作物产量,提升作物品质[5],还能够增加植物叶片叶绿素含量[6]。
生物质炭对土壤、植物的影响会间接影响植食性昆虫。已有几项研究表明生物质炭对某些植食性昆虫的生长发育及生殖力有一定影响。研究发现,施用生物质炭会改变褐飞虱(Nilaparvata lugens)的取食行为、生长发育、产卵量等多项指标[7]。施用生物质炭会对褐飞虱生长发育及繁殖产生一些不利影响,使其若虫发育历期增加,短翅率、若虫存活率、雌虫终身产卵量以及孵化率降低,同时还会改变褐飞虱取食行为,降低褐飞虱的生物适合度[8]。施用生物质炭同样会减弱灰飞虱(Laodelphax striatellus)的生殖能力,且减幅随生物质炭种类与添加量的不同而异。施用玉米或水稻生物质炭对若虫历期无明显影响,但施用小麦生物质炭会延长若虫历期。同时,施用生物质炭还会延长雌成虫寿命,其中施用小麦或玉米生物质炭处理比水稻生物质炭处理更明显。施用生物质炭还会影响灰飞虱生殖力,使其雌虫终身产卵量下降[9]。此外,还有研究发现施用生物质炭对麦长管蚜(Sitobion avenae)繁殖潜力有不利影响,还会引起蚜虫诱导的植物防御作用。施用生物质炭使小麦植株的硅含量增加了40%以上,降低了蚜虫的生育力,使蚜虫种群减少。随着蚜虫取食时间的延长,生物质炭的添加提高了小麦植株中4个防御相关基因(AOS、LOX、PAL和PR)的表达[10]。
国内外对生物质炭影响植食性昆虫的研究较少,目前多研究的为刺吸式口器植食性昆虫,如褐飞虱、灰飞虱和麦长管蚜。在本研究选择黏虫Mythimna seperata(鳞翅目Lepidoptera、夜蛾科Noctuidae)为对象。黏虫是咀嚼式口器植食性害虫,是著名的为害禾谷类作物的迁飞性害虫,具有季节迁飞习性,食性较杂,危害小麦、玉米等一百多种农作物,且对作物造成危害较大,具有短时间内暴发性危害的特点[11]。现阶段常采用人工采卵减轻虫口密度、化学药剂喷洒低龄幼虫的化学防治方式和诱杀成虫的物理防治方法相结合进行防治。因为其口器和取食方式等特点,黏虫大暴发时常将作物叶片全部吃光,将植株穗部咬断,造成严重减产甚至绝收,对农业经济产生严重的影响,因此可作为咀嚼式口器植食性害虫的典型代表进行研究。
本研究中,我们用施加生物质炭的土壤培育小麦,用麦苗叶片饲喂黏虫幼虫,测定其生长发育和生殖指数,探究生物质炭对黏虫生长发育和生殖力的影响。
1 材料与方法
1.1 实验材料
供试生物质炭原料为水稻秸秆,由勤丰众成生物质新材料有限公司生产,热解温度550~650 ℃,故名“水稻秸杆生物质炭”。
供试土壤取自大学牌楼教学科研基地一块闲置的农田,为红棕壤,采样深度015 cm。测得土壤pH值为7.30、全氮含量为0.09%、有机碳含量为1.17 %。
供试小麦品种为“南农0686”,由大学细胞遗传研究所提供,该品种为“MV964091”与“宁麦9号”杂交的后代,性状稳定。
供试黏虫由河北省农科院植物保护研究所提供,在25±1 ℃、相对湿度60±10 %和光照14 L:10 D的养虫室内饲养,用主要成分为玉米叶粉等制成的半人工饲料饲喂幼虫[12],以10 % 的蜂蜜水供成虫补充营养,用吊挂塑料绳的方式供黏虫在上面产卵,室内繁殖多代后,选用初孵幼虫作为供试昆虫。

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