你的大豆植株表现出双氰胺诱导的叶片损伤吗?

你的大豆植株表现出双氰胺诱导的叶片损伤吗?

作者注:大豆叶片可能受到多种因素的损害,包括各种除草剂化学物质、病毒和环境影响。在假设这是由dicamba引起之前,看看所有潜在的因素是很重要的。以下资源可能会有所帮助:Dicamba对大豆的伤害来自威斯康辛大学,还有了解生长调节剂对大豆的危害在本周的作物观察。

大豆在V10
图1。V10期的大豆植株,主茎节数从基部子叶节(0)向上标记,然后是单叶节(1),每个连续的三叶节(2、3、4等)。这株植物也处于R1阶段——第6节开了一朵花(底部的铅笔)。最上面的“完全发育的三叶状叶”(由Fehr和Caviness定义,1977)位于节点10(顶部铅笔)。从植物学上讲,大豆的单叶形状为卵形,如节点9的单叶中有两支钢笔。

高剂量与低剂量暴露造成的损伤

大豆无意中暴露于dicamba会导致叶叶损伤症状,其严重程度与剂量成正比。

在高剂量的dicamba暴露下,整个植株(茎、叶和叶柄)将严重变形,这将使法医分析非常困难。然而,高剂量的双胍损伤通常在双胍暴露事件发生后更早发现。

然而,低剂量的暴露往往在两周内不被检测到,因为在开车经过田野时,传单尖端的拉绳损伤是微妙的,不特别明显。每两周的实地侦察将帮助您在暴露事件日期之后更早地识别脱靶低剂量的双氰胺损伤。

显示大豆节数增长的图表
图2。在不同日期种植的四个成熟组(四种符号类型)大豆品种的主要茎节叶发生模式(见图表底部)。注意,节点累积率的线性关系(连续节点之间3.7天)从V1阶段(水平线)开始,直到Vn阶段才停止,该阶段的品种达到R5阶段(不同品种MG不同)。这些2017年的数据来自米德附近内布拉斯加州东部研究和推广中心种植的地块。

正确查找节点编号

在生长季节的这个时候,你可能会发现树冠内没有较低的叶子。通过查找以下特征来正确识别节点:

  1. 每个节点都会在原来的叶子上留下一个“疤痕”。有时这些区域会产生新的分枝/芽。有时你可以感觉到茎上隆起的区域,这表明有一个节点。
  2. 子叶和单叶节在茎的两侧都有双瘢痕。子叶双瘢痕在茎的最低处,单叶瘢痕在其上面,在茎上旋转90度。
  3. 每一片三叶状的叶子都有一个疤痕,并且在茎的两侧交替出现。
大豆生长阶段V1和V2
图3。这里描述V1和V2阶段。从V1阶段到V2阶段构成了一个3.7天的主茎节累积周期,从V2到V3或任何连续的Vn到Vn+1阶段也是如此(即,如图所示的线性趋势线)图2).注意,给定节点周期的开始和结束是下一个连续展开的叶的展开。(来源:Fehr and Caviness(1977))。
大豆有三小叶的
图4。这些几乎发育完全的三叶状小叶在小叶上部边缘的细胞分裂完成之前直接暴露于dicamba。由于dicamba对单叶边缘细胞分裂有负面影响,直接接触这些单叶导致单叶尖端出现“拉绳”损伤症状,从而缩短了单叶长度。
内布拉斯加州推广教育工作者珍妮·里斯(Jenny Rees)在田间演示了如何确定在大豆中发生dicamba损伤的大约时间。(在YouTube上看.)

如果你对这个题目的回答是“是”,你可能需要确定一下在种植或发芽后,你的田地里的植物实际上接触了dicamba。在植物暴露于喷雾液滴或蒸汽后,不会立即检测到双枯诱导的叶片损伤,因为双枯只影响仍在进行细胞分裂的小叶区域,因此完全发育的小叶不会受到影响。你可能在植株接触到dicamba后的一两个星期内都没有意识到dicamba引起的叶片损伤。

在本文中,我们将解释如何使用法医策略要确定你的田地里的植物可能接触到dicamba的大致日历日期,要么直接从喷雾器罐污染的结果,或间接的结果物理漂移这是由悬浮在空气中的细小喷雾滴的运动引起的蒸汽漂移这是由于存在于树叶或土壤表面的dicamba挥发,随后水蒸气移动。研究表明,dicamba在使用72小时后仍然可以存在于空气中,但根据最近的研究,空气中造成可见伤害的dicamba浓度可持续36小时。敌敌畏除草剂脱靶向大豆转移可能源于敌敌畏除草剂用于玉米田、牧场/牧场、附近种植抗双枯病大豆品种的田地、路边沟渠和铁路沿线。

大豆的敏感性

大豆天生就对dicamba非常敏感。即使是1倍使用率的1/20,000,也能看到伤害。根据每英亩1/2磅活性成分和每加仑4磅酸当量的使用率,仅一滴产品就能对2.7英亩造成明显的伤害。

Engenia®每加仑含有相当于5磅酸的物质,所以一滴就能对3.4英亩造成明显伤害。

Xtendimax®和FeXapan®每加仑含有相当于2.9磅酸的物质,所以一滴这些除草剂可以对2英亩造成明显的伤害。玉米除草剂如Status®,DiFlexx®和DiFlexx DUO®每加仑含有4磅酸当量,可能对玉米造成明显伤害2.7英亩。

法医策略

当你的大豆植株暴露在dicamba液滴或蒸汽中时,你如何确定可能的日历日期或发育阶段?

您可以使用基于以下事实的法医策略:在暴露于dicamba液滴或蒸汽时,小剂量的dicamba损伤(即小片拔罐症状)将随后在那些小片边缘仍在进行细胞分裂的小片中显现出来。由于发育完全的小叶在接触dicamba的当天已不再进行细胞分裂,因此它们不会表现出任何可见的dicamba损伤。在连续发育的叶状节点之间,这种细胞分裂的差异状态(即完成或未完成)具有法医价值,可以确定在大豆发育期间,何时可能发生dicamba暴露,或者相反,出于排除目的,何时不可能发生dicamba暴露。

那么如何以法医的方式使用这些信息呢?

大豆营养发育的常规特征是用Fehr和Caviness(1977)分期系统.子叶出现的(第一个)底部主茎节点被计算为节点编号0(0),单叶小叶出现的(下一个)节点被计算为节点1(1),随后所有三叶小叶出现的主茎节点被分配为连续的主茎节点编号2,直到n,如图所示图1

在大豆营养阶段V1之后,每3.7天在大豆主茎上出现一个含有三叶酸酯的新主茎节(Bastidas等,2008年),这一过程一直持续到植株达到生殖阶段R5(种子填充开始)。这就是内布拉斯加州灌溉或雨养农田中种植MG 1.0到MG 4.0品种的情况(4月下旬)或MG 4.0品种的情况。在米德附近的内布拉斯加州东部研究和推广中心收集的2017年主茎节发生数据清楚地记录了这3.7天的线性趋势(图2).

知道了这个节点产生率,你就可以到一个低剂量双氰胺损伤的田地随机选择10个有代表性的植物。从子叶节点(= 0)开始,向上(单叶节点= 1),直到靠近茎尖的节点上有一个完全展开的三叶状小叶。Fehr和Caviness(1977)将单叶定义为当下一个(上面)节点的三叶状小叶刚刚展开时,在一个给定节点上达到完全展开的单叶状态(例如,见中V1和V2阶段的完全展开的单叶节点数)图3).注意,在图1(Fehr和cavinss定义)完全展开的小叶位于主茎节10号。

现在,在你的10株dicamba单叶受损的田间植物样本中,找到最低的主茎节点,在那里你可以看到一个三叶针叶,它的三个小叶呈现出“收缩”的拉绳尖端形状(图4).(注意:在该州的一些地区,我们已经看到这种损伤早在单叶生叶时就发生了。同时也要注意随着季节的发展而出现的分支。由于dicamba可以移位,来自较低茎节的新分支可能具有表现损伤症状的三叶酸酯,但仅应考虑具有三叶酸酯的原始分支,以便使用这种法医策略进行准确的计时。)注意主茎节点的编号。正如前面所提到的,在dicamba暴露发生的那天,主茎节的单叶可能还没有完全发育。

现在,移到植物茎上,注意每一个连续的主茎节,那里的小叶表现出不同程度的二甘菊诱导的小叶杯状。受影响的节点数量取决于dicamba剂量水平(少量节点为轻剂量,许多节点为高剂量)。您将需要停止节点计数在最上面的茎节点有一个完全发展的单叶(如上段所述)。尽管你可能会在茎尖的幼叶(尚未完全发育)中看到拔火罐,不要计算或包括这些节点号。为什么不呢?因为如前所述,在主茎上连续节状小叶产生的3.7天间隔中,从完全发育的小叶节点n开始,到完全发育的小叶节点n+1结束(例如,在图3).这些新出现的、受dicamba损伤的非常年轻的小叶只是反映了一个事实,即施加在一个特定的小叶上的dicamba被转移到许多在茎尖发育的非常年轻的节小叶上。

领域的例子

现在,作为对标题问题应用法医策略的一个例子,假设您观察到了“夹尖损伤”(图4)生长在主茎节5的小叶上(但不在以下的小叶节上)。还假设你观察到的每个依次较高的节点上的杯状叶,直到你可以计数的最后的顶部节点,根据定义,必须有一个“完全发展的叶”(图1).假设这是主茎节点9。因此,考虑到大豆主茎上每3.7天就会产生一个新节(图2), 9减去5表示发生了4个节点-累积周期。您现在可以从法医角度估计,dicamba的暴露可能发生在今天之前约15天(4 x 3.7 = 14.8)。(当然,要记住,“今天”是当你在主茎节9处观察到一个完全发育的受伤的小叶时。)主茎节4的小叶在15天前刚刚在顶端完成细胞分裂。因此,使用这种鉴定策略,您可以推测出,在节点5小叶的发育过程中暴露了dicamba。

当然,你可能会对另一种方法感兴趣,那就是估计在生长季节接触到dicamba的日历日期。从法医学上讲,这将需要将作物发育时期的Vn阶段转换为该阶段发生的日历日期。这种转换可以使用大豆作物模型SoySim,这是嵌入多人SoyWater程序。(对于内布拉斯加州的大豆生产商或农学家来说,使用SoyWater进行法医分析会更容易。)因为只有在大豆作物达到V1阶段后,才开始有3.7天的节到节收益间隔(图3),因为V1的日历日期会因种植日期而异(图2),在SoyWater中输入受双氰胺伤害的大豆田的种植日期和品种成熟组别,将创建一个大豆水田作物发展表,其中预测了每个和所有Vn阶段的日历日期。回到上面的例子,你得出的结论是,在茎主节点5上的小叶在其顶端完成细胞分裂之前就受到了dicamba的影响。所以,你现在只要检查你的SoyWater字段表,以确定预计实现V5阶段的日历日期。您现在可以从法医学上推测,dicamba暴露一定发生在V5日历日期或其附近。

详细介绍如何使用SoyWater来规划/跟踪大豆Vn和Rn阶段,以供决策之用可在线.如果您在使用SoyWater方面需要帮助,请联系UNL荣休教授Jim Spechtjspecht1@unl.edu

如果你通过计算植物上的所有节点来确定日历日期,以获得植物的大约年龄(见视频),它可能不像知道植物的实际出苗日期或使用SoyWater模型那样准确。这是因为3.7天的节点累积直到V1才正式开始。然而,对于快速的现场诊断,它确实提供了潜在植物年龄的大致估计和损伤的时间范围。

总结

在过去的两年里,内布拉斯加州推广学院的教师使用了这种法医方法,并在提供由罐污染或其他作物引起的脱靶双坎巴伤害的潜在时间框架方面取得了良好的效果。我们只对脱靶的敌敌畏伤害进行了测试,而没有对2,4- d或其他除草剂的伤害进行测试。你可以从CropWatch上查看所有dicamba相关信息在这里

参考文献

巴斯蒂达斯,a.m., T.D. Setiyono, A. Dobermann, K.G. Cassman, R.W. Elmore, G.L. Graef, J.E. Specht. 2008。大豆播期:对营养、繁殖和农艺的影响。作物科学。48:727 - 740。

费尔,沃尔特·r·和查尔斯·e·卡维内斯,1977。大豆的发展阶段。ISU特别报告

卡尔夫,S. D.德沃斯,G.T.S. Beemster, 2014。叶子的发育:细胞的视角。植物科学前沿5:362。

克莱因、罗伯特、阿米特·贾拉、兰迪·普莱尔、斯特文·克内泽维奇、珍妮·里斯和托德·惠特尼,我们能在2018年管理Dicamba应用程序吗?《作物观察》2018年2月15日报道。

普罗斯特,理查德和克里斯·布尔布姆。丁酸对大豆的危害威斯康辛大学营养和病虫害管理。

普赖尔,兰迪,罗伯特·克莱因,阿米特·贾拉,斯特文·克内泽维奇和珍妮·里斯。清除喷雾器中残留的Dicamba:一项棘手的任务。UNL作物观察,2018年2月15日。

里斯,珍妮,吉姆·斯派克特,兰迪·普莱尔,托德·惠特尼,阿米特·贾拉,罗伯特·克莱因,斯特万·克内泽维奇,玉米应用中Dicamba可能脱靶运动2018年2月15日,UNL CropWatch.unl.edu。

大豆生长仿真模型内布拉斯加大学林肯分校。

大豆水-站点特定的天气和作物用水内布拉斯加大学林肯分校。

Specht, Jim和Haishun Yang,利用大豆水制定灌溉计划,监测大豆产期,指导决策《作物观察》2017年6月26日报道。