糖在作物上的应用研究

糖在作物上的应用研究

2015年5月27日

有益的瓢虫在玉米
许多研究表明,使用糖溶液会增加有益昆虫的数量。(照片由蕾切尔·史蒂文斯在玉米施糖后立即拍摄。)
也可以查看内布拉斯加州的研究结果给作物施糖

在作物上施用糖近来引起了一些种植者和农业种植者的兴趣。将糖应用于农作物并不新鲜;然而,关于这种做法的推广资源共享的科学研究很少。本文的目的是强调一些已经进行的研究。

糖的来源

市场上有许多供种植者使用的糖源。这包括甜菜粒或蔗糖、红糖、高果糖玉米糖浆、其他植物性糖产品以及各种类型的糖蜜。一个研究1是由威斯康星州、伊利诺伊州、明尼苏达州和印第安纳州的研究人员在2010年进行的,他们比较了不同来源的糖和未经处理的大豆中的含量。他们的治疗方法:

  1. 未经处理的检查
  2. 砂糖(100%蔗糖)施用于V4
  3. 高果糖玉米糖浆(11g葡萄糖/果糖每30毫升)应用于V4
  4. 糖蜜(每30毫升28克蔗糖)使用V4
  5. 黑带糖蜜(每30毫升26克蔗糖)施用于V4
  6. 添加砂糖(100%蔗糖)于R1
  7. 添加黑糖蜜(每30毫升26克蔗糖)于R1
  8. 砂糖(100%蔗糖)施用于V4和R1
  9. 黑带糖蜜(每30毫升26克蔗糖)施用于V4和R1

图1。威斯康星州、伊利诺伊州、明尼苏达州和印第安纳州的糖研究结果所有处理均以3磅糖/英亩的比例施用,并在自来水中稀释,最终形成15 - 20加仑/英亩的喷雾溶液。选择V4期和R1期与普通草甘膦施用时间一致。研究结果未发现施糖对产量有统计学意义上的提高[P=0.60],不同糖源间对产量的影响也无统计学差异。结果可以在图1。

另一项研究22013年研究了玉米和大豆的糖应用。将未经处理的对照品与玉米中的两种糖源(葡萄糖和蔗糖)进行比较,这两种糖源分别以4磅/ac的重量应用于20加仑V5玉米溶液中。在大豆研究中,将未经处理的对照品与在R2环境下施用4磅/ac的蔗糖和在R3环境下施用9盎司/ac的Headline杀菌剂进行比较,两者都是在20加仑溶液中进行的。结果表明,不同处理玉米产量差异不显著,与上述研究结果一致,不同糖源间产量差异不显著。与施糖和未加处理的对照相比,施Headline的大豆产量有统计学上的提高。

糖液应用与益虫

许多研究表明,使用糖溶液可以增加有益昆虫的数量。以下是一些精选的例子。

犹他州立大学(Utah State University)的研究人员将这种糖水溶液的应用称为“人工蜜露”,并研究了有益昆虫对这种溶液应用于苜蓿的反应。在一项研究中3.,地块接受以下处理之一:

  1. 什么都没有,
  2. 糖水的解决方案,
  3. 在水中补充蛋白质,或者
  4. 糖-蛋白质补充物-水溶液的组合。

成年草蛉虫和瓢虫总是对糖水溶液的应用做出积极的反应,其他有益的昆虫,如成虫象鼻虫、大眼睛虫、小海盗虫和成虫悬停。益虫对蛋白质补剂的应用并没有一致的阳性反应。

应用糖水溶液也在洪都拉斯与有益昆虫计数玉米立即和一周后应用4.施用糖处理后,益虫量比未处理高70%,施用糖处理后一周,益虫量是未处理的两倍。研究人员还发现,在经过糖处理的地块中,秋粘虫的侵袭减少了18%,被秋粘虫破坏的叶面积减少了35%。他们认为,在玉米上施用糖可以使天敌集中,从而减少秋粘虫的侵袭和危害。

USDA-ARS昆虫学家5研究发现,与饮食中不提供糖的甲虫相比,摄入糖的瓢虫提高了雌性的存活率,从而增加了产卵量。在南达科他州、马里兰州和肯塔基州,他们还测量了喂食大豆的甲虫的频率,并分析了它们的肠道内容,这些大豆种植区分别施用了糖和未施用糖。经糖处理的瓢虫数量多于未处理的瓢虫数量。研究人员认为,喂糖对瓢虫的数量非常重要,而且是一种帮助维持农业生态系统中有益物种的可能方法。

在另一个研究6结果表明,与未施用糖水的试验田相比,施用糖水的试验田瓢虫的存活时间延长了20-30%。在喷洒糖溶液后的最初4到6小时内,经糖处理的地块的瓢虫数量增加了10到20倍。

糖在植物防御信号中的作用

一个令人着迷的最近的文献综述7在光合作用、碳水化合物运输、生长发育和植物防御系统等机制中共同发挥糖的作用。它引用了2007年研究8在水稻研究中,研究人员对许多因素进行了评估,包括在野生型水稻植株的根系中添加蔗糖,以及在接种引起稻瘟病的真菌病原体之前将蔗糖喷洒在水稻叶片上。施糖导致根系过度表达基因,诱导植物内部的防御机制。在叶状植株上喷洒糖溶液和土壤浸水一周后的病害压力是对照植株的一半。15天后,对照植株表现出比糖处理植株严重的病害,这表明在植物病原攻击前叶施糖可以信号植物的防御反应,从而增加植物对病原的抵抗力。研究人员注意到,在这项研究中,所有的植物都处于四叶阶段,他们很好奇,随着植物成熟,诱导的抗性是否会继续存在。

总之,研究表明,在玉米或大豆上施用糖源没有统计学上的差异,产量没有统计学上的增加。大量研究记录了用糖水溶液处理的农田和地块益虫数量的增加,建议将这种溶液作为生物防治方法来减少害虫数量。虽然还需要做很多研究,但糖确实在诱导植物防御反应中发挥了重要作用,最近的研究表明,在病原感染前施用糖可以降低水稻的疾病水平。

参考文献

1Furseth, B., Davis, v.m., Casteel, S.N., Naeve, S.L.和Conley, s.p 2011。叶片施糖对大豆籽粒产量无影响。工厂管理网络doi:10.1094/CM-2011-0615-01-BR。
2继续萎缩,收听距离2013。玉米和大豆的食糖应用
3.埃文斯,E.W.和斯沃洛,J.G. 1993年。天敌对犹他紫花苜蓿人工蜜瓜的数值响应。环境昆虫学22(6):1392 - 1401。
4卡纳斯,洛杉矶和奥尼尔,1998年。糖液在玉米上的应用及天敌对秋粘虫的影响国际害虫防治杂志44(2):59-64。
5达勒姆,s . 2013。瓢虫食性影响其作为生物防治剂的效果。美国农业部农业研究局。
6Van der Werf, W., Evans, E.W.和Powell, J. 2000。扩散的测量与模拟胭脂虫除了(鞘翅目:瓢虫科).欧元。j . Entomol 97:487 - 493。
7Moghaddam, M.R.B.和Van den Ende, W. 2012。糖与植物先天免疫.实验植物学杂志。
8戈麦斯-阿里扎,j.a.,坎波,鲁法特,m.a.,埃斯托帕,m.a.,麦塞格尔,j.a.,圣塞贡多,b.a.和古柯,m.a. 2007。水稻中过表达玉米致病相关PRms蛋白的蔗糖介导的植物防御反应和广谱抗病性分子植物-微生物相互作用20(7):832-842。

鸣谢

特别感谢鲍勃·赖特,内布拉斯加推广昆虫学家,为作者提供了一些昆虫学手稿。

珍妮·里斯
内布拉斯加州扩展教育家

在线农学理学硕士

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一片玉米地。