【摘要】：轉基因作物的種植給人類來帶來巨大的經濟效益和社會效益,能夠有效的防治鱗翅目害蟲,減少化學殺蟲劑的使用,同時提高產量,保護生態(tài)環(huán)境。但是由于外源基因的轉入,轉基因作物也可能帶來由于轉基因環(huán)境釋放所造成的環(huán)境風險問題,如抗性有效性的減弱或喪失、雜草化、生態(tài)入侵、基因漂移與污染、食品安全和影響生物多樣性等。多年來,人們對轉基因作物對地上部分的影響研究較多,但是對于轉基因作物對土壤肥效的研究較少。本文以轉Bt基因水稻華恢1號及其親本明恢63為實驗材料,結合農藥的使用,通過3～4年系統的大田實驗研究轉基因作物及農藥的使用對稻田土壤養(yǎng)分含量和肥力指標(包括有機質、全氮、全鉀、堿解氮、速效磷和速效鉀等)與水稻產量(畝產),以及害蟲(褐飛虱、白背飛虱和二化螟)和天敵昆蟲(黑肩綠盲蝽)種群發(fā)生動態(tài)的影響,為轉基因水稻的可持續(xù)種植和推廣提供土壤肥力指標安全評價和產量評估參考,并明確害蟲災變規(guī)律和天敵種群數量情況等。主要研究結果如下:1.轉Bt水稻種植和農藥的使用對土壤速效養(yǎng)分的影響2013-2015年每年5次(5月,7、8、9和10月)調查取樣的兩因子重復測量方差分析表明,僅在2015年農藥處理對土壤速效N(P0.05)、P(P0.05)和K(P0.05)都造成了顯著影響;在2013-2016年共計16次(2013-2015:5月,7、8、9和10月;2016:5月)調查取樣的兩因子重復測量方差分析表明,轉基因處理、農藥處理及其兩者間的交互作用都未對土壤速效養(yǎng)分含量變化造成顯著影響(P0.05)。而以每月為時間節(jié)點進行雙因子方差分析得出,在個別月份轉基因處理、農藥處理或兩者之間的交互作用顯著影響了土壤速效養(yǎng)分含量(P0.05、0.01或0.001)。2.轉Bt水稻種植和農藥的使用對土壤全營養(yǎng)成分的影響2013-2015年每年5次調查取樣的兩因子重復測量方差分析表明,僅在2015年農藥處理對稻田土壤全N造成顯著影響(P0.05),轉基因處理對稻田土壤全K造成顯著影響(P0.05),而轉基因與農藥處理之間的相互作用未對稻田土壤全營養(yǎng)成分造成顯著影響(P0.05),且全P和有機質未受到轉基因或農藥處理的顯著影響(P0.05)。以2013-2016年連續(xù)16次取樣調查的兩因子重復測量方差分析表明,無論轉基因處理、農藥處理還是兩者之間的交互作用都未對稻田土壤全營養(yǎng)成分造成顯著影響(P0.05)。而對每月調查取樣結果的雙因子方差分析表明,在個別月份轉基因處理、農藥處理或兩者之間的交互作用會對稻田土壤全營養(yǎng)成分含量造成顯著影響(P0.05或 0.01)。3.系統田和化防田轉Bt水稻及其親本稻田害蟲稻飛虱和二化螟及天敵昆蟲黑肩綠盲蝽種群動態(tài)本文通過2014-2015兩年對轉Bt水稻及其對照親本系統田和化防田稻飛虱、二化螟和黑肩綠盲蝽的調查發(fā)現,除了 2015年褐飛虱成蟲和二化螟幼蟲種群發(fā)生量外,農藥處理顯著影響了 2014和2015年白背飛虱若蟲和成蟲、褐飛虱若蟲(P0.001),二化螟幼蟲(2014:P0.05),以及黑肩綠盲蝽種群發(fā)生量(2014:P0.001;2015:P0.01),還顯著影響了 2014年褐飛虱成蟲種群發(fā)生量(P0.001);而轉基因處理僅顯著影響了 2014年二化螟幼蟲種群發(fā)生量,并與農藥處理之間存在顯著的交互作用(P0.05),還顯著影響了黑肩綠盲蝽的種群發(fā)生量(P0.05)。其中,系統田害蟲和天敵種群發(fā)生量顯著高于化防田;轉Bt水稻田害蟲和天敵種群數量顯著低于其親本田;此外,黑肩綠盲蝽的種群數量與稻飛虱的種群發(fā)生量呈現正相關關系。4.轉Bt水稻種植和農藥使用對水稻產量的影響2013-2015年連續(xù)三年的大田測產(水稻畝產)結果發(fā)現,產量高低呈現化防田轉Bt水稻化防田親本水稻系統田轉Bt水稻系統田親本水稻的趨勢。與對照親本水稻相比,化防田和系統田轉Bt水稻平均畝產分別顯著提高了 4.50%和8.92%(P0.05)·,與系統田相比,化防田轉Bt水稻和對照親本水稻平均畝產分別顯著提高了 21.58%和 25.37%(P0.05)。綜上可見,轉基因處理結合農藥處理對大田土壤速效成分和全營養(yǎng)成分的影響不大,且轉基因處理結合農藥處理能夠有效壓低害蟲稻飛虱和二化螟的種群數量而提高水稻產量,同時對黑肩綠盲蝽等天敵昆蟲的種群發(fā)生不利。
【圖文】：

．２田間試驗小區(qū)設置及田間管理逡逑本試驗地選在江西省南昌市南昌縣蓮塘鎮(zhèn)廣福試驗基地。轉Ｂｔ水稻（ＨＨ１）其對照親本（ＭＨ６３）的種植共設置四個處理：轉Ｂｔ水稻＋農藥處理、轉Ｂｔ水稻＋農藥處理、對照親本＋農藥處理和對照親本＋非農藥處理。轉Ｂｔ水稻ＨＨ１與其對本ＭＨ６３的播種小區(qū)間隔交替排列，每個處理各設置３個重復，共設置１２個小區(qū)。逡逑個小區(qū)面積為２０邋ｍｘ５邋ｍ，，小區(qū)間設置１．０邋ｍ溝渠用于灌溉并作為空白隔離帶。逡逑本實驗于２０１３年５月開始，結束于２０１６年５月，期間水稻于５月份育秧，６月逡逑移栽大田，秧苗定植尺寸行間距為１６邋ｃｍｘｌ６邋ｃｍ。水稻插秧時，按每畝１２邋ｋｇ尿１２ｋｇＮ：Ｐ：Ｋ（１６：１６：１６）復合肥的標準撒施基肥。另外，化防田農藥處理的轉Ｂｔ基稻和對照親本生育期內會按正常的田間管理使用農藥，而非農藥處理的系統田ｔ基因水稻和對照親本在整個生育期內不施用任何農藥，確保稻田土壤營養(yǎng)元素不藥的影響。逡逑￣邐隔邐％帶一邐＿￣逡逑

Ｍａｙ邐Ｊｕｌｙ邐Ａｕｇ邐Ｓｅｐｔ邐Ｏｃｔ邐Ｍａｙ邐Ｊｕｌｙ邐Ａｕｇ邐Ｓｅｐｔ邐Ｏｃｔ逡逑圖２－２邋２０１３－２０１５年轉Ｂｔ水稻及其對照親本系統田和化防田土壤速效Ｎ含量動態(tài)逡逑（注：Ａ和Ｂ－２０１３；邋Ｃ和Ｄ－２０１４；邋Ｅ和Ｆ－２０１５；邋Ａ，Ｃ和Ｅ為系統田，即不打藥處理田；Ｂ，Ｄ逡逑和Ｆ為化防田打藥處理田；＊，不同大寫字母和小寫字母分別表示經ｔ檢驗（成對Ｔ檢驗）系統田逡逑或化防田轉Ｂｔ水稻與其對照親本處理之間，轉Ｂｔ水稻和對照親本水稻系統田和化防田之間差異逡逑顯著，Ｐ＜０．０５；下圖同）逡逑Ｆｉｇ．２－２邋Ｄｙｎａｍｉｃ邋ｃｏｎｔｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｓｏｉｌ邋ａｖａｉｌａｂｌｅ邋Ｎ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｓ邋ｗｉｔｈ邋ａｎｄ邋ｗｉｔｈｏｕｓｔ邋ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ逡逑ｓｐｒａｙｉｎｇ邋ｏｎ邋ｔｈｅ邋ｔｒａｎｓｇｅｎｉｃ邋Ｂｔ邋ｒｉｃｅ邋ａｎｄ邋ｉｔｓ邋ｐａｒｅｎｔ邋ｌｉｎｅ邋ｆｒｏｍ邋２０１３邋ｔｏ邋２０１５逡逑（Ｎｏｔｅ：邋Ａ邋ａｎｄ邋Ｂ－２０１３；邋Ｃ邋ａｎｄ邋Ｄ—２０１４；邋Ｅ邋ａｎｄ邋Ｆ—２０１５；邋ＸＩＴＯＮＧ邋ＴＩＡＮ邋－邋Ｎｏ－ｐｅｓｔｉｃｉｄｃ邋ｓｐｒａｙｉｎｇ逡逑ｐａｄｄｙｆｉｅｌｄｓ
【學位授予單位】：南京農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：S435.112;S153

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本文編號：2621021