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      溫度和濕度對(duì)南方根結(jié)線蟲存活的影響

      2012-09-28 01:44:08曹素芳漆永紅陳書龍
      植物保護(hù) 2012年6期
      關(guān)鍵詞:離體線蟲存活

      曹素芳, 漆永紅, 杜 蕙, 陳書龍

      (1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所,蘭州 730070;2.河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)研究所,河北省農(nóng)業(yè)有害生物綜合防治工程技術(shù)研究中心,保定 071000;3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,蘭州 730070)

      根結(jié)線蟲是植物病原線蟲中種類最多,分布最廣,危害最嚴(yán)重的一類線蟲。世界上報(bào)道的根結(jié)線蟲種類有80多種,涉及114科,2 000多種寄主植物,常見的主要有4個(gè)種[1],即南方根結(jié)線蟲[Meloidogyne incognita (Kofoid & White)]、北方根結(jié)線蟲(M.hapla Chitwood)、爪哇根結(jié)線蟲[M.javanica(Treub)]和花生根結(jié)線蟲[M.arenaria(Neal)],其中南方根結(jié)線蟲的發(fā)生面積大、寄主種類最多,已成為優(yōu)勢(shì)種群。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整,保護(hù)地栽培面積迅速擴(kuò)大,這為根結(jié)線蟲的發(fā)生發(fā)展提供了適宜的環(huán)境條件,使得土壤線蟲量得以積聚增殖。目前化學(xué)防治仍是根結(jié)線蟲防治的主要手段,一些高毒藥劑在防治方面成為首選,盡管此措施起了很大作用,給社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益,但線蟲產(chǎn)生了高度的抗藥性,導(dǎo)致農(nóng)藥用量逐年增加,造成環(huán)境污染,對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞十分巨大,而尋找綠色無(wú)公害的農(nóng)業(yè)防治技術(shù)成為許多國(guó)家的研究目標(biāo)之一。

      根結(jié)線蟲病是一種土傳病害,適宜的土壤溫濕度是根結(jié)線蟲傳播的重要條件。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用太陽(yáng)能加熱、覆膜加熱、土層添加有機(jī)物和灌水、冷凍處理來(lái)防治根結(jié)線蟲,取得了一些顯著的成效[2-5]。通過(guò)調(diào)整土壤中的溫濕度條件來(lái)改變根結(jié)線蟲的生存環(huán)境,遏制繁殖和侵染,破壞其正常的生活史達(dá)到有效減輕為害的目的。我國(guó)利用溫度和濕度生態(tài)條件來(lái)有效防治根結(jié)線蟲病害缺乏系統(tǒng)和深入研究,本試驗(yàn)以南方根結(jié)線蟲為靶標(biāo),在室內(nèi)條件下測(cè)試不同溫度和時(shí)間處理對(duì)離體根結(jié)線蟲存活的影響及溫度、濕度及高溫高濕環(huán)境對(duì)土壤中根結(jié)線蟲存活的影響,旨在為該線蟲的防治提供理論依據(jù)。

      1 材料與方法

      1.1 供試線蟲

      供試線蟲為南方根結(jié)線蟲,采用Sasser等[6]方法在感病番茄品種‘佳源大粉’上進(jìn)行繁殖,具體為:在解剖鏡下從發(fā)病番茄根系挑取新鮮卵囊,放入直徑9cm的培養(yǎng)皿內(nèi),用0.5%NaClO進(jìn)行表面消毒3min,無(wú)菌水洗3次。同時(shí)將消毒后的卵囊放入24孔培養(yǎng)板中,在室溫(25℃左右)孵化2齡幼蟲,每隔24h換水一次,保證每次選用的2齡幼蟲新鮮和活力一致。

      1.2 不同溫度處理對(duì)離體南方根結(jié)線蟲的影響

      取500μL約含500頭根結(jié)線蟲2齡幼蟲的線蟲液置于24孔板中,將24孔板分別放于25、30、35、40、45、50℃培養(yǎng)箱中處理,將處理后的線蟲在室溫(24~27℃)條件下放置12~16h,然后在體視顯微鏡下采用針刺法檢查線蟲死活,利用線蟲針輕輕撥動(dòng)線蟲,如線蟲有反應(yīng)則視為活蟲,否則視為死蟲,每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。

      1.3 不同溫濕度處理對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲的影響

      在土壤中加入適量的水,配制成不同的濕度,使其含水量分別為6%、14%、18%。土壤含水量(質(zhì)量濃度)=水質(zhì)量×100%/烘干土質(zhì)量。將定量不同濕度的土裝于180mL的廣口瓶中用封口膜封口,分別放于25、30、35、40、45、50℃培養(yǎng)箱中恒溫處理,同時(shí)接入1mL約含4 000頭線蟲的線蟲液,將處理后的土壤在室溫下自然放涼后采用糖溶液離心法分離線蟲,調(diào)查土壤中的活體線蟲數(shù)量,比較不同溫濕度及不同時(shí)間處理對(duì)根結(jié)線蟲存活的影響。每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。

      2 結(jié)果與分析

      2.1 不同溫度處理對(duì)離體南方根結(jié)線蟲的影響

      離體條件下,不同溫度處理對(duì)南方根結(jié)線蟲存活的影響見圖1a~b。在25℃處理18d,線蟲的死亡率為11.6%,24d達(dá)到41%左右,30d達(dá)到100%。在30℃處理16d,線蟲的死亡率為13%,20d達(dá)到60.6%左右,26d為96.6%。在35℃處理12d,線蟲的死亡率為10.3%,16d為51.6%左右,24d達(dá)到94.1%。而在40℃處理1d對(duì)線蟲沒(méi)有任何影響,處理3d死亡率為15.6%,5d達(dá)到40.3%,到9d時(shí)達(dá)到99.6%,幾乎所有的線蟲都死亡。在45℃下殺死全部活體線蟲需要15min,而50℃殺死全部活體線蟲僅需要2.3min。綜合以上得出,不同溫度處理對(duì)離體條件下的南方根結(jié)線蟲的存活有明顯差異,隨著處理溫度的升高,殺死線蟲所需時(shí)間縮短,而在同一溫度條件下,隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng),線蟲的死亡率逐漸上升。

      2.2 不同溫濕度處理對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲的影響

      不同溫濕度處理對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲的影響見圖2a~f。當(dāng)土壤含水量分別為6%、14%和18%,根結(jié)線蟲在不同溫度下的死亡情況不同。在25℃處理6d線蟲的死亡率分別為6.5%、6.7%和10.7%,24d分別達(dá)到57.1%、67.5%和71.9%,40d分別為80.1%、91.1%和95.4%。在30℃處理6d線蟲的死亡率分別為4.1%、7.6%、12.9%,24d分別為42.2%、60.7%、69.7%,40d分別為70.4%、90.4%、94.3%。在35 ℃處理3d時(shí)線蟲的死亡率分別為4%、9.6%、16.1%,24d分別為40.9%、58.0%、68.2%,40d分別為62.3%、85.3%、88.3%。在40℃下土壤含水量為6%和14%時(shí)處理4d線蟲的死亡率均達(dá)到100%。在45℃下土壤含水量為6%和14%處理170min時(shí)死亡率均達(dá)到100%,土壤含水量為18%時(shí)殺死全部線蟲僅需要140min。而在50℃下土壤含水量分別為6%、14%、18%殺死全部線蟲分別需要25、15、9min。綜合以上得出,當(dāng)土壤溫度為25、30、35℃時(shí),土壤濕度對(duì)線蟲存活的影響不大,土壤含水量為6%是線蟲的適宜濕度;當(dāng)溫度達(dá)到40℃且土壤含水量為6%和14%時(shí),線蟲的死亡率高,殺死100%根結(jié)線蟲僅需4d,不利于其存活;而45℃、50℃的高溫高濕更不利于其存活。

      圖1 不同溫度處理對(duì)離體南方根結(jié)線蟲的影響

      圖2 不同溫濕度對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲存活的影響

      3 討論

      國(guó)外利用溫濕度防治線蟲取得了一些進(jìn)展,Zasada &Oka報(bào)道了溫濕度對(duì)根結(jié)線蟲生物學(xué)特性的影響,以及溫濕度和生防因子協(xié)同作用對(duì)根結(jié)線蟲的防治效果[7-8]。印度利用本國(guó)高溫干旱的氣候優(yōu)勢(shì)對(duì)根結(jié)線蟲的防治取得了顯著的成效[9]。溫度是影響線蟲生長(zhǎng)發(fā)育最為重要的因素之一,每一種線蟲都有其適宜的生長(zhǎng)發(fā)育溫度,通過(guò)研究線蟲對(duì)溫度的敏感性并獲得其抑制性溫度將為利用生態(tài)技術(shù)控制南方根結(jié)線蟲的活性和繁殖以及防治該線蟲病害提供技術(shù)支撐。本試驗(yàn)離體測(cè)試結(jié)果表明,南方根結(jié)線蟲在40℃處理4d,其死亡率達(dá)到100%,而在45℃和50℃殺死全部線蟲僅需170min和15min,說(shuō)明隨著處理溫度的升高,殺死線蟲所需時(shí)間縮短。南方根結(jié)線蟲對(duì)高溫極為敏感,溫度在40℃以上對(duì)線蟲起到有效殺死或抑制作用。另外,通過(guò)覆蓋地膜或添加有機(jī)物來(lái)提高土壤溫度將為利用高溫防治線蟲提供一條新的研究方法。

      Charwa等報(bào)道土壤含水量以及土壤溫濕度對(duì)根結(jié)線蟲有顯著的影響[10]。Forge利用膜下灌水的方式增加濕度、創(chuàng)造高溫高濕的環(huán)境對(duì)根結(jié)線蟲有較好的控制效果[11]。鄭長(zhǎng)英等研究發(fā)現(xiàn),土壤含水量為3.9%~8.98%是番茄根結(jié)線蟲病發(fā)生的最適

      濕度[12]。陳立杰等[5,13]報(bào)道,除干旱和高濕外,濕度對(duì)南方根結(jié)線蟲影響較小,但結(jié)合溫度,則顯示任何濕度條件下的低溫和高溫高濕(>35℃、含水量>30%)對(duì)南方根結(jié)線蟲都有抑制作用。Kumar等[14]報(bào)道,土壤水分在提高土壤溫度中起非常關(guān)鍵的作用,土壤達(dá)到的最高溫度與土壤含水量成正比,濕潤(rùn)土壤比干土的導(dǎo)熱性能好,使溫度傳導(dǎo)得更深。本試驗(yàn)表明,根結(jié)線蟲在不同溫濕度下的死亡情況不同,土壤溫度為25~35℃,含水量為6%是線蟲的適宜濕度;土壤溫度達(dá)到40℃且含水量為6%和14%時(shí),殺死100%根結(jié)線蟲僅需4d,不利于其存活;而45、50℃的高溫高濕更不利于其存活,表明根結(jié)線蟲對(duì)濕熱比對(duì)干熱更加敏感,這使土壤高溫對(duì)它們的影響更為致命。本試驗(yàn)僅在室內(nèi)測(cè)試了對(duì)根結(jié)線蟲有影響的土壤含水量以及土壤溫濕度,可為根結(jié)線蟲病的田間防治提供參考。

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