河北省小麥孢囊線蟲病的發(fā)生與分布

李秀花， 馬 娟， 陳書龍

（河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護研究所，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）

小麥孢囊線蟲病是小麥生產(chǎn)上的一類重要病害，其種類主要包括禾谷孢囊線蟲（HeteroderaavenaeWollenweber）、菲利普孢囊線蟲［H.filipjev（Madzhidov）］以及 （H.latiponsFranklin）等 種類［1］，其中禾谷孢囊線蟲分布廣、危害重，嚴(yán)重威脅小麥的安全生產(chǎn)。禾谷孢囊線蟲除危害小麥外，還危害大麥、燕麥、莜麥、黑麥等禾谷類作物。該線蟲為定居型內(nèi)寄生性線蟲，2齡幼蟲由根生長區(qū)侵入，而后移動到維管束中柱處，將頭插入維管束，刺激頭周圍細(xì)胞形成合胞體。受害小麥幼苗矮黃，根分叉多而短，生長勢變?nèi)?，?yán)重影響植株的正常生長。孢囊線蟲危害一般造成小麥產(chǎn)量損失10%左右，嚴(yán)重地塊可造成損失30%以上。

小麥孢囊線蟲病廣泛分布于世界各禾谷產(chǎn)區(qū)，已知澳、歐、美、亞、非五大洲50余個國家均有發(fā)生。在我國13個省市均有發(fā)生［2－4］，小麥主產(chǎn)區(qū)河南、山東、江蘇、陜西等省份發(fā)生尤為嚴(yán)重。近年來由于小麥?zhǔn)斋@大面積聯(lián)合作業(yè)，小麥孢囊線蟲病的發(fā)生呈上升趨勢，因此了解小麥孢囊線蟲病的發(fā)生與分布，對于小麥孢囊線蟲病的治理具有重要的現(xiàn)實意義。我國在江蘇［5］、青海［6］、寧夏［7］、陜西［8］、內(nèi)蒙古［9］等省份對小麥孢囊線蟲病的發(fā)生分布均做過較為系統(tǒng)的調(diào)查。河北省是我國的小麥生產(chǎn)大省，其小麥種植面積與產(chǎn)量始終位居全國前三名。盡管在河北省早已發(fā)現(xiàn)小麥孢囊線蟲病，但尚無系統(tǒng)調(diào)查研究。本研究主要對河北省小麥孢囊線蟲病的發(fā)生與分布區(qū)域進行系統(tǒng)調(diào)查，通過調(diào)查明確河北省小麥孢囊線蟲病的發(fā)生與分布狀況，確定其發(fā)生與土壤的關(guān)系，為其綜合治理提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 河北省小麥孢囊線蟲病分布調(diào)查

在2009－2011年5月中下旬于小麥抽穗揚花和灌漿期，對河北省冬麥區(qū)的小麥孢囊線蟲病進行調(diào)查，2010－2011年8月中下旬對河北北部春麥區(qū)小麥孢囊線蟲病進行調(diào)查。調(diào)查區(qū)域包括石家莊、保定、承德、張家口、唐山、邯鄲、邢臺、衡水、滄州、廊坊等10個行政區(qū)，共計55個縣719個地塊。采用5點取樣法對每一地塊土壤進行取樣，取樣時挖取小麥全部根系及表土下20 cm左右土壤，每點采集土壤500 g左右，將5點的土壤混合在一起，裝入塑料袋，帶回實驗室進行孢囊的分離，采集土樣的同時，詳細(xì)記錄采集地相關(guān)信息。

1.2 孢囊分離方法

將采集的土樣充分混合后，取200 m L于2L的塑料燒杯中，用強水流沖洗并不斷攪動，沉淀10 s，將懸浮液倒入20目和80目套篩中，重復(fù)以上步驟2～3次，沖洗20目篩上的殘余物，盡量回收土壤中的孢囊，然后進一步?jīng)_洗80目篩網(wǎng)上的殘余物，將小于孢囊的土壤顆?；蛴袡C質(zhì)淋洗掉，然后將80目篩網(wǎng)上的殘余物淋洗入帶濾紙的漏斗，濾去水分，在體式顯微鏡下直接統(tǒng)計濾紙上的孢囊數(shù)量。

1.3 孢囊線蟲種類鑒定

每樣點隨機挑取2個飽滿的孢囊，取部分孢囊切取陰門錐，將切下的陰門錐制成臨時玻片［10］，在顯微鏡下直接觀察。按照王明祖等［11］的方法對孢囊線蟲種類進行初步鑒定。

2 結(jié)果

2.1 小麥孢囊線蟲病在河北省不同地區(qū)的分布狀況

對河北省小麥田孢囊線蟲發(fā)生分布調(diào)查的3年結(jié)果進行匯總（表1），在調(diào)查中共采集樣本719個，孢囊總檢出率為58.14%，其中冬麥區(qū)孢囊檢出率為67.53%，春麥區(qū)孢囊檢出率為0。在8個冬麥種植地區(qū)均發(fā)現(xiàn)有孢囊線蟲，其中石家莊地區(qū)孢囊線蟲檢出率最高，達90%，在冬麥區(qū)檢出率最低的是滄州地區(qū)，為36.36%。各地區(qū)依據(jù)孢囊檢出率大小順序依次為：石家莊、保定、邢臺、邯鄲、廊坊、衡水、唐山、滄州、張家口、承德。調(diào)查中發(fā)現(xiàn)在小麥水肥較好的地區(qū)，如石家莊、保定等孢囊線蟲發(fā)生較重；而在瘠薄土壤中孢囊線蟲的檢出率相對較低，如滄州、衡水孢囊線蟲發(fā)生相對較輕。在小麥與棉花的輪作區(qū)如邯鄲、邢臺等地，小麥孢囊線蟲病發(fā)生較輕或不發(fā)生。春麥區(qū)，前幾年多種植小麥，近年由于燕麥價格的上升，燕麥面積逐步擴大，小麥面積逐漸萎縮，并且小麥多與燕麥輪作，未檢出小麥孢囊線蟲。

表1 河北省小麥孢囊線蟲在不同地區(qū)的分布與發(fā)生情況Table 1 Distribution and occurrence of cyst nematodes of wheat in different regions in Hebei

2.2 小麥孢囊線蟲病在河北省不同地區(qū)發(fā)生程度

不同地區(qū)小麥孢囊線蟲病的發(fā)生程度不同，同一地區(qū)不同地塊的孢囊密度差別也較大（表2）。在衡水地區(qū)，孢囊線蟲的發(fā)生程度最輕，所有發(fā)病地塊的孢囊數(shù)量均小于20個／100 mL土；廊坊地區(qū)的孢囊線蟲發(fā)生程度稍重于衡水地區(qū)，所有發(fā)病地塊的孢囊數(shù)量均小于30個／100 mL土；石家莊與邢臺地區(qū)所有地塊的孢囊數(shù)量均小于40個／100 m L土；而在邯鄲、保定、唐山與滄州地區(qū)有個別地塊的孢囊數(shù)量超過40個／100 m L土。相對來講在孢囊線蟲檢出率較高的石家莊、保定、邯鄲和邢臺地區(qū)，發(fā)病程度相對均勻，上述4地區(qū)50%以上地塊的孢囊數(shù)量在1～10個／100 mL土。而在唐山地區(qū)與任丘地區(qū)孢囊的分布差異較大，如在唐山地區(qū)的灤縣所有發(fā)病地塊的孢囊數(shù)量均小于20個／100 mL土，而灤南縣20.6%的地塊孢囊數(shù)量在30～40個／100 mL土，11.8%地塊的孢囊數(shù)量在40個以上／100 m L土，其發(fā)生程度明顯重于灤縣；在滄州地區(qū)的青縣、鹽山未發(fā)現(xiàn)孢囊線蟲，在泊頭、南皮、黃驊、孟村所有地塊的孢囊數(shù)量均少于10個／100 m L土，但在任丘孢囊檢出率為100%，并且7.7%地塊的孢囊數(shù)量在40個以上／100 m L土，甚至個別地塊孢囊數(shù)量達70個以上／100 mL土。

表2 小麥孢囊線蟲病在不同地區(qū)的發(fā)生程度Table 2 Occurrence degree of cyst nematodes of wheat in different regions

2.3 小麥孢囊線蟲病的發(fā)生和土壤質(zhì)地的關(guān)系

將采集的小麥田土壤進行分類，統(tǒng)計不同土壤類型小麥孢囊線蟲的檢出率。結(jié)果表明，不同土質(zhì)土壤中孢囊線蟲的檢出率具有很大差別（圖1），其中在沙壤土中小麥孢囊線蟲的檢出率最高，達63.0%，其次是壤土與黏土，孢囊線蟲的檢出率分別為60%和50%，但在20個沙土地塊中未發(fā)現(xiàn)小麥孢囊線蟲。

2.4 小麥孢囊線蟲的鑒定

對不同區(qū)域采集的線蟲孢囊進行觀察，結(jié)果表明線蟲孢囊均為檸檬形，初期為白色，后期變?yōu)楹稚蛏詈稚?，頸較長，陰門錐明顯。陰膜孔為半膜孔，雙半膜孔近圓形。陰門錐下方有較多的泡狀突，形狀不規(guī)則，排列不整齊，無陰門下橋。依據(jù)形態(tài)學(xué)特征初步確定河北省危害小麥的孢囊線蟲均為禾谷孢囊線蟲（Heteroderaavenae）。

圖1 不同類型土壤中孢囊線蟲的檢出率Fig.1 The incidence of cyst nematodes in different type of soils

3 討論

小麥孢囊線蟲病是世界小麥生產(chǎn)上的重要線蟲病害，可通過農(nóng)機具、農(nóng)事操作、水流等進行近距離傳播［12］，颶風(fēng)與跨區(qū)聯(lián)合收割機作業(yè)則可進行遠距離傳播［13］。我國自1989年在湖北省發(fā)現(xiàn)該病，目前該病已遍布我國13個省區(qū)，給我國小麥生產(chǎn)帶來極大威脅［2］。本研究對河北省小麥孢囊線蟲的發(fā)生分布進行了調(diào)查，確定了不同區(qū)域的發(fā)生程度，以及該線蟲發(fā)生與土壤的關(guān)系，這對于河北省小麥孢囊線蟲病的防控具有重要的現(xiàn)實意義。

河北省小麥種植面積與總產(chǎn)在我國小麥生產(chǎn)中一直占據(jù)重要的位置。河北省冬小麥種植面積約240萬hm2，本研究結(jié)果表明河北省小麥田孢囊線蟲的檢出率為67.53%，因此可以推測河北省小麥孢囊線蟲病的危害面積約為160萬hm2。按生態(tài)區(qū)劃分，河北省的小麥種植區(qū)域可分為山前平原種植區(qū)、黑龍港流域種植區(qū)、冀東平原種植區(qū)、高寒春麥區(qū)。山前平原種植區(qū)土壤肥沃、水肥條件較好，也是小麥的高產(chǎn)區(qū)域，該區(qū)域包括邯鄲、邢臺、石家莊、保定等地，也是小麥孢囊線蟲檢出率最高的區(qū)域，由于該地區(qū)水肥條件較好，高水肥可以彌補部分線蟲造成的危害，使其危害更加隱蔽，因此更應(yīng)加強對小麥孢囊線蟲病的重視，如不能及時提出有效的防治技術(shù)，有可能對河北小麥的安全生產(chǎn)造成巨大損失。盡管在黑龍港流域種植區(qū)（衡水、滄州等地）、冀東平原種植區(qū)（唐山等地）小麥孢囊線蟲的檢出率相對較低，但土壤孢囊線蟲密度最高的地塊發(fā)現(xiàn)于該區(qū)域，在該區(qū)域小麥孢囊線蟲的種群密度差異較大。這可能源于不同地塊孢囊傳入的早晚、使用品種和管理措施不同造成的，其原因尚需進一步研究。

小麥孢囊線蟲病的綜合防治技術(shù)主要包括利用抗病品種、輪作、化學(xué)防治等［14］，但抗病品種利用的前提是確定我國小麥孢囊線蟲的致病型并篩選出相應(yīng)的抗源材料與品種。小麥孢囊線蟲的寄主主要為禾本科作物，通過與一些非禾本科作物輪作，可有效地控制該線蟲的危害，但小麥孢囊線蟲可在土壤中存活多年，再加上我國特有的種植制度與國情，實施有效的輪作措施有一定難度。小麥的產(chǎn)值較低，而化學(xué)防治成本相對較高，難以被廣大農(nóng)戶接受，因此有效地防治小麥孢囊線蟲，減輕其危害是我們面臨的一個重要挑戰(zhàn)。今后應(yīng)加強小麥抗源材料與品種的篩選與利用工作，對小麥孢囊線蟲的發(fā)生規(guī)律進行深入研究，尋找孢囊線蟲存活、生長發(fā)育中的薄弱環(huán)節(jié)，以期提出經(jīng)濟有效的防治措施，確保我國小麥的安全生產(chǎn)。

［1］Rivoal R，Nicol J M.Past research on the cereal cyst nematode complex and future needs［M］∥Riley I T，Nicol J M，Dababat A A，eds.Cereal cyst nematodes：status，research and outlook.CIMMIYT，Ankara，Turkey，2009：3－10.

［2］Peng D，Nicol J，Li H，et al.Current knowledge of cereal cyst nematode（Heteroderaavenae）in China［M］∥Riley I T，Nicol J M，Dababat A A.eds.Cereal cyst nematode：status，research and outlook.CIMMIYT，Ankara，Turkey，2009：29－34.

［3］歐師琪，彭德良.禾谷孢囊線蟲（Heteroderaavenae）生物學(xué)特性及防治方法研究進展［M］∥ 中國線蟲學(xué)研究進展（第二卷）.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2008：281－285.

［4］彭德良，李慧霞，王錫鋒，等.我國小麥禾谷孢囊線蟲的新發(fā)生分布區(qū)域［M］∥中國線蟲學(xué)研究進展（第二卷）.北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2008：344－345.

［5］李紅梅，王暄，裴世安，等.江蘇省小麥孢囊線蟲病發(fā)生情況初步調(diào)查［J］.植物保護，2010，36（6）：172－175.

［6］侯生英，王愛玲，張貴，等.青海省小麥孢囊線蟲病發(fā)生和分布特點［J］.植物保護，2011，37（3）：139－141.

［7］黃文坤，葉文興，王高峰，等.寧夏地區(qū)禾谷孢囊線蟲的發(fā)生與分布［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，30（1）：74－77.

［8］趙杰，鈕緒燕，張管曲，等.陜西省中南部地區(qū)小麥禾谷孢囊線蟲的發(fā)生與分布［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，20（6）：181－185.

［9］陳新，周洪友，馬璽.內(nèi)蒙古中西部地區(qū)小麥禾谷孢囊線蟲的發(fā)生分布［J］.植物保護，2009，35（5）：114－117.

［10］馮志新.植物線蟲學(xué)［M］.北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.

［11］王明祖，彭德良，武學(xué)勤.小麥孢囊線蟲病的研究I.病原鑒定［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，1991，10（4）：352－356.

［12］Meagher J W.World dissemination of the cereal cyst nematode and it s potential as a pathogen of wheat［J］.Journal of Nematology，1977，9（1）：8－15.

［13］劉鋼.農(nóng)業(yè)部種植業(yè)管理司提醒：跨區(qū)收割可傳帶小麥孢囊線蟲［J］.農(nóng)藥市場信息，2009（16）：42.

［14］劉靜，吳海燕，彭德良.小麥孢囊線蟲的發(fā)生防治及控制策略的思考［J］.安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2010（3）：12－14.