海南島南繁區(qū)棉花根結(jié)線蟲病發(fā)生情況調(diào)查及綜合防治

符美英++芮凱++符尚嬌++陳綿才

摘 要 用5點(diǎn)法調(diào)查海南島南繁區(qū)棉花根結(jié)線蟲病，并采集棉花根結(jié)線蟲病樣本。運(yùn)用形態(tài)學(xué)觀察和同工酶分析鑒定棉花根結(jié)線蟲。結(jié)果表明：（1）南繁區(qū)的南濱農(nóng)場和師部農(nóng)場的棉花根結(jié)線蟲病發(fā)病率達(dá)40%，發(fā)病程度最高為3級(jí)，根結(jié)指數(shù)最高為29；（2）鑒定該棉花根結(jié)線蟲為南方根結(jié)線蟲。初步提出棉花根結(jié)線蟲病的防治方法主要是農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理防治和化學(xué)防治相結(jié)合的綜合防治方法。

關(guān)鍵詞 南繁區(qū)棉花 ；根結(jié)線蟲病 ；鑒定 ；綜合防治

分類號(hào) S435.62

Survey and Comprehensive Prevention of Root Knot Nematode Disease

on Cotton in South Area of Hainan Island

Fu Meiying Rui Kai Fu Shangjiao Chen Miancai

（Plant Protection Institute / Hainan Key Laboratory for Control of Plant Diseases and Insect Pests， Hainan Academy of Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571100， China）

Abstract Investigation cotton root knot nematode disease in Hainan island with 5 point method， and collecting of cotton root knot nematode. Nematodes were identified by using the methods of morphology observation and isozyme analysis. The result shows （1）Through of the survey， cotton root knot nematode disease was found incidence was 40%， and the incidence degree up to level 3， index of root knot up to 29 in two farms. （2） Nematodes were identified as Meloidogyne incognita. Agricultural control， biological control， physical control and chemical control combination was used to controlling for cotton root knot nematode disease of preliminary.

Keywords south area cotton ； root knot nematode disease ； identification ； comprehensive prevention

素有“天然大溫室”之稱的三亞市，已建成我國最大的南繁育種基地。統(tǒng)計(jì)表明，50年來，我國大面積推廣的棉花、瓜菜、雜交水稻和雜交玉米等作物品種有80%以上都經(jīng)過了南繁加代選育，生產(chǎn)品種更新周期由過去的10年以上縮短到目前的5～7年，南繁已成為我國新品種選育的“加速器”。南繁育種基地有“中國農(nóng)作物新品種的搖籃”的美譽(yù)。南繁基地獨(dú)特的地理環(huán)境條件不僅有利于農(nóng)作物育種，同時(shí)也有利于有害生物生長繁衍。而這些有害生物給育種工作帶來一定的困難，如根結(jié)線蟲。根結(jié)線蟲是一類在經(jīng)濟(jì)上極為重要的植物專性寄生線蟲，廣泛分布于世界各地，在35°S和35°N之間的地區(qū)分布最多[1]。目前根結(jié)線蟲已報(bào)道有90多個(gè)種，但是Karssen認(rèn)為81個(gè)為有效種[2]。根結(jié)線蟲是普遍而重要的農(nóng)作物病原線蟲，一般造成農(nóng)作物減產(chǎn)10%～20%，嚴(yán)重的達(dá)75%以上。常見的4個(gè)種根結(jié)線蟲最具危害性，在根結(jié)線蟲所引起的整個(gè)栽培作物的損失中，它們?cè)斐傻膿p失占90%以上[3]。由根結(jié)線蟲引起的棉花病害稱棉花根結(jié)線蟲病，是一種世界性病害，目前在許多產(chǎn)棉國家都有發(fā)生，不僅直接影響原棉的產(chǎn)量與品質(zhì)，而且導(dǎo)致枯萎病菌的侵染，造成更嚴(yán)重的損失。據(jù)調(diào)查南繁區(qū)部分棉花上已受到根結(jié)線蟲嚴(yán)重危害，這給育種工作帶來了嚴(yán)重威脅。

棉花根結(jié)線蟲病是一種隱蔽性極強(qiáng)的病害，不易被人們所發(fā)現(xiàn)，當(dāng)棉花受到根結(jié)線蟲為害時(shí)，地上部表現(xiàn)出黃葉現(xiàn)象，種植戶一般認(rèn)為是缺肥所引起的黃葉現(xiàn)象，不引起重視。根結(jié)線蟲侵染棉花根部后形成根結(jié)或根瘤，影響水分和養(yǎng)分的吸收，棉花受根結(jié)線蟲為害嚴(yán)重時(shí)，會(huì)引起棉花減產(chǎn)，而棉花是我國部分地區(qū)經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)之一，是農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)來源。本研究對(duì)我國南繁區(qū)棉花種植地進(jìn)行根結(jié)線蟲病調(diào)查，鑒定根結(jié)線蟲種類，并提出該病的綜合防治措施，為南繁區(qū)棉花的育種工作奠定良好的基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

2014年3月至2015年4月，在南繁區(qū)主要棉花育種基地南濱農(nóng)場和師部農(nóng)場，進(jìn)行棉花根結(jié)線蟲病調(diào)查和樣本采集。共調(diào)查10個(gè)棉花種植地，采集樣本10份。采集的線蟲樣本分別進(jìn)行單卵塊接種于預(yù)先培植于消毒土的感病品種番茄根上，進(jìn)行活體保存，待用。

1.2 方法

1.2.1 棉花根結(jié)線蟲病為害調(diào)查及樣品采集

在海南島南繁區(qū)南濱農(nóng)場和師部農(nóng)場的棉花育種基地選擇10個(gè)調(diào)查點(diǎn)，其中南濱農(nóng)場4個(gè)調(diào)查點(diǎn)（標(biāo)記為A、B、C、D），師部農(nóng)場6個(gè)調(diào)差點(diǎn)（標(biāo)記為A、B、C、D、E、F）。用5點(diǎn)法調(diào)查棉花根結(jié)線蟲病，并采集棉花根系及根周圍5～20 cm深的耕作層土壤。樣品用塑料袋包裝并保濕，同時(shí)在標(biāo)簽和記錄本上簡要注明采集時(shí)間、地點(diǎn)、寄主名稱、土壤類型和前茬作物等。挖取植株側(cè)根，觀察根部癥狀，根據(jù)根結(jié)的有無判定植株是否發(fā)病，記載田間植株的發(fā)病程度；根結(jié)線蟲病病級(jí)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)：0級(jí)，無根結(jié)；1級(jí)，根結(jié)數(shù)占全根系的1%～25%；3級(jí)，根結(jié)數(shù)占全根系的26%～50%；5級(jí)，根結(jié)數(shù)占全根系的51%～75%；7級(jí)，根結(jié)數(shù)占全根系的76%～100%。根結(jié)指數(shù)=∑（各級(jí)病株數(shù)×相應(yīng)級(jí)數(shù)值）×100/（調(diào)查總株數(shù)×7）[4]。endprint

1.2.2 棉花根結(jié)線蟲種類鑒定

形態(tài)學(xué)鑒定：會(huì)陰花紋的制作及觀察。用挑針在體視顯微鏡下解剖根結(jié)，每個(gè)種群挑取20頭成熟雌蟲移入硬塑料板上的清水滴中，修切后剔除雜物，并用清水清洗3次，然后將包含完整會(huì)陰花紋的角質(zhì)膜轉(zhuǎn)移到載玻片上，加蓋玻片。干燥后在顯微鏡下觀察會(huì)陰花紋的形態(tài)特征并拍照。

同工酶分析：運(yùn)用常規(guī)聚丙烯酰胺凝膠電泳技術(shù)。電泳分析采用北京六一儀器廠生產(chǎn)的DYY-6B型電泳儀，7%分離膠和4%濃縮膠，每孔加入20頭純化培養(yǎng)的幼齡雌蟲酶提取物。酯酶染色參照胡凱基[5]的方法。與已鑒定的爪哇根結(jié)線蟲（M. javanica）樣本作為參照系。酯酶表型的命名按照Esbenshade等[6]的方法。

2 結(jié)果與分析

2.1 為害情況及樣品采集情況

棉花根結(jié)線蟲病的癥狀：發(fā)病初期，地上部癥狀不甚明顯，隨著根結(jié)線蟲侵染危害的加劇，地上部病狀逐漸顯現(xiàn)出來，而且葉色發(fā)黃，花鈴既少且小。棉花播種一個(gè)月后，根上產(chǎn)生不規(guī)則的根結(jié)，根結(jié)是因侵入根內(nèi)根結(jié)線蟲的刺激，致棉花根的細(xì)胞不斷分裂、體積不斷增大形成的（圖1）。根結(jié)的大小與棉花品種感病性及侵入線蟲數(shù)量有關(guān)。新根上根結(jié)單個(gè)或呈念珠狀串生，須根稀疏；老根重復(fù)侵染，形成較大的不規(guī)則瘤狀突起，初期呈白色，后期變黑，腐爛，易脫落，裸露出白色的木質(zhì)部。在顯微鏡下，剝開根結(jié)或瘤狀突起，可見白色、球形或洋梨形根結(jié)線蟲雌蟲，或有線形雄蟲或幼蟲從根部游離出來。在線蟲侵染的根結(jié)處，致維管束中斷，影響水分和養(yǎng)分的吸取及輸送，造成葉片變黃、植株矮化，并易招致一些土壤習(xí)居菌的侵染，氣溫高時(shí)，病株易萎蔫。

2014年5月份在南繁區(qū)棉花主要育種基地南濱農(nóng)場和師部農(nóng)場共調(diào)查了10個(gè)種植地，發(fā)現(xiàn)有4個(gè)種植地有根結(jié)線蟲為害，其中南濱農(nóng)場B 棉花根結(jié)線蟲病發(fā)病程度為1級(jí)，病情指數(shù)為14，200 g土中根結(jié)線蟲二齡幼蟲（J2）數(shù)為32頭；南濱農(nóng)場C 棉花根結(jié)線蟲病發(fā)病程度為3級(jí)，根結(jié)指數(shù)為29，J2 幼蟲為47頭。師部農(nóng)場A 棉花根結(jié)線蟲病的發(fā)病程度為3級(jí)，根結(jié)指數(shù)為29，J2 幼蟲數(shù)為40頭；師部農(nóng)場D 棉花根結(jié)線蟲病發(fā)病程度為1級(jí)，根結(jié)指數(shù)為11，J2 幼蟲數(shù)為26頭，詳見表1。2015年3月份調(diào)查10個(gè)相同種植地，同樣發(fā)現(xiàn)有4個(gè)被根結(jié)線蟲為害。發(fā)病程度和根結(jié)指數(shù)沒有明顯的變化，只有師部農(nóng)場A棉花的根結(jié)線蟲病發(fā)病程度由原來的3級(jí)降為1級(jí)，根結(jié)指數(shù)由原來的29降為14。2015年3月份采集的樣品中J2幼蟲均比2014年5月份采集的樣品少，可能是因?yàn)?014年5月份采集的時(shí)候已經(jīng)是棉花的生長尾期，根結(jié)線蟲產(chǎn)的卵已經(jīng)有大部分孵化出J2幼蟲，而2015年3月份采集時(shí)棉花生長還旺盛，根結(jié)線蟲產(chǎn)的卵還少，孵化出J2幼蟲少。

2.2 棉花根結(jié)線蟲種類鑒定

2.2.1 形態(tài)學(xué)鑒定

10個(gè)根結(jié)線蟲種群會(huì)陰花紋的主要特征較一致，主要表現(xiàn)在整體呈橢圓形或方形，背弓頂部圓或平，有時(shí)呈梯形，背紋緊密，背面和側(cè)面的花紋從波浪形至鋸齒形，有時(shí)平滑。見圖2。與有關(guān)文獻(xiàn)對(duì)比分析，初步確定為南方根結(jié)線蟲。

2.2.2 同工酶分析

對(duì)純化培養(yǎng)的根結(jié)線蟲種群的幼齡雌蟲的酯酶進(jìn)行電泳分析，經(jīng)酯酶的特異性染色后（圖3），參照Esbenshade et al.的研究報(bào)道，10個(gè)種群的酯酶譜型均為I1型，結(jié)合形態(tài)學(xué)結(jié)果，確定這10個(gè)根結(jié)線蟲種群為南方根結(jié)線蟲。

3 棉花根結(jié)線蟲病綜合防治

南繁區(qū)是我國棉花育種基地，由于南繁區(qū)屬亞熱帶地區(qū)，一年四季均適宜根結(jié)線蟲的生長繁殖，沒有越冬現(xiàn)象，所以出現(xiàn)世代重疊，大量繁殖迅速。再加上育種基地一般是年復(fù)一年重復(fù)培育相同的作物，這也是根結(jié)線蟲病發(fā)生的一個(gè)主要因素。根結(jié)線蟲不僅引起的棉花根結(jié)線蟲病，而且誘致枯萎病菌的侵染，嚴(yán)重影響棉花種子質(zhì)量，造成嚴(yán)重的損失。根結(jié)線蟲綜合治理作為棉花生產(chǎn)技術(shù)系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分，在棉花育種過程中具有舉足輕重的作用。棉花根結(jié)線蟲綜合治理必須遵循“預(yù)防為主，綜合防治”的植保工作方針，樹立公共植保，綠色植保的新理念。而棉花根結(jié)線蟲的綜合防治主要包括農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理防治和化學(xué)防治。

3.1 農(nóng)業(yè)防治

清除病殘?bào)w、深耕曬垡：在播種前，做好田園衛(wèi)生是必不可少的。棉花拔柴后，及時(shí)燒毀，要徹底清除病殘?bào)w，減少病原。利用南繁區(qū)陽光充足的自然條件，深耕曬垡，特別是夏季，應(yīng)反復(fù)犁耙土壤，把線蟲翻至土表，暴曬一個(gè)月可明顯降低根結(jié)線蟲J2幼蟲的蟲口數(shù)，減少侵染源。

選用無病種子：種子的篩選和處理是非常重要的，應(yīng)選用不帶根結(jié)線蟲病病原的種子，根結(jié)線蟲的蟲癭明顯比棉花的種子小得多，利用篩選可達(dá)到一定的防治效果；在播種前用50～60℃的溫水浸種10 min，可達(dá)到殺死大多數(shù)根結(jié)線蟲的作用。

栽培管理：在棉花生長期增施有機(jī)肥對(duì)棉花的生長非常有利。有機(jī)肥施入土壤以后經(jīng)微生物分解和物理化學(xué)變化可形成腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)可以改善土壤結(jié)構(gòu)，吸附土壤溶液中多種養(yǎng)分，從而提高土壤保肥、保水的能力，促進(jìn)根系生長，提高樹體的抗病性。其次，增施有機(jī)肥能促進(jìn)土壤中微生物的活動(dòng)，增加土壤拮抗微生物的生長繁殖，有利于降低根結(jié)線蟲蟲口密度。再次，有機(jī)肥在分解時(shí)產(chǎn)生有熏殺作用的氣體、熱量及其產(chǎn)物，對(duì)線蟲有毒害或傷害作用。有機(jī)肥主要有堆肥、雞糞、豬糞等，也可施用蟹殼粉、骨粉、黃豆粉等有機(jī)添加物。蟹殼粉∶堆肥=1∶20的比例施于土壤中，可有效地控制棉花根結(jié)線蟲病的發(fā)生，棉花產(chǎn)量可提高20%左右，因?yàn)樾窔し勰苷T發(fā)大量分解幾丁質(zhì)類的微生物繁殖，該微生物能有效地分解線蟲卵殼，使之不能孵化，達(dá)到降低線蟲蟲口密度的目的。

在使用有機(jī)肥的同時(shí)可施用少量的化肥，更有利于棉花的生長。施足底肥，以有機(jī)肥為主，花鈴期及時(shí)追肥，滿足磷鉀肥。灌溉對(duì)棉花生長特別有利，適當(dāng)灌溉對(duì)棉花的正常生長是必不可少的，但水分過多易使肥料流失，同時(shí)造成爛根。endprint

輪作：輪作是指在同一塊田地上有順序地在季節(jié)間和年度間輪換種植不同作物或復(fù)種組合的種植方式。是用地養(yǎng)地相結(jié)合的一種生物學(xué)措施。有利于均衡利用土壤養(yǎng)分和防治病、蟲、草害；能有效地改善土壤的理化性狀，調(diào)節(jié)土壤肥力。南繁區(qū)棉花育種基地可通過栽培抗根結(jié)線蟲棉花品種，或與免疫或高抗植物交替種植，或進(jìn)行水田與旱地交替耕作均能達(dá)到控制棉花根結(jié)線蟲病的效果。

3.2 生物防治

相對(duì)根結(jié)線蟲而言，用于生物防治的生物十分有限。目前已經(jīng)有一些生物進(jìn)行田間測試甚至已經(jīng)商業(yè)化，但是還沒有一種廣泛使用的有效生物。其中目前使用較多的有穿刺巴斯德桿菌和淡紫擬青霉。穿刺巴斯德桿菌的內(nèi)保字可以黏附在根結(jié)線蟲的表皮，對(duì)根結(jié)線蟲有一定的?；浴５蠑M青霉在世界范圍內(nèi)分布，在溫暖的地區(qū)尤其多，以腐生的方式存在，能在土壤中競爭利用一系列底物，目前已成功運(yùn)用于控制根結(jié)線蟲。在棉花生長期，根結(jié)線蟲侵染初期使用淡紫擬青霉控制根結(jié)線蟲，可達(dá)到一定效果。

3.3 物理防治

首先是棉花種子的選育，根結(jié)線蟲蟲癭比棉花種子小，可通過篩選機(jī)篩選除去種子中的蟲癭，篩選效果可達(dá)90%以上；其次是溫湯浸種，在通常情況下，40～45℃溫水浸種15 min，可殺死大多數(shù)根結(jié)線蟲[7]；第三是土壤熱處理，利用南繁區(qū)的高溫條件，深耕曬垡，把線蟲翻至土表暴曬，可減少根結(jié)線蟲侵染源。

3.4 化學(xué)防治

棉花播種前可用熏蒸性藥劑進(jìn)行土壤熏蒸，如可用10%噻唑膦顆粒劑、0.5%阿維菌素顆粒劑或5%丁硫克百威GR對(duì)種植穴土壤進(jìn)行消毒；也可按45 kg/hm2的劑量用35%威百畝水劑兌水300 kg溝施和覆土，并用地膜覆蓋熏蒸7 d后，翻土釋放毒氣后方可播種。在棉花生長過程中，如發(fā)現(xiàn)有根結(jié)線蟲病為害時(shí)，可以選用低毒、高效殺線蟲劑防治，施藥次數(shù)視線蟲蟲口密度而定，如可用噻唑膦顆粒劑、地蟲克顆粒劑、好年冬顆粒劑、阿維菌素乳油或菌線威可濕性粉劑等進(jìn)行溝施或灌根。溝施時(shí)可在溝里撒上10%噻唑膦顆粒劑30 kg/hm2，然后覆土。灌根時(shí)可選用1.8%阿維菌素乳油1 500倍灌根或1.5%菌線威可濕性粉劑4 000～6 000倍液灌根即可。

4 討論與結(jié)論

在本次調(diào)查試驗(yàn)中，南繁區(qū)棉花種植過程中發(fā)現(xiàn)受根結(jié)線蟲為害的比率占40%，發(fā)病程度最高為3級(jí)，根結(jié)指數(shù)最高為29。目前據(jù)調(diào)查顯示棉花根結(jié)線蟲病雖然還沒有明顯的影響棉花的正常生長，但南繁區(qū)是我國棉花育種基地之一，復(fù)種指數(shù)高，這將有利于根結(jié)線蟲的大量生長繁殖，在這種高復(fù)種指數(shù)下根結(jié)線蟲病很快會(huì)成為棉花種植的一大病害，不容忽視。在調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn)，南繁區(qū)棉花根結(jié)線蟲病的發(fā)生不僅與選育的棉花品種有關(guān)系，還與是否使用殺線劑有很大的關(guān)系。

通過形態(tài)學(xué)觀察和同工酶分析，鑒定棉花根結(jié)線蟲為南方根結(jié)線蟲。棉花根結(jié)線蟲病在國內(nèi)報(bào)道甚少，這和該線蟲是一種隱蔽性極強(qiáng)的有害生物有關(guān)外，可能還與人們對(duì)線蟲的認(rèn)識(shí)不夠，在線蟲為害初期，地上部分表現(xiàn)出的黃葉，一般情況下人們都誤以為是缺水缺肥所引起的黃葉。

南繁區(qū)是我國棉花主要育種基地，要想其可持續(xù)的被用于育種，在種植管理過程中就要注意病蟲害的防治，其中根結(jié)線蟲病的防治就是棉花種植過程中的一大難題。棉花根結(jié)線蟲病的綜合防治是棉花育種過程中必不可少的一部分。在以往的根結(jié)線蟲病防治上主要是以化學(xué)藥劑為主，而化學(xué)藥劑是引起農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境惡化的主要原因，不符合農(nóng)田可持續(xù)發(fā)展的要求。在未來的棉花根結(jié)線蟲病管理體系中，應(yīng)充分發(fā)揮農(nóng)田系統(tǒng)中自然因素的生態(tài)調(diào)控作用，主要使用農(nóng)業(yè)防治、生物防治、物理防治和化學(xué)防治相結(jié)合的綜合防治方法，以取代目前以化學(xué)防治為主的防治方法。

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