2015年青島市燕麥孢囊線蟲小麥田侵染觀察

柏停停 趙洪海 彭德良

摘要：為探討2015年燕麥孢囊線蟲（Heterodera avenae，Ha）在青島市小麥田的侵染特點(diǎn)，在城陽和膠州樣田進(jìn)行定點(diǎn)和定期取樣，通過土壤中線蟲分離和根組織中線蟲染色后鏡檢，測定不同時(shí)期Ha各蟲態(tài)群體密度及其動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明，在城陽和膠州樣田，Ha 2齡幼蟲在土壤中的孵出高峰分別發(fā)生在4月5日和11日，侵入高峰均發(fā)生在4月11日；3齡幼蟲發(fā)育高峰均發(fā)生在4月18日，4齡幼蟲發(fā)育高峰分別發(fā)生在5月9日和17日；白色雌蟲均于5月1日開始出現(xiàn)，均于5月17日達(dá)出現(xiàn)高峰。Ha在城陽和膠州樣田的繁殖系數(shù)（Rf）均較低，分別為0.5和0.9。

關(guān)鍵詞：燕麥孢囊線蟲；群體動(dòng)態(tài)；城陽區(qū)；膠州市；2015年

中圖分類號：S435.122+.9文獻(xiàn)標(biāo)識號：A文章編號：1001-4942（2016）07-0110-04

小麥（Triticum aestivum L.）是世界性重要糧食作物，是我國三大糧食作物之一和主要的商品糧和戰(zhàn)略儲備糧[1]。山東省是我國第二大植麥?zhǔn)?，而小麥?zhǔn)巧綎|省第一大作物，播種面積約360萬公頃，產(chǎn)量接近2 100萬噸，約占山東省糧食總產(chǎn)量的48%[2]，且山東省小麥種植區(qū)域優(yōu)勢呈增加趨勢[3]。小麥孢囊線蟲?。ú≡y(tǒng)稱禾谷孢囊線蟲——CCN，主要病原燕麥孢囊線蟲Heterodera avenae）是全球性小麥病害，是影響世界糧食安全的重要生物因子[4， 5]。小麥孢囊線蟲病分布在我國16個(gè)小麥種植省（自治區(qū)、直轄市），可造成高達(dá)35%的產(chǎn)量損失[6]。該病在山東省90多個(gè)縣（市、區(qū)）有發(fā)生，田塊發(fā)病率超過50%[7]。

小麥孢囊線蟲的發(fā)生和危害受土壤溫濕度狀況的影響[8]，而麥田的土壤溫濕度狀況主要取決于氣溫和降雨情況。因此，全球性的氣候變化及地區(qū)年度間的氣象差異勢必對其發(fā)生和流行產(chǎn)生影響。本項(xiàng)目組制定并實(shí)施了自2010年以來的小麥孢囊線蟲田間侵染長期監(jiān)測計(jì)劃，旨在探討其侵染和繁殖的年度間差異及原因，積累其流行學(xué)信息，為其預(yù)測預(yù)報(bào)和可持續(xù)治理提供依據(jù)。

1材料與方法

1.1樣田概況

取樣樣田有2個(gè)，城陽樣田和膠州樣田，分別位于青島市城陽區(qū)上馬街道辦事處葛家屯村和膠州市馬店鎮(zhèn)韓家二村，小麥孢囊線蟲病病原均為燕麥孢囊線蟲（H. avenae），本文中縮寫為Ha。城陽和膠州樣田小麥品種分別為青豐1號和濟(jì)麥22，播種時(shí)間分別為2014年10月4日和6日，收割時(shí)間分別為2015年6月16日和17日，調(diào)查期間無人工灌溉。整地播種時(shí)測定Ha孢囊平均群體密度[9]，城陽和膠州樣田的分別為每100 g土壤4.0個(gè)和5.0個(gè)，記為各自的孢囊初始群體密度。

1.2樣田降雨和土壤濕度基本狀況

從當(dāng)?shù)貧庀笳精@取相應(yīng)的降雨數(shù)據(jù)。Ha侵染期間，城陽的降雨量為：3月4 mm、4月40 mm、5月20 mm、6月上中旬7 mm，合計(jì)71 mm；膠州的降雨量為：3月1 mm、4月28 mm、5月25 mm、6月上中旬8 mm，合計(jì)62 mm，兩地降雨量均偏少，期間土壤旱情較為嚴(yán)重。

采用烘干法測定混合樣土壤質(zhì)量含水量[11]。由于調(diào)查期間無人工灌溉，土壤濕度主要取決于降雨情況，而城陽和膠州樣田相距不遠(yuǎn)（約30 km），兩樣田土壤含水量的變化趨勢基本一致（圖1）。3月8日-6月20日，土壤質(zhì)量含水量城陽樣田為10.9%（6.5%～20.3%），膠州樣田平均為10.1%（4.5%～18.0%）。整體來看，兩樣田土壤含水量偏低，特別是3月8-29日，城陽和膠州樣田平均土壤質(zhì)量含水量僅分別為9.3%和8.7%。

1.3取樣時(shí)間和方法

在城陽和膠州樣田內(nèi)各選取一處20 m×5 m的地塊作為固定取樣地塊。均采用“Zig-Zag”取樣法，在2個(gè)取樣地塊上各選定10個(gè)樣點(diǎn)，在每個(gè)樣點(diǎn)挖取小麥根圍土和部分根系作為1個(gè)小樣。將10個(gè)小樣混合成1個(gè)重約4 kg的混合樣，盡快運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室。于2015年3月8日至6月20日共進(jìn)行16次取樣，每次間隔6～8 d。

1.4線蟲的室內(nèi)分離、染色和計(jì)數(shù)

將混合樣中的小麥根系揀出，將根表的土壤和白雌蟲（如果有）全部抖落到混合樣土壤中。將混合樣土壤充分混勻后稱取500 g，采用淘洗-過篩法和淘洗-過篩-貝曼漏斗法分離土壤中的孢囊、白雌蟲和2齡幼蟲（J2）。將揀出的根系洗凈后稱重，采用次氯酸鈉-酸性品紅染色法對根組織內(nèi)的2齡幼蟲（J2）、3齡幼蟲（J3）和4齡幼蟲（J4）進(jìn)行定量染色[10]。在解剖鏡和顯微鏡下對分離和染色的Ha各蟲態(tài)檢查并計(jì)數(shù)。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

計(jì)算每100 g土壤中J2、白雌蟲和孢囊的數(shù)量以及10 g 根組織中J2、J3和J4的數(shù)量，即不同蟲態(tài)的群體密度。利用Microsoft Excel 2003軟件對各調(diào)查時(shí)期的線蟲群體密度（即線蟲群體動(dòng)態(tài)）和土壤質(zhì)量含水量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。Ha的發(fā)生水平評價(jià)采用繁殖系數(shù)（Reproduction factor，Rf）法：Rf=最終孢囊群體密度（Pf）/初始孢囊群體密度（Pi），本試驗(yàn)中城陽和膠州樣田Pi分別為每100 g土壤中4個(gè)和5個(gè)，Pf為6月20日（小麥?zhǔn)崭詈螅┑逆吣胰后w密度。

2結(jié)果與分析

2.1土壤中Ha群體動(dòng)態(tài)

由圖2可見，2015年3月8日城陽和膠州樣田土壤中已出現(xiàn)少量Ha J2，之后J2群體密度基本上均呈上升趨勢，并分別于4月5日和11日達(dá)其峰值——每100 g土壤8.5個(gè)和15.4個(gè)。6月6日和13日，兩樣田土壤中仍有少量J2存在，直至6月20日J(rèn)2不再孵出。

兩地樣田白色雌蟲均于5月1日開始出現(xiàn)，于5月17日達(dá)出現(xiàn)高峰，白色雌蟲最大群體密度分別為每100 g土壤8.2個(gè)和22.4個(gè)。6月20日，城陽和膠州樣田土壤中仍有少量白色雌蟲存在，群體密度分別為每100 g土壤中0.5個(gè)和1.1個(gè)。

兩地樣田最小孢囊群體密度均出現(xiàn)在6月6日，之后呈上升趨勢。6月20日城陽和膠州樣田孢囊群體密度分別為每100 g土壤中1.5個(gè)和3.4個(gè)。將白色雌蟲計(jì)算在內(nèi)，則城陽和膠州樣田最終孢囊群體密度分別為每100 g土壤中2.0個(gè)和4.5個(gè)。由此計(jì)算，在城陽和膠州樣田，小麥本生長季Ha的繁殖系數(shù)（Rf）分別為0.5和0.9，均小于1.0。

2.2小麥根組織中Ha群體動(dòng)態(tài)

由圖3可知，城陽和膠州樣田Ha J2最早均于3月15日侵入小麥根系，之后侵入量呈上升趨勢，均于4月11日達(dá)侵入高峰，J2最大群體密度分別為每10 g根組織中81個(gè)和73個(gè)。6月13日兩樣田小麥根組織中仍存在少量J2。

兩地樣田小麥根組織中J3最早分別發(fā)生在3月29日和4月5日，J3發(fā)生高峰均發(fā)生在4月18日，J3最大群體密度分別為每10 g根組織中73個(gè)和120個(gè)。之后膠州樣田的J3發(fā)生數(shù)量普遍比城陽樣田的多。6月13日兩樣田小麥根組織中仍存在少量J3。

兩地樣田小麥根組織中J4最早均發(fā)生在4月18日，J4發(fā)生高峰分別發(fā)生在5月9日和17日，J4最大群體密度分別為每10 g根組織中13個(gè)和46個(gè)。J3發(fā)生數(shù)量膠州樣田的普遍比城陽樣田的多。6月13日兩樣田小麥根組織中仍存在少量J4。

的群體動(dòng)態(tài)

2.3青島市歷年孢囊線蟲的田間群體動(dòng)態(tài)

由表1可知，近年來，青島市燕麥孢囊線蟲（Ha）田間發(fā)生動(dòng)態(tài)盡管在年度間存有差異，但總體來說，J2在土壤中的孵出盛期大多發(fā)生在3月下旬-4月上旬，侵入盛期發(fā)生在4月，根內(nèi)幼蟲發(fā)育盛期大多發(fā)生在4月中旬-5月中旬。Ha的繁殖系數(shù)（Rf）除2012年大于1.0之外，其他年份均小于1.0[9， 12～14]。Rf >1.0的年份Ha J2侵入盛期發(fā)生較早，為4月上旬，而Rf<1.0的年份侵入盛期出現(xiàn)較晚，為4月中下旬。

3討論

Ha的孵出、侵入和根內(nèi)發(fā)育受土壤溫濕度條件的影響。綜合分析來看，土壤中J2的孵出和根內(nèi)線蟲的發(fā)育受溫度影響較大，而侵入更易受到土壤干旱的抑制[8，9， 14，15]。2015年春季，城陽和膠州土壤干旱嚴(yán)重程度雖達(dá)不到2011、2013年和2014年持續(xù)嚴(yán)重水平，但仍屬重旱[16]，Ha J2的侵入受到一定影響，Rf明顯較小，4年平均為0.6；而2012年春季干旱程度較輕，結(jié)果Rf明顯較高，平均為2.0。本研究中，3月15日-4月18日，與膠州樣田相比，城陽樣田土壤中的J2平均群體密度明顯較?。?00 g土壤中4.3個(gè)vs 8.6個(gè)），而根組織中的卻較大（每10 g根組織中32.7個(gè) vs 29.5個(gè)），表明城陽樣田Ha J2侵入率明顯較高，這可能與其較高土壤含水量（12.9% vs 11.9%）有關(guān)；城陽樣田Ha J2雖有大量侵入，但侵入后的J2發(fā)育為J3和J4的數(shù)量均明顯較少，最終Rf較小（0.5 vs 0.9），可能與小麥品種、營養(yǎng)狀況、土壤溫度等因素有關(guān)。此外，兩樣田土壤中白色雌蟲的最大群體密度比孢囊均明顯較大，可能與白色雌蟲的根系分布和/或脫落后向孢囊轉(zhuǎn)變過程中遭到生防菌等因子破壞等因素有關(guān)[17]，但以上問題的原因均需進(jìn)一步探究。

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