南方根結(jié)線蟲初始接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響及防治指標(biāo)研究

葛俊杰，王延紅，劉長(zhǎng)仲

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 武威 733000)

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南方根結(jié)線蟲初始接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響及防治指標(biāo)研究

葛俊杰1，2，王延紅1，劉長(zhǎng)仲1

(1.甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，甘肅 蘭州 730070；2.武威市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，甘肅 武威 733000)

【目的】 研究南方根結(jié)線蟲(Meloidogyneincongnita(KofoldWhite) Chitwood)不同初始接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)發(fā)育、生物量及產(chǎn)量的影響，確定其防治指標(biāo).【方法】 在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)地采用田間人工接種法進(jìn)行，供試番茄品種為‘紅玉98’，根結(jié)線蟲采自武威市涼州區(qū)溫室大棚.【結(jié)果】 不同初始接蟲量對(duì)番茄莖葉鮮質(zhì)量、根莖鮮質(zhì)量和根系鮮質(zhì)量均有不同程度的影響,接蟲后第100天，處理Ⅲ(1 000粒/株)、Ⅳ(2 000粒/株)和處理Ⅴ(4 000粒/株)的莖葉鮮質(zhì)量損失率分別達(dá)到28.69%、36.81%和50.42%，根莖鮮質(zhì)量的損失率分別為42.15%、48.24%和59.94%,根系鮮質(zhì)量的損失率為-6.09%、-6.36%和-21.21%,株高分別只有CK的85.19%、79.08%和75.85%,莖粗分別達(dá)到CK的89.68%、95.33%和119.75%.將初始接種量與各處理總產(chǎn)量損失率進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果以logistic曲線擬合效果最好(r=0.980 6)，防治指標(biāo)為149.52條(粒)/株.【結(jié)論】收獲后土壤線蟲密度對(duì)番茄各處理總產(chǎn)量以指數(shù)函數(shù)擬合效果最好(R2=0.933 5)；收獲后土壤線蟲密度對(duì)各處理產(chǎn)量損失率以對(duì)數(shù)函數(shù)擬合效果最好(R2=0.949 0).

南方根結(jié)線蟲；初始接種量；產(chǎn)量損失率；擬合曲線

蔬菜根結(jié)線蟲病是我國(guó)蔬菜生產(chǎn)上的毀滅性病害，危害嚴(yán)重的田塊減產(chǎn)達(dá)40%～80%，甚至絕收[1-3].長(zhǎng)期以來，由于根結(jié)線蟲防治困難，農(nóng)藥防治效果不明顯，造成農(nóng)民加大用藥量，使根結(jié)線蟲的發(fā)生與流行不僅沒有得到有效控制，病情反而逐漸加重，進(jìn)而導(dǎo)致農(nóng)藥殘留、污染等問題，還增加了生產(chǎn)成本.針對(duì)蔬菜感染根結(jié)線蟲后的產(chǎn)量損失和防治指標(biāo)研究，宋協(xié)松等[4]研究表明，中等產(chǎn)量水平的田塊中，播種前每千克土壤中含有花生根結(jié)線蟲侵染期幼蟲和卵31.14條(粒)即要開始防治；郭衍銀等[5-9]研究表明生姜上最大根結(jié)線蟲接種卵平衡密度為每100 g干土746.20個(gè).目前，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中還缺少常見蔬菜感染根結(jié)線蟲后防治指標(biāo)和產(chǎn)量損失的研究，而國(guó)內(nèi)尚未有番茄根結(jié)線蟲病防治指標(biāo)的報(bào)道.因此，作者對(duì)南方根結(jié)線蟲(Meloidogyneincongnita(KofoldWhite) Chitwood)不同初始接種量與番茄生長(zhǎng)發(fā)育、生物量以及產(chǎn)量的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)探索，同時(shí)對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的防治指標(biāo)進(jìn)行研究，以期為田間防治提供指導(dǎo).

1 材料和方法

1.1 供試材料

試驗(yàn)在甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗(yàn)地進(jìn)行，供試番茄品種為‘紅玉98’，催芽5 d后種植于育苗盤中，50 d后定植于試驗(yàn)地塊中，每塊實(shí)驗(yàn)地定植120株.從武威市涼州區(qū)溫室大棚中采集黃瓜病根，帶回實(shí)驗(yàn)室分離卵囊，制成卵懸浮液(21粒/μL)，置于4 ℃冰箱備用.

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 線蟲種類鑒定 參照劉維志[10]植物線蟲鑒定方法，通過雌蟲會(huì)陰花紋和同工酶鑒定，表明本實(shí)驗(yàn)采集的根結(jié)線蟲為南方根結(jié)線蟲(Meloidogyneincongnita).

1.2.2 初始接種量處理 參照劉維志[10-11]根結(jié)線蟲接種技術(shù)，將收集到的線蟲卵懸浮按每100 g干土含100(Ⅰ)、500(Ⅱ)、1 000(Ⅲ)、2 000(Ⅳ)和4 000(Ⅴ)粒卵接種于番茄幼苗根部，以清水為對(duì)照(CK).

1.3 數(shù)據(jù)收集和處理

在接種后第20、40、60、80和100天分別測(cè)定番茄株高、莖粗、莖葉鮮質(zhì)量、根莖鮮質(zhì)量和根系鮮質(zhì)量，以確定不同線蟲接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響，每次測(cè)定8株[11-13]，3次重復(fù).所得數(shù)據(jù)用EXCEL和DPS軟件處理.

2 結(jié)果與分析

2.1 初始接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響

不同線蟲初始接種量對(duì)番茄莖葉鮮質(zhì)量、根莖鮮質(zhì)量和根系鮮質(zhì)量均有不同程度的影響(圖1).在整個(gè)調(diào)查期內(nèi)，番茄莖葉鮮質(zhì)量、根莖鮮質(zhì)量和根系鮮質(zhì)量的總體質(zhì)量在增長(zhǎng)，但莖葉鮮質(zhì)量和根莖鮮質(zhì)量均低于CK,且隨著接種量增大差異也逐漸增大.接種后第100天，處理Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ的莖葉鮮質(zhì)量的損失率分別達(dá)到28.69%、36.81%和50.42%，根莖鮮質(zhì)量的損失率分別為42.15%、48.24%和59.94%.在整個(gè)調(diào)查期內(nèi)，根系鮮質(zhì)量整體表現(xiàn)出較小的差異，但第80天以后，與CK相比，接種量越大的處理，根系鮮質(zhì)量反而越大，第100天時(shí)，處理Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ較CK的損失率達(dá)到-6.09%、-6.36%和-21.21%(圖1B)，這是因?yàn)楦Y(jié)線蟲重復(fù)侵染，使根結(jié)大量增生，形成蠶豆大小的根結(jié)[14]，如念珠般生長(zhǎng)在一起導(dǎo)致.

由圖2可以看出，不同的線蟲初始接種量對(duì)番茄的株高和莖粗具有較大影響.接種40 d后，不同處理間株高的差異逐漸明顯，且線蟲初始接種蟲量越大，影響越大，其中處理Ⅴ只有CK的78.60%，差異最小的處理Ⅰ也只有CK的89.71%.第100天時(shí)，處理Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ的株高分別只有CK的85.19%、79.08%和75.85%.莖粗對(duì)接蟲量和受害天數(shù)的增加表現(xiàn)出較小的差異，接種后100 d，處理Ⅲ和Ⅳ莖粗分別達(dá)到CK的89.68%、95.33%，而處理Ⅴ為119.75%，這是由于番茄受侵染后，總體根須數(shù)量下降，但在莖基部補(bǔ)償性的生長(zhǎng)出很多次生根，使處理Ⅴ莖粗大于對(duì)照.由圖2可以看出，5個(gè)處理的株高雖較CK有一定降低，但各處理之間差異不明顯，第100天時(shí)，各處理間最大相差21.89 cm，最小相差2.29 cm.處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ的莖粗較CK的差異不明顯，第100天時(shí)最大差異為0.30 cm，而處理Ⅴ的莖粗較CK增加0.39 cm.

圖1 不同線蟲初始接種量對(duì)番茄莖葉鮮質(zhì)量、根莖鮮質(zhì)量和根系鮮質(zhì)量的影響Fig.1 Effect of initial M.incognita inoculation amount on stem and leaves fresh weight,rhizome fresh weight and root fresh weight of tomato

2.2 防治指標(biāo)的確定

2.2.1 初始接種量與番茄產(chǎn)量的關(guān)系 由表1可以看出，各處理間總產(chǎn)量差異明顯，產(chǎn)量損失率隨著接蟲量的增加而逐漸增大，各處理間表現(xiàn)出極顯著差異.

將線蟲初始接蟲量(Pi)轉(zhuǎn)換為對(duì)數(shù)值為x與產(chǎn)量損失率y進(jìn)行曲線擬合，結(jié)果顯示logistic曲線擬合效果最好(圖3).

圖2 不同線蟲初始接種量對(duì)番茄株高、莖粗的影響Fig.2 Effect of M.incognita initial inoculation amount on plant height and stem diameter of tomato

處理初始接種量/(?！ぶ?1)總產(chǎn)量/g產(chǎn)量損失率/%Ⅰ1009545.717.83AⅡ5008475.5619.16BⅢ10005597.7845.95CⅣ20005030.6751.43DⅤ40004003.8961.34ECK010356.670

圖3 線蟲初始量與產(chǎn)量損失率的關(guān)系Tab.3 The relationship between M.incognita initial inoculation amount and the yield loss rate

式中，n=5，r=0.980 6，標(biāo)準(zhǔn)誤Se=0.886 7，知道線蟲初始密度Pi后，即可求出其常用對(duì)數(shù)值x，根據(jù)此式可以預(yù)計(jì)不同的線蟲初始接蟲量所造成的產(chǎn)量損失率y.

2.2.2 經(jīng)濟(jì)允許損失率 定植時(shí)用阿維菌素等藥劑防治線蟲，防治費(fèi)用為140元/666.7m2，拉秧后用石灰氮高溫悶棚費(fèi)用為500元/666.7m2，人工、地膜、機(jī)器等費(fèi)用260元，防治效果為80%，番茄價(jià)格按5元/kg，經(jīng)濟(jì)調(diào)整系數(shù)為2，則產(chǎn)量為10 000kg/666.7m2的田塊的經(jīng)濟(jì)允許損失率為4.50%，即損失超過4.50%時(shí)，應(yīng)進(jìn)行防治.

2.2.3 防治指標(biāo) 將允許損失率(y)代入線蟲初始密度與產(chǎn)量損失率的關(guān)系式，便可求得x，進(jìn)而求出線蟲初始密度pi，即為相對(duì)應(yīng)的產(chǎn)量水平下該病害的防治指標(biāo).666.7 m2產(chǎn)10 000 kg的田塊，求得防治指標(biāo)為每100 g干土含卵為149.52粒.

該擬合結(jié)果表明，隨著初始接種量的逐漸增大，對(duì)番茄的影響逐漸加大.較小的初始接種數(shù)量下對(duì)番茄生長(zhǎng)表現(xiàn)出有限的影響，當(dāng)達(dá)到一定數(shù)量后，根結(jié)線蟲對(duì)番茄的影響已經(jīng)超過了番茄本身的補(bǔ)償性生長(zhǎng)，番茄生長(zhǎng)狀況表現(xiàn)出明顯的虧損.將曲線分為3部分，第一部分為較低接種量，包括100和500個(gè)卵每株，此接種量對(duì)番茄的產(chǎn)量影響不明顯，可以通過追施肥料或其他農(nóng)事操作進(jìn)行一定的補(bǔ)償；第二部分為中等接蟲量，包括500～2 000個(gè)卵每株，該階段接種量對(duì)番茄的產(chǎn)量損失表現(xiàn)出很明顯的降低，既說明此時(shí)的卵量是番茄所能承受的臨界點(diǎn).當(dāng)卵量超過2 000個(gè)以后，番茄會(huì)表現(xiàn)出葉片過早黃化和植株早衰等一系列癥狀，大部分果實(shí)個(gè)體如雞蛋般大小，始終為綠色，品質(zhì)下降，此為第三部分.

圖4 收獲時(shí)線蟲密度與總產(chǎn)量、產(chǎn)量損失第的關(guān)系Tab.4 The relationship between M.incognita density and total production,yield loss rate

2.3 收獲時(shí)田間線蟲密度與產(chǎn)量的關(guān)系

番茄收獲時(shí)將不同接種量的土樣用環(huán)刀取樣，每處理取5點(diǎn)，土樣用淺盤法分離2齡幼蟲，統(tǒng)計(jì)每100 g干土壤中二齡幼蟲數(shù)量，與各處理總產(chǎn)量及產(chǎn)量損失率選擇可能的曲線進(jìn)行擬合，結(jié)果顯示，各處理總產(chǎn)量與每100 g土壤中二齡幼蟲數(shù)量用指數(shù)函數(shù)擬合效果最好，R2達(dá)到0.933 5；產(chǎn)量損失率與每100 g土壤中二齡幼蟲數(shù)量用對(duì)數(shù)函數(shù)擬合效果最好，R2達(dá)到0.949 0.

3 討論與結(jié)論

結(jié)果表明，不同南方根結(jié)線蟲初始接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)產(chǎn)生不同的影響，表現(xiàn)為初始接種量較低時(shí)，對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響較小，隨著接種量的增加，番茄受到的影響也隨之增加.南方根結(jié)線蟲使受害番茄的株高、莖葉鮮質(zhì)量和根莖鮮質(zhì)量明顯降低，而根系鮮質(zhì)量和莖粗隨著接種蟲量的增加表現(xiàn)出較小差異，接蟲量為4 000條/株時(shí)，根系鮮質(zhì)量遠(yuǎn)高于對(duì)照，這是因?yàn)榇罅拷酉x后，初期侵染成功的線蟲較多，其后線蟲快速繁殖并重復(fù)侵染，使根結(jié)連根結(jié)，形成串狀、胡蘿卜狀和念珠狀巨型根結(jié)群.南方根結(jié)線蟲侵染可引起番茄葉片過早黃化、植株早衰、植株運(yùn)送水分養(yǎng)分能力下降、引起其他病原物侵染、形成巨型根結(jié)和根系過早腐爛，從而使番茄的產(chǎn)量嚴(yán)重下降.

通過模擬表明，初始接種量對(duì)番茄的產(chǎn)量損失率有很大影響，呈logistic曲線的形式，即較小的初始接種量對(duì)番茄造成的損失較小，隨著初始接種量的逐漸增加而快速升高，達(dá)到一定數(shù)量時(shí)產(chǎn)量損失率趨于平緩，說明此時(shí)對(duì)番茄造成的危害已經(jīng)達(dá)到峰值，一般損失率達(dá)到55%～80%，如果初始線蟲量更大，就會(huì)造成植株定植后幼苗死亡，進(jìn)而導(dǎo)致絕收.根結(jié)線蟲以卵囊或卵的形式殘留在土壤中，對(duì)下茬番茄產(chǎn)生影響，因此收獲時(shí)土壤線蟲殘留量的測(cè)定就具有一定意義，收獲后土壤中根結(jié)線蟲密度與產(chǎn)量和產(chǎn)量損失率的模擬結(jié)果呈現(xiàn)顯著性正相關(guān).測(cè)得的最大線蟲密度是侵染期幼蟲和卵為429條/100 g干土.

通過探索不同初始接種量對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響以及相應(yīng)的防治指標(biāo)研究，可以為遭受根結(jié)線蟲危害的地區(qū)的番茄生產(chǎn)提供一定的指導(dǎo).試驗(yàn)最終結(jié)果表明，在田間或溫室大棚進(jìn)行番茄生產(chǎn)時(shí)，針對(duì)根結(jié)線蟲的危害，要始終將根結(jié)線蟲的初始蟲量和卵量控制在一定數(shù)量一下，即在番茄定植前要對(duì)土壤中的侵染體進(jìn)行處理(包括化學(xué)、物理等方面)；收獲后要及時(shí)清理田間帶蟲和帶卵植株殘?bào)w；植株生長(zhǎng)期間及時(shí)灌根，殺滅游離的侵染期幼蟲和根表的卵.

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(責(zé)任編輯 趙曉倩)

Effect of initial inoculation amount of meloidogyne incongnita on tomato growth and its control index research

GE Jun-jie1,2,WANG Yan-hong1,LIU Chang-zhong1

(1.College of Pratacultural Science,Gansu Agricultural University,Lanzhou 730070,China；2.Wuwei Institute of Agriculture Science,Wuwei 733000,China)

【Objective】 To study the effect of initial inoculation amount of the south root-knot nematode on tomato growth,development,biomass and yield,to determine its control index.【Method】M.incongnitafrom greenhouse in Wuwei City was inoculated on tomato seedlings (cv.‘Hongyu 98’) in field.【Result】 Initial inoculation amount had significantly effects on stem and leaves weight,root and stem fresh weight and root fresh weight.With the increase of inoculation amount and the time after inoculation,the result shows significant difference.Treatments Ⅲ (1 000 pellets/plant),Ⅳ (2 000 pellets /plant) and Ⅴ (4 000 pellets /plant) reached 28.69%,36.81% and 50.42% of loss rate of stem and leaves weight after 100 days of inoculation.The loss rate of root fresh weight reached 42.15%,48.24% and 59.94%,respectively.The loss rate of root fresh weight was -6.09%,-6.36% and -21.21%.The stem diameter reached 89.68%,95.33% and 119.75%.The fitting curve was logistic with the initial inoculation amount and the rate of production loss.R=0.980 6,control index was 149.52 pellets per plant.【Conclusion】 The exponential function is the best of soil nematodes density after the harvest and tomato total production,R2=0.933 5；the logarithmic function is the best of soil nematodes density after the harvest and the rate of yield loss,R2=0.949 0.

M.incognita;initial inoculation amount；yield loss rate；fitting curve

葛俊杰(1987-)，男，碩士，助理農(nóng)藝師，主要從事植物病原線蟲研究及防治.E-mail：381203339@qq.com

劉長(zhǎng)仲，男，博士，教授，主要研究方向?yàn)橛泻ι锞C合治理.E-mail：liuchzh@gscu.edu.cn

公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)(201103018)；甘肅省農(nóng)業(yè)廳科技攻關(guān)項(xiàng)目.

2015-06-04；

2015-11-18

S 436.3

A

1003-4315(2016)05-0057-05