煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲的控制及土壤線蟲群落的影響

楊再福 喻會(huì)平 劉杰 劉育棟 朱勇 涂勇

摘 要：本研究通過田間試驗(yàn)評價(jià)煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲的控制效果，與此同時(shí)對煙田土壤線蟲進(jìn)行采樣、分離及鑒定，分析線蟲的群落多樣性，以期探究間作對土壤線蟲群落的影響。結(jié)果表明，煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲病的防效僅為30.98%，顯著低于1.8%阿維菌素處理。4種不同種植模式下（煙草間作萬壽菊、1.8%阿維菌素處理、單種煙草空白對照以及單種萬壽菊陽性對照）三個(gè)時(shí)期共分離到線蟲6070條，隸屬2綱6目18個(gè)屬。通過分析發(fā)現(xiàn)種植前試驗(yàn)地各小區(qū)間土壤線蟲多樣性較一致，煙草生長期及采收期，不同種植模式下土壤中的線蟲群落存在一定的差異，在多樣性、均勻度、優(yōu)勢度及豐富度上都表現(xiàn)出一定的變化。

關(guān)鍵詞：煙草;萬壽菊;間作;根結(jié)線蟲;土壤線蟲

中圖分類號(hào)：S432

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-0457（2021）02-0016-05

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2021.02.003

Abstract：In this study，field experiments were conducted to evaluate the effect of tobacco intercropping marigold on root-knot nematode.Soil nematodes in tobacco field were also sampled，isolated and identified，and the community diversity of nematodes was analyzed to explore the effect ofthe intercropping marigold.The results showed that the control effect of tobacco intercropping marigold against root-knot nematode disease was only 30.98%，which was significantly lower than that of the 1.8% Abamectin treatment.A total of 6070 nematodes from 18 genera，6 orders and 2 classes were isolated under four different cropping patterns （tobacco-marigold intercropping，1.8% Abamectin treatment，tobacco mono-cropping，and marigold mono-cropping） in three periods.Through the analysis，it was found that the diversity of soil nematodes was relatively consistent before planting，and exhibited differences in terms of diversity，uniformity，dominance and richness during the growth and harvesting periods of tobacco under different cropping patterns in the test plots.

Keywords：tobacco;marigold;intercropping;root-knot nematode;soil nematode

根結(jié)線蟲（Meloidogyne spp.）種類多、分布廣、危害多種作物，是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的重要線蟲[1]。其以二齡幼蟲侵入植物根組織，定居在根組織內(nèi)取食，同時(shí)分泌酶類、生長素等刺激細(xì)胞膨大，導(dǎo)致根局部膨大呈結(jié)狀，根吸收水分及養(yǎng)分能力下降，植株呈現(xiàn)矮小、黃化癥狀，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，全球每年因此造成的農(nóng)作物損失約占總產(chǎn)量的11%[1-2]。煙草根結(jié)線蟲病在全國多個(gè)煙區(qū)嚴(yán)重危害，是煙草生產(chǎn)中的主要病害[3-6]。

萬壽菊（Tagetes erecta L.）因其觀賞和藥用價(jià)值而被廣泛種植。研究表明萬壽菊全株具有抑殺根結(jié)線蟲的活性物質(zhì)[7-8]，利用植株粉碎還田對煙草和番茄的根結(jié)線蟲病具較好的防效[9-10]。王丹等[11]報(bào)道了萬壽菊與芹菜輪作對根結(jié)線蟲病的防效可達(dá)62.38%，高于化學(xué)藥劑噻唑膦;張鐵耀等[12]通過間作萬壽菊防控黃瓜根結(jié)線蟲病并揭示其中的機(jī)理。煙草與萬壽菊間（套）作，能增加土壤中細(xì)菌真菌的多樣性，提升土壤的健康狀況[13-14]。煙草與萬壽菊輪作可有效提高土壤中有益功能菌群的數(shù)量、肥力、改善土壤微生態(tài)環(huán)境、緩解連作障礙等[15-16]。線蟲是土壤生態(tài)中活躍的群體，有各種不同食性的類群，相互間存在制約或促進(jìn)的關(guān)系，分析線蟲群落結(jié)構(gòu)的變化是揭示土壤條件改變的一種有效手段[17]。吳文濤等[18]研究萬壽菊—煙草輪作對土壤線蟲的影響，表明萬壽菊根系分泌物對土壤線蟲有較為廣譜的抑制作用。以煙草間作萬壽菊種植模式探究對根結(jié)線蟲病的控制及對土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的影響，為生態(tài)調(diào)控防治煙草根結(jié)線蟲病提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

煙草、萬壽菊的種子均由貴州省煙草公司畢節(jié)市公司提供，煙草品種為云煙87。煙草、萬壽菊均采用漂浮法進(jìn)行育苗。

1.8%阿維菌素乳油，浙江海正化工股份有限公司生產(chǎn)。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)地位于畢節(jié)市煙草公司黔西科技園內(nèi)，所選地塊土地平整、肥力均勻、排灌條件好，上一年度種植煙草且根結(jié)線蟲病發(fā)生嚴(yán)重。

小區(qū)設(shè)置煙草間作萬壽菊處理，1.8%阿維菌素處理、單種煙草（空白CK）、單種萬壽菊（陽性CK）、小區(qū)采用隨機(jī)區(qū)組排列，重復(fù)3次，小區(qū)面積在0.05畝左右，種植煙草株數(shù)60棵。

煙草間作萬壽菊的方法：采用單壟雙行煙種植模式，中間種植萬壽菊，兩邊種植煙草，萬壽菊與兩邊煙株的間距為60 cm，同行萬壽菊間的株距為40 cm，煙草與萬壽菊同一時(shí)間種植。

1.8%阿維菌素處理：煙草種植方法與單種煙草一致，井窖回填覆土當(dāng)天，按500 mL/667m2用量灌根。

單種煙草（空白CK）：采用井窖式移栽，種植株距及種植壟間距離與常規(guī)一致。

單種萬壽菊（陽性CK）：萬壽菊按行距80 cm、株距40～45 cm標(biāo)準(zhǔn)種植。

1.2.2 煙草根結(jié)線蟲病的防效調(diào)查

在煙葉采收完成后，將整個(gè)小區(qū)煙株全部拔起，按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T23222-2008《煙草病蟲害分級及調(diào)查方法》的分級標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行病害等級統(tǒng)計(jì)，并計(jì)算病情指數(shù)、發(fā)病率及防效，計(jì)算公式如下：

（1）病情指數(shù)=∑[（病級數(shù)×該病級株數(shù)）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級值）]×100

（2）發(fā)病率=發(fā)病株數(shù)/調(diào)查總株數(shù)×100%

（3）防效=[（對照區(qū)病情指數(shù)-處理區(qū)病情指數(shù)）/對照區(qū)病情指數(shù)]×100%

1.2.3 土壤線蟲群落的分析

1.2.3.1 土壤采集方法 小區(qū)內(nèi)采用五點(diǎn)采樣法，每個(gè)點(diǎn)劃1 m2的采樣區(qū)，再進(jìn)行5點(diǎn)采樣。采樣范圍在距作物根系20 cm范圍內(nèi)，采樣土層深度5～20 cm，每點(diǎn)土樣采樣量為120 g左右，土樣裝入密封袋內(nèi)并用記號(hào)筆寫明采樣小區(qū)、時(shí)間等事項(xiàng)。土樣采回后及時(shí)分離，如不能及時(shí)分離則放置于4 ℃冰箱保存。

土壤采集共三次，分別于煙草種植前（2016年3月12日）、煙草生長期（2016年5月15日）、煙草采收期（2016年7月25日）進(jìn)行采樣。

1.2.3.2 土壤中線蟲的分離、殺死、固定、計(jì)數(shù)及鑒定 土壤中線蟲的分離、殺死、固定、制片等，參照謝輝[19]的方法進(jìn)行。

在解剖鏡下計(jì)數(shù)，并將線蟲數(shù)量折算成100 g土樣含有的線蟲數(shù)。在光學(xué)顯微鏡下，參照Bongers的線蟲分類圖鑒、尹文英[20]的中國土壤動(dòng)物檢索圖鑒，進(jìn)行科屬鑒定。

1.2.3.3 數(shù)據(jù)分析 各類群數(shù)量優(yōu)勢度的劃分：個(gè)體數(shù)占總分離量10%以上者為優(yōu)勢類群（+ + +），個(gè)體數(shù)占總分離量1%～10%為常見類群（+ +），個(gè)體數(shù)占總分離量1%以下為稀有類群（+）。

采用以下指標(biāo)對土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析：

Shannon-Weiner多樣性指數(shù)：H′=-∑si=1ni/N×ln（ni/N），式中，ni為第i類群的個(gè)體數(shù)，N為群落所有類群的總個(gè)體數(shù);

Pielou均勻度指數(shù)：J′=H′/lnS，式中，H′為Shannon-Weiner指數(shù)，S為類群數(shù);

Simpson優(yōu)勢度指數(shù)：λ=∑（ni/N）2，式中，ni為第i類群的個(gè)體數(shù)，N為群落所有類群的個(gè)體總數(shù);

Margalef豐富度指數(shù)：SR=（S-1）/lnN，式中，S為類群數(shù)，N為群落所有類群的個(gè)體總數(shù)[21]。

用SPSS 20.0軟件進(jìn)行相關(guān)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲病的防效

煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲病的防效詳見表1。表1中結(jié)果顯示，煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲病具有一定的防治效果，但防效僅為30.98%，顯著低于1.8%阿維菌素處理的防效（56.48%）;其發(fā)病率為74.25%雖低于空白對照的76.98%，但兩者無顯著性差異;病情指數(shù)為17.69低于空白對照（25.63），高于1.8%阿維菌素處理（11.15），但與二者均無顯著性差異。

2.2 煙草不同種植模式下土壤線蟲群落組成

煙草間作萬壽菊、1.8%阿維菌素處理、單種煙草（空白CK）、單種萬壽菊（陽性CK）4種不同種植模式下，種植前期、生長期、采收期，三個(gè)時(shí)期共分離獲得線蟲6070條，隸屬于2綱6目18個(gè)屬，分別為：食真菌性線蟲，滑刃屬（Aphelenchoides）、真滑刃屬（Aphelenchus）;食細(xì)菌性線蟲，小桿屬（Rhabditis）、雙胃屬（Diplogaster）、偽桿咽屬（Rhabdontolaimus）、盆咽屬（Panagrolaimus）、板唇屬（Chiloplacus）;植物寄生線蟲，根結(jié)屬（Meloidogyne）、墊刃屬（Tylenchus）、散香屬（Boleodorus）、螺旋屬（Helicotylenchu）、短體屬（Pratylenchus）、針屬（Paratylenchus）、裸矛屬（Psilenchus）;捕食—雜食性線蟲，絲尾屬（Oxydirus）、伊龍屬（Ironus）、單齒屬（Mononchus）、銼齒屬（Mylonchulus）。

煙草不同種植模式下土壤線蟲群落的組成及營養(yǎng)類群詳見表2。表中結(jié)果表明，煙草不同種植模式下土壤線蟲的優(yōu)勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結(jié)屬和墊刃屬;4種不同種植模式下，三個(gè)時(shí)期線蟲數(shù)量總數(shù)比較，單種煙草（空白CK）>煙草間作萬壽菊>單種萬壽菊（陽性CK）>1.8%阿維菌素處理。

煙草間作萬壽菊3個(gè)時(shí)期共分離到土壤線蟲14屬1644條，其中優(yōu)勢類群為滑刃屬、小桿屬和根結(jié)屬;1.8%阿維菌素處理3個(gè)時(shí)期共分離到土壤線蟲16屬1066條，其中優(yōu)勢類群為滑刃屬、小桿屬和根結(jié)屬;單種煙草（空白CK）3個(gè)時(shí)期共分離到土壤線蟲17屬1844條，其中優(yōu)勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結(jié)屬和墊刃屬;單種萬壽菊（陽性CK）3個(gè)時(shí)期共分離到土壤線蟲17屬1476條，其中優(yōu)勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結(jié)屬和墊刃屬。

2.3 煙草不同種植模式下土壤線蟲群落的多樣性

煙草不同種植模式下，土壤線蟲群落的多樣性詳見表3。從表3結(jié)果可看出，種植前各小區(qū)土壤線蟲群落在多樣性指數(shù)、均勻度指數(shù)、優(yōu)勢度指數(shù)上存在一定的差異，但無顯著性差異，僅在豐富度指數(shù)上，1.8%阿維菌素處理的小區(qū)最低僅為1.66，與其他種植模式小區(qū)呈顯著性差異，反映出所選田塊土壤中線蟲的多樣性較一致。

生長期，土壤線蟲群落多樣性指數(shù)，單種煙草（空白CK）>單種萬壽菊（陽性CK）>煙草間作萬壽菊>1.8%阿維菌素處理，1.8%阿維菌素處理與其他3種呈顯著性差異;均勻度指數(shù)上，煙草間作萬壽菊>單種煙草（空白CK）=單種萬壽菊（陽性CK）>1.8%阿維菌素處理，1.8%阿維菌素處理與其他3種呈顯著性差異;優(yōu)勢度指數(shù)上，單種煙草（空白CK）顯著低于其他3種，其他3種模式間無顯著性差異;豐富度指數(shù)上煙草間作萬壽菊顯著低于其他3種模式，其他3種模式間無顯著性差異。

采收期，土壤線蟲群落多樣性指數(shù)，單種萬壽菊為1.85，顯著低于其他3種模式，但其他3種模式間無顯著性差異;均勻度指數(shù)上單種煙草為0.83，顯著高于其他3種模式，而其他3種模式間無顯著性差異;優(yōu)勢度指數(shù)上單種煙草為0.15，顯著低于其他3種模式，其他3種模式間無顯著性差異;豐富度指數(shù)上1.8%阿維菌素處理為2.02，顯著高于其他3種模式，其他3種模式間無顯著性差異。

3 結(jié)論與討論

煙草根結(jié)線蟲病是一種嚴(yán)重的土傳病害，防治難度大，所用化學(xué)藥劑多為高毒、劇毒，不斷有殺線劑被禁用。采用拮抗/抑殺線蟲植物與感病植物間（套）作防控根結(jié)線蟲是一種綠色的防控措施，具有較好的應(yīng)用前景。

試驗(yàn)結(jié)果表明，煙草間作萬壽菊對根結(jié)線蟲病具有一定的防效，但防效僅為30.98%，明顯低于張鐵耀等[12]報(bào)道的間作萬壽菊2倍對黃瓜根結(jié)線蟲病的防效（根結(jié)線蟲數(shù)量降低66.7%，病情指數(shù)降低51.4%）。分析其原因可能為，本研究采用的是單壟雙行煙株，中間種植萬壽菊的間作方式，前期煙草根與萬壽菊根之間的距離較遠(yuǎn)，萬壽菊根分泌物對煙草根際的根結(jié)線蟲影響不大，故造成防效較低，因此建議增加萬壽菊種植密度，減小煙株與萬壽菊之間的株距，以提升對根結(jié)線蟲的防效。

從煙草間作萬壽菊、1.8%阿維菌素處理、單種煙草（空白CK）、單種萬壽菊（陽性CK），4種不同種植模式下，種植前期、生長期、采收期，三個(gè)時(shí)期共分離到線蟲6070條，隸屬于2綱6目18個(gè)屬，食性類群分別為：食真菌性線蟲、食細(xì)菌性線蟲、植物寄生線蟲和捕食—雜食性線蟲，優(yōu)勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結(jié)屬、墊刃屬，這與陳國康等[22]對重慶煙草根際土壤線蟲群落結(jié)構(gòu)的調(diào)查結(jié)果相似。

三個(gè)時(shí)期線蟲數(shù)量總數(shù)比較，單種煙草（空白CK）>煙草間作萬壽菊>單種萬壽菊（陽性CK）>1.8%阿維菌素處理，結(jié)果表明種植萬壽菊對土壤線蟲有一定的抑殺作用，與現(xiàn)有的報(bào)道相符[11-12，18]。

不同種植模式會(huì)通過影響植物生長或土壤微生物活動(dòng)，導(dǎo)致線蟲的營養(yǎng)類群、群落結(jié)構(gòu)和豐富度發(fā)生變化[23]。種植前試驗(yàn)地各小區(qū)間土壤線蟲多樣性較一致;煙草生長期及采收期，不同種植模式下土壤中的線蟲群落存在一定的差異，在多樣性、均勻度、優(yōu)勢度及豐富度上都表現(xiàn)出一定的變化。

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