溫度和濕度對(duì)南方根結(jié)線蟲存活的影響

曹素芳， 漆永紅， 杜 蕙， 陳書龍

（1.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院林果花卉研究所，蘭州 730070；2.河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護(hù)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；3.甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，蘭州 730070）

根結(jié)線蟲是植物病原線蟲中種類最多，分布最廣，危害最嚴(yán)重的一類線蟲。世界上報(bào)道的根結(jié)線蟲種類有80多種，涉及114科，2 000多種寄主植物，常見的主要有4個(gè)種［1］，即南方根結(jié)線蟲［Meloidogyne incognita （Kofoid ＆ White）］、北方根結(jié)線蟲（M.hapla Chitwood）、爪哇根結(jié)線蟲［M.javanica（Treub）］和花生根結(jié)線蟲［M.arenaria（Neal）］，其中南方根結(jié)線蟲的發(fā)生面積大、寄主種類最多，已成為優(yōu)勢(shì)種群。隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整，保護(hù)地栽培面積迅速擴(kuò)大，這為根結(jié)線蟲的發(fā)生發(fā)展提供了適宜的環(huán)境條件，使得土壤線蟲量得以積聚增殖。目前化學(xué)防治仍是根結(jié)線蟲防治的主要手段，一些高毒藥劑在防治方面成為首選，盡管此措施起了很大作用，給社會(huì)帶來(lái)了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，但線蟲產(chǎn)生了高度的抗藥性，導(dǎo)致農(nóng)藥用量逐年增加，造成環(huán)境污染，對(duì)生態(tài)環(huán)境的破壞十分巨大，而尋找綠色無(wú)公害的農(nóng)業(yè)防治技術(shù)成為許多國(guó)家的研究目標(biāo)之一。

根結(jié)線蟲病是一種土傳病害，適宜的土壤溫濕度是根結(jié)線蟲傳播的重要條件。目前國(guó)內(nèi)外學(xué)者利用太陽(yáng)能加熱、覆膜加熱、土層添加有機(jī)物和灌水、冷凍處理來(lái)防治根結(jié)線蟲，取得了一些顯著的成效［2－5］。通過(guò)調(diào)整土壤中的溫濕度條件來(lái)改變根結(jié)線蟲的生存環(huán)境，遏制繁殖和侵染，破壞其正常的生活史達(dá)到有效減輕為害的目的。我國(guó)利用溫度和濕度生態(tài)條件來(lái)有效防治根結(jié)線蟲病害缺乏系統(tǒng)和深入研究，本試驗(yàn)以南方根結(jié)線蟲為靶標(biāo)，在室內(nèi)條件下測(cè)試不同溫度和時(shí)間處理對(duì)離體根結(jié)線蟲存活的影響及溫度、濕度及高溫高濕環(huán)境對(duì)土壤中根結(jié)線蟲存活的影響，旨在為該線蟲的防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試線蟲

供試線蟲為南方根結(jié)線蟲，采用Sasser等［6］方法在感病番茄品種‘佳源大粉’上進(jìn)行繁殖，具體為：在解剖鏡下從發(fā)病番茄根系挑取新鮮卵囊，放入直徑9cm的培養(yǎng)皿內(nèi)，用0.5%NaClO進(jìn)行表面消毒3min，無(wú)菌水洗3次。同時(shí)將消毒后的卵囊放入24孔培養(yǎng)板中，在室溫（25℃左右）孵化2齡幼蟲，每隔24h換水一次，保證每次選用的2齡幼蟲新鮮和活力一致。

1.2 不同溫度處理對(duì)離體南方根結(jié)線蟲的影響

取500μL約含500頭根結(jié)線蟲2齡幼蟲的線蟲液置于24孔板中，將24孔板分別放于25、30、35、40、45、50℃培養(yǎng)箱中處理，將處理后的線蟲在室溫（24～27℃）條件下放置12～16h，然后在體視顯微鏡下采用針刺法檢查線蟲死活，利用線蟲針輕輕撥動(dòng)線蟲，如線蟲有反應(yīng)則視為活蟲，否則視為死蟲，每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。

1.3 不同溫濕度處理對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲的影響

在土壤中加入適量的水，配制成不同的濕度，使其含水量分別為6%、14%、18%。土壤含水量（質(zhì)量濃度）＝水質(zhì)量×100%／烘干土質(zhì)量。將定量不同濕度的土裝于180mL的廣口瓶中用封口膜封口，分別放于25、30、35、40、45、50℃培養(yǎng)箱中恒溫處理，同時(shí)接入1mL約含4 000頭線蟲的線蟲液，將處理后的土壤在室溫下自然放涼后采用糖溶液離心法分離線蟲，調(diào)查土壤中的活體線蟲數(shù)量，比較不同溫濕度及不同時(shí)間處理對(duì)根結(jié)線蟲存活的影響。每處理設(shè)3個(gè)重復(fù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同溫度處理對(duì)離體南方根結(jié)線蟲的影響

離體條件下，不同溫度處理對(duì)南方根結(jié)線蟲存活的影響見圖1a～b。在25℃處理18d，線蟲的死亡率為11.6%，24d達(dá)到41%左右，30d達(dá)到100%。在30℃處理16d，線蟲的死亡率為13%，20d達(dá)到60.6%左右，26d為96.6%。在35℃處理12d，線蟲的死亡率為10.3%，16d為51.6%左右，24d達(dá)到94.1%。而在40℃處理1d對(duì)線蟲沒(méi)有任何影響，處理3d死亡率為15.6%，5d達(dá)到40.3%，到9d時(shí)達(dá)到99.6%，幾乎所有的線蟲都死亡。在45℃下殺死全部活體線蟲需要15min，而50℃殺死全部活體線蟲僅需要2.3min。綜合以上得出，不同溫度處理對(duì)離體條件下的南方根結(jié)線蟲的存活有明顯差異，隨著處理溫度的升高，殺死線蟲所需時(shí)間縮短，而在同一溫度條件下，隨著處理時(shí)間的延長(zhǎng)，線蟲的死亡率逐漸上升。

2.2 不同溫濕度處理對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲的影響

不同溫濕度處理對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲的影響見圖2a～f。當(dāng)土壤含水量分別為6%、14%和18%，根結(jié)線蟲在不同溫度下的死亡情況不同。在25℃處理6d線蟲的死亡率分別為6.5%、6.7%和10.7%，24d分別達(dá)到57.1%、67.5%和71.9%，40d分別為80.1%、91.1%和95.4%。在30℃處理6d線蟲的死亡率分別為4.1%、7.6%、12.9%，24d分別為42.2%、60.7%、69.7%，40d分別為70.4%、90.4%、94.3%。在35 ℃處理3d時(shí)線蟲的死亡率分別為4%、9.6%、16.1%，24d分別為40.9%、58.0%、68.2%，40d分別為62.3%、85.3%、88.3%。在40℃下土壤含水量為6%和14%時(shí)處理4d線蟲的死亡率均達(dá)到100%。在45℃下土壤含水量為6%和14%處理170min時(shí)死亡率均達(dá)到100%，土壤含水量為18%時(shí)殺死全部線蟲僅需要140min。而在50℃下土壤含水量分別為6%、14%、18%殺死全部線蟲分別需要25、15、9min。綜合以上得出，當(dāng)土壤溫度為25、30、35℃時(shí)，土壤濕度對(duì)線蟲存活的影響不大，土壤含水量為6%是線蟲的適宜濕度；當(dāng)溫度達(dá)到40℃且土壤含水量為6%和14%時(shí)，線蟲的死亡率高，殺死100%根結(jié)線蟲僅需4d，不利于其存活；而45℃、50℃的高溫高濕更不利于其存活。

圖1 不同溫度處理對(duì)離體南方根結(jié)線蟲的影響

圖2 不同溫濕度對(duì)土壤中南方根結(jié)線蟲存活的影響

3 討論

國(guó)外利用溫濕度防治線蟲取得了一些進(jìn)展，Zasada ＆Oka報(bào)道了溫濕度對(duì)根結(jié)線蟲生物學(xué)特性的影響，以及溫濕度和生防因子協(xié)同作用對(duì)根結(jié)線蟲的防治效果［7－8］。印度利用本國(guó)高溫干旱的氣候優(yōu)勢(shì)對(duì)根結(jié)線蟲的防治取得了顯著的成效［9］。溫度是影響線蟲生長(zhǎng)發(fā)育最為重要的因素之一，每一種線蟲都有其適宜的生長(zhǎng)發(fā)育溫度，通過(guò)研究線蟲對(duì)溫度的敏感性并獲得其抑制性溫度將為利用生態(tài)技術(shù)控制南方根結(jié)線蟲的活性和繁殖以及防治該線蟲病害提供技術(shù)支撐。本試驗(yàn)離體測(cè)試結(jié)果表明，南方根結(jié)線蟲在40℃處理4d，其死亡率達(dá)到100%，而在45℃和50℃殺死全部線蟲僅需170min和15min，說(shuō)明隨著處理溫度的升高，殺死線蟲所需時(shí)間縮短。南方根結(jié)線蟲對(duì)高溫極為敏感，溫度在40℃以上對(duì)線蟲起到有效殺死或抑制作用。另外，通過(guò)覆蓋地膜或添加有機(jī)物來(lái)提高土壤溫度將為利用高溫防治線蟲提供一條新的研究方法。

Charwa等報(bào)道土壤含水量以及土壤溫濕度對(duì)根結(jié)線蟲有顯著的影響［10］。Forge利用膜下灌水的方式增加濕度、創(chuàng)造高溫高濕的環(huán)境對(duì)根結(jié)線蟲有較好的控制效果［11］。鄭長(zhǎng)英等研究發(fā)現(xiàn)，土壤含水量為3.9%～8.98%是番茄根結(jié)線蟲病發(fā)生的最適

濕度［12］。陳立杰等［5，13］報(bào)道，除干旱和高濕外，濕度對(duì)南方根結(jié)線蟲影響較小，但結(jié)合溫度，則顯示任何濕度條件下的低溫和高溫高濕（＞35℃、含水量＞30%）對(duì)南方根結(jié)線蟲都有抑制作用。Kumar等［14］報(bào)道，土壤水分在提高土壤溫度中起非常關(guān)鍵的作用，土壤達(dá)到的最高溫度與土壤含水量成正比，濕潤(rùn)土壤比干土的導(dǎo)熱性能好，使溫度傳導(dǎo)得更深。本試驗(yàn)表明，根結(jié)線蟲在不同溫濕度下的死亡情況不同，土壤溫度為25～35℃，含水量為6%是線蟲的適宜濕度；土壤溫度達(dá)到40℃且含水量為6%和14%時(shí)，殺死100%根結(jié)線蟲僅需4d，不利于其存活；而45、50℃的高溫高濕更不利于其存活，表明根結(jié)線蟲對(duì)濕熱比對(duì)干熱更加敏感，這使土壤高溫對(duì)它們的影響更為致命。本試驗(yàn)僅在室內(nèi)測(cè)試了對(duì)根結(jié)線蟲有影響的土壤含水量以及土壤溫濕度，可為根結(jié)線蟲病的田間防治提供參考。

［1］ Schmitz V B，Burgermeister W，Braasch H.Molecular genetic classification of central European Meloidogyne chitwoodi and M.fallax populations［J］.Nachrichtenblatt des Deutschen Pflanzenschutzdienstes，1998，50（12）：310－317.

［2］ DeVay J E.Historical review and principles of soil solarization［J］.FAO Plant Production and Protection Paper，1991，109：1－15.

［3］ 劉曉英，楊修，馬春森.黑膜覆蓋控制黃瓜根結(jié)線蟲（Meloidogyne incognita）的效果［J］.農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào)，2004，20（4）：234－237.

［4］ 侯茂林，劉曉英.太陽(yáng)能加熱防治根結(jié)線蟲時(shí)覆膜、土壤類型與有機(jī)物對(duì)土壤溫度的影響［J］.中國(guó)生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2007，15（5）：46－50.

［5］ 陳志杰，張淑蓮，張鋒，等.溫度處理對(duì)溫室黃瓜根結(jié)線蟲病的控制效果研究［J］.西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2008，17（4）：177－180.

［6］ Sasser J N，Carter C C.An advanced treatise on MeloidogynevolumeⅡmethodology［M］.North Carolina State.Printed North Carolina State University Graphics，1985：39－42.

［7］ Zasada I A，Tenuta M.Alteration of the soil environment to maximize Meloidogyne incognitasuppression by an alkalinestabilized biosolid amendment［J］.Applied Soil Ecology，2008，40（2）：309－317.

［8］ Oka Y，Shapira N，F(xiàn)ine P.Control of root－knot nematodes in organic farming systems by organic amendments and soil solarization［J］.Crop Protection，2007，26（10）：1556－1565.

［9］ Margarita R，Pedro F P，Jose A，et al.Effects of biosolarization as methyl bromide alternative for Meloidogyne incognita control on quality of soil under pepper［J］.Biology and Fertility of Soil，2008，45（1）：37－44.

［10］ Charwa T S M，F(xiàn)isher J M，Wyss U.The effect of osmotic stress on desiccation survival and water content of four nematode species［J］.Nematology，2002，4（1）：89－97.

［11］ Forge T A，Macguiduiwin A E.Effect of water potential and temperature on survival of the nematode Meloidogyne haplain frozen soil［J］.Canadian Journal of Zoology，1992，70（8）：1553－1560.

［12］ 鄭長(zhǎng)英，曹志平，孫立寧.環(huán)境條件對(duì)番茄根結(jié)線蟲病的影響［J］.萊陽(yáng)農(nóng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2004，21（3）：231－233.

［13］ 陳立杰，魏峰，段玉璽，等.溫濕度對(duì)南方根結(jié)線蟲卵孵化和二齡幼蟲的影響［J］.植物保護(hù)，2009，35（2）：48－52.

［14］ Kumar B，Yaduraju N T，Ahuja K N，et al.Effect of soil solarization on weeds and nematodes under tropical Indian conditions［J］.Weed Research，1993，33（5）：423－429.