燕麥孢囊線蟲在田間的水平和垂直分布

李秀花， 馬 娟， 陳書龍， 高 波， 王容燕

（河北省農(nóng)林科學(xué)院植物保護研究所，河北省農(nóng)業(yè)有害生物綜合防治工程技術(shù)研究中心，農(nóng)業(yè)部華北北部作物有害生物綜合治理重點實驗室，保定 071000）

燕麥孢囊線蟲（Heteroder a avenae Wollenweber）是小麥等作物上的重要線蟲病害，廣泛分布于歐洲、亞洲、北美以及澳大利亞等世界禾谷作物主產(chǎn)區(qū)［1－3］，我國自1989年在湖北首次發(fā)現(xiàn)燕麥孢囊線蟲，目前已證實該線蟲分布遍及我國16個省市［4－5］，并呈逐年加重的趨勢，給小麥的安全生產(chǎn)造成巨大威脅。明確燕麥孢囊線蟲在田間的水平和垂直分布方式，對于燕麥孢囊線蟲病害研究中確定適宜的取樣策略以及預(yù)測預(yù)報至關(guān)重要。

植物寄生線蟲空間分布主要受其生物學(xué)特性及其寄主的影響。線蟲的水平分布不僅受寄主根系分布狀況的影響［6］，而且還受土壤因子如溫度、土壤類型和p H等的影響［7－9］。在土壤中線蟲的垂直分布取決于線蟲種類［10］、寄主根系分布［11］、土壤類型和環(huán)境條件［12］。國外研究表明，線蟲主要分布于土壤15～20 c m的土層中，這也是大多數(shù)研究者們的取樣深度［13］，而 Taylor等［14］報道 Pr atylenchus屬中47%～84%的群體是在土壤上層0～10 c m；64%～94%的群體是在土壤上層20 c m。Villate等［15］報道傳播葡萄扇葉病毒的介體Xiphinema index線蟲主要分布在40～110 c m的土層中，這也是葡萄根系分布最多的土層。France［16］曾報道大豆孢囊線蟲在田間水平分布呈負二項分布。國內(nèi)的楊傳廣等［17］報道在安徽省小麥田燕麥孢囊線蟲水平分布為聚集分布。燕麥孢囊線蟲屬于非遷移性內(nèi)寄生線蟲，雌蟲產(chǎn)生的卵包裹在孢囊中，本研究分別在小麥田土壤翻耕前后進行取樣，以期明確燕麥孢囊線蟲在田間的分布方式，為其防治提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1．1 試驗地點

試驗地點位于河北省任丘市麻家塢鎮(zhèn)（N 38．72°，E 116．25°），土壤質(zhì)地為黏性壤土。該地多年種植小麥，夏秋季種植玉米，小麥收獲后直接點播玉米，玉米收獲后用新陽／XY－80旋耕機旋耕。試驗地塊為5．6 m×172 m，利用自制取樣器取樣，取樣器直徑3 c m，總長度為80 c m，刀口區(qū)長度為20 c m。

1．2 燕麥孢囊線蟲在田間的水平分布

分別在小麥收獲后播種玉米前和小麥播種前土壤翻耕后進行田間取樣。采用平行線“Z”型取樣［18］。整塊地東西向分3行取樣，每一樣點由5個亞點組成，每樣點東西間距約為1．8 m，南北間距為4 m。每次取樣點數(shù)共132個。將每點樣品混勻后取200 mL土樣采用漂浮法分離孢囊。

1．3 燕麥孢囊在田間的垂直分布

分別在小麥收獲后播種玉米前和播種小麥前土壤翻耕后進行田間取樣。在水平面上隨機選擇37個樣點，每個樣點又分成不同土層深度，0～5、5～10、10～15、15～20、20～25、25～30、30～35、35～40、40～45 c m，每個樣點由5個亞點組成。將每一樣品混勻后取200 mL土樣采用漂浮法分離孢囊，在體式顯微鏡下計數(shù)孢囊個數(shù)。

1．4 孢囊分離

將取樣器收集的200 mL土樣傾倒于2 000 mL的燒杯中，加滿水用玻璃棒攪拌均勻后，靜止10 s，把上清液傾倒在20目和80目上下鑲嵌的網(wǎng)篩上，重復(fù)3次，然后用水沖洗20目網(wǎng)篩上的雜質(zhì)至80目，把80目網(wǎng)篩上的殘留物沖洗到濾紙上，最后在體視顯微鏡下計數(shù)孢囊個數(shù)［19］。

1．5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

1．5．1 田間燕麥孢囊線蟲水平分布指標測定

依據(jù)Tho mas等［18］田間樣本孢囊數(shù)量的方差S2與樣本孢囊平均數(shù)的關(guān)系：S2＜，為均勻分布；S2＝，為隨機分布；S2＞，為聚集分布；聚集因子K值：K＝／（S2－），K值表示種群的集群度，數(shù)值低表示聚集度高，數(shù)值高則表示聚集度低。

1．5．2 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)用DPS軟件進行統(tǒng)計分析，處理間數(shù)據(jù)經(jīng)方差分析后，采用Duncan法測定不同處理之間的差異顯著性（P＜0．05）。

2 結(jié)果

2．1 燕麥孢囊線蟲在田間的水平分布

田間燕麥孢囊線蟲孢囊在翻耕前與翻耕后的具體分布如圖1和圖2所示，表明在田間水平分布呈現(xiàn)不均一性。翻耕前S2＝2 824．7＝83．6，K ＝2．6；翻耕后S2＝2 080＝80，K ＝3．2。翻耕前后方差和平均值的關(guān)系均是S2＞，說明孢囊線蟲在翻耕前與翻耕后均為聚集分布。翻耕前后聚集因子K值大于零且數(shù)值較小，說明燕麥孢囊線蟲在田間呈高度聚集分布狀態(tài)。翻耕后K值大于翻耕前K值，說明翻耕后田間孢囊的聚集度比翻耕前低。

圖1 土壤翻耕前各點線蟲數(shù)量Fig．1 The nu mber of nematodes before tillage

圖2 土壤翻耕后各點線蟲數(shù)量Fig．2 The number of nematodes after tillage

2．2 燕麥孢囊線蟲在田間的垂直分布

燕麥孢囊線蟲在麥田翻耕前后不同深度土壤中的分布趨勢具有顯著差異（表1）。在翻耕前燕麥孢囊主要分布于5～10 c m的土層，占孢囊總數(shù)的35．8%，其數(shù)量顯著高于其他采樣層，其次為0～5、10～15、15～20 c m，分別占孢囊總數(shù)的25．2%、14．9%和13．5%，在0～20 c m土層，孢囊數(shù)量占孢囊總數(shù)的89．4%。土層越深孢囊數(shù)量越少，但至45 c m土壤深處還有少量孢囊存在，說明小麥根系達到的深度范圍內(nèi)均有燕麥孢囊線蟲孢囊分布。與翻耕前相比，翻耕后0～15 c m土層的孢囊分布趨于均一化，其在0～5、5～10、10～15 c m的孢囊和翻耕前孢囊數(shù)量差異顯著，其中0～5、5～10 c m土層的孢囊數(shù)均比翻耕前有所降低，10～15 c m土層的孢囊數(shù)比翻耕前有所增加，而15 c m以下土層中的孢囊數(shù)量和翻耕前相比未發(fā)生明顯變化。

3 討論

燕麥孢囊線蟲一年發(fā)生一代，在土壤中需經(jīng)歷一定時間的低溫才能孵化［20］。幼蟲孵化后，在靠近根尖處侵入，并在靠近中柱處尋找適宜取食位點，之后營定居型取食，直至形成孢囊。因此，寄主根系的分布范圍以及線蟲的侵染特點決定了土壤中孢囊的分布。了解線蟲的分布可有效降低取樣數(shù)量，提高線蟲種群測定的準確度，本研究在燕麥孢囊線蟲自然病田，分別測試了其水平分布與垂直分布，并確定了土壤翻耕對其分布的影響。對孢囊線蟲的防治技術(shù)研究、預(yù)測預(yù)報以及防治均具有重要的指導(dǎo)作用。

本研究結(jié)果顯示燕麥孢囊線蟲在水平分布上呈聚集分布，這與國內(nèi)外的一些研究結(jié)果相似［16－17］。并且在麥田翻耕后與翻耕前相比，其聚集程度有所降低，說明土壤翻耕使土壤中線蟲的分布趨向于均一化。因此，在田間小區(qū)試驗中對燕麥孢囊線蟲的種群密度評估，如用簡單的隨機5點采樣法可能會造成較大的試驗誤差，因此建議在此類試驗中盡可能多采集一些樣本，或者在一個樣本中應(yīng)包含數(shù)個亞樣，這樣才有利于提高試驗的精確度。與翻耕前相比，其中0～5、5～10 c m土層的孢囊數(shù)均比翻耕前降低，10～15 c m土層的孢囊數(shù)比翻耕前增加，這主要是因為旋耕機的旋耕深度在15 c m左右，打破0～15 c m土層的土壤而使得不同土層的土壤進行混合所致。此外在土壤翻耕前后采用相同的采樣數(shù)量與采樣策略，在土壤翻耕后對種群密度的評估準確度要高于對土壤翻耕前對種群密度的評估。

燕麥孢囊線蟲屬于定居型內(nèi)寄生線蟲，排除人為因素對土壤的干擾，孢囊在土壤中的空間分布應(yīng)該和寄主小麥根系的分布一致，因此在燕麥孢囊線蟲研究中，對土樣的采集深度以0～20 c m為宜，采集深度過淺會降低試驗的準確率，但采集土樣過深，會大大增加工作量。此外，在燕麥孢囊線蟲的藥劑防治中，對土壤的施藥區(qū)域應(yīng)以0～20 c m最佳，這樣可有效地控制土壤中的孢囊線蟲，達到理想的防治效果。

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