珍珠粟對(duì)降低土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)密度的作用

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(中國(guó)科學(xué)院 東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所 中國(guó)科學(xué)院 黑土區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,黑龍江 哈爾濱 150081)

珍珠粟是禾本科黍族狼尾草屬中的一個(gè)種，學(xué)名Pennisetumglaucum(L.)，也稱(chēng)蠟燭稗、貓尾粟或御谷。珍珠粟是一年生草本，可糧食和飼料兼用。作為有價(jià)值的飼料作物，珍珠粟籽粒中粗蛋白比玉米高8%～60%，賴(lài)氨酸和蛋氨酸比玉米高40% ，蘇氨酸也高于玉米，可為非反芻動(dòng)物提供與玉米相當(dāng)?shù)男玛惔x能量。全世界每年種植面積約2 600萬(wàn)hm2，占全球谷子生產(chǎn)的一半，它幾乎都生長(zhǎng)在干旱、半干旱的非洲西部和印度[1]。珍珠粟在美國(guó)、澳大利亞和南美是作為一種優(yōu)質(zhì)飼料作物種植，年產(chǎn)1 000萬(wàn)t。在亞洲、非洲干旱和半干旱地區(qū)則作為糧食作物栽培。20世紀(jì)50年代，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)種植。珍珠粟籽粒營(yíng)養(yǎng)豐富，其貯能約為3 265 J·kg-1，在禾谷類(lèi)作物中最高[2]。珍珠粟在我國(guó)主要種植在生育季節(jié)較長(zhǎng)、緯度較低的干旱地區(qū)、山區(qū)的貧瘠和新開(kāi)墾的土地上，作為糧食飼料兼用作物。珍珠粟除了作為飼料外，在種植后還有減少多種植物寄生線蟲(chóng)在土壤中密度的作用，近年已逐步引起人們的研究興趣。據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，珍珠粟進(jìn)入作物輪作系統(tǒng)后或作為覆蓋作物有控制田間馬鈴薯穿刺短體線蟲(chóng)(PratylenchuspenetransCobb)的作用[3,4]。Belair等報(bào)道了在加拿大魁北克商用馬鈴薯田里種植的24種食草中，珍珠粟雜交品系(hyb.)CFPM 101(Pennisetumglaucum)對(duì)馬鈴薯穿刺短體線蟲(chóng)(Pratylenchuspenetrans)控制作用非常好[5]。Timper等研究發(fā)現(xiàn)，在美國(guó)珍珠粟雜交品種HGM-100可有效地抗南方根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyneincognita)3號(hào)小種和花生根結(jié)線蟲(chóng)(M.arenaria)1號(hào)小種[6]。據(jù)Johnson等報(bào)道，在美國(guó)田間種植珍珠粟后引起南方根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyneincognita)卵孵化為二齡幼蟲(chóng)進(jìn)入土壤中，但該線蟲(chóng)對(duì)珍珠粟危害極小，即珍珠粟抗南方根結(jié)線蟲(chóng)[7]。也有報(bào)道證明珍珠粟對(duì)爪哇根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogynejavanica)、普通腎形線蟲(chóng)(Rotylenchulusreniformis)也有很好地控制效果[8-10]。Timper等用對(duì)西非和東非的17個(gè)來(lái)自不同國(guó)家的珍珠粟品種進(jìn)行了對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogyneincognita)的抗病性鑒定，發(fā)現(xiàn)珍珠粟對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的抗病性普遍存在，但品種間抗性存在差異[11]。除了珍珠粟對(duì)多種線蟲(chóng)有很好的控制效果，其它植物也有類(lèi)似作用，如萬(wàn)壽菊(Tagetesspp.)能夠抑制很多種類(lèi)的植物寄生線蟲(chóng)[3,12]，研究認(rèn)為原因是它可產(chǎn)生類(lèi)似α-三聯(lián)噻吩的化合物[13]。美國(guó)Susan等通過(guò)盆栽試驗(yàn)證明了產(chǎn)生于黑麥(Secalecereale)的化學(xué)物質(zhì)benzoxazinoid 2,4-dihydroxy-1,4-benzoxazin-3-one(DIBOA)對(duì)抑制爪哇根結(jié)線蟲(chóng)(Meloidogynejavanica)有一定的作用[14]。大豆胞囊線蟲(chóng)病(HeterodreaglycinesIchinohe)是世界大豆重要病害，利用輪作作物控制田間線蟲(chóng)病危害有很好效果。劉曄等報(bào)道了在遼寧大豆胞囊線蟲(chóng)嚴(yán)重發(fā)生地區(qū)[15]，種植蓖麻后再播種感病品種大豆，其胞囊線蟲(chóng)病的發(fā)病率明顯降低，且大豆生長(zhǎng)發(fā)育健壯，增產(chǎn)幅度大。也有報(bào)道認(rèn)為種植萬(wàn)壽菊和紅三葉草后可減少土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵的數(shù)量[16]。但利用珍珠粟控制大豆胞囊線蟲(chóng)田間蟲(chóng)源密度未見(jiàn)報(bào)道。大豆胞囊線蟲(chóng)是我國(guó)大豆產(chǎn)區(qū)重要病害，應(yīng)用抗線蟲(chóng)品種和輪作是控制該病害的最經(jīng)濟(jì)有效的措施，但由于抗線蟲(chóng)品種的局限性和短期輪作效果不明顯等因素，使得生產(chǎn)中該病害控制難度加大，尋找可進(jìn)入輪作體系的作物對(duì)大豆產(chǎn)區(qū)顯得尤為重要。珍珠粟作為優(yōu)良的飼料作物，在我國(guó)北方值得探討開(kāi)發(fā)和種植。因此，為了評(píng)價(jià)珍珠粟種植后對(duì)田間大豆胞囊線蟲(chóng)控制效果，連續(xù)2 a進(jìn)行了田間種植試驗(yàn)，評(píng)價(jià)對(duì)控制大豆胞囊線蟲(chóng)田間蟲(chóng)源密度效果，為生產(chǎn)中應(yīng)用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)設(shè)置

試驗(yàn)采用田間小區(qū)方式進(jìn)行，在2009年和2010年分別在位于黑龍江省海倫市的中國(guó)科學(xué)院海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站(中心位置為：47°26′N(xiāo)，126°38′E)和哈爾濱市的所內(nèi)大豆試驗(yàn)田實(shí)施。海倫農(nóng)業(yè)生態(tài)試驗(yàn)站地處黑土區(qū)中部，海拔240 m，試驗(yàn)站屬于溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，夏季高溫多雨，雨熱同季，冬季寒冷干燥。年平均氣溫及有效積溫分別為1.5 ℃和2 400℃，年均降水量570 mm[17]，試驗(yàn)區(qū)連續(xù)7 a種植大豆，大豆胞囊線蟲(chóng)病嚴(yán)重發(fā)生，經(jīng)鑒定田間大豆胞囊線蟲(chóng)為3號(hào)生理小種，此前種植大豆品種為黑農(nóng)35，田間管理三鏟三趟，秋季旋松起壟，壟寬67 cm，大豆施肥量為磷酸二銨150 kg·hm-2。在哈爾濱市的所內(nèi)試驗(yàn)田連續(xù)6 a種植大豆，試驗(yàn)區(qū)為黑土，大豆胞囊線蟲(chóng)病嚴(yán)重發(fā)生。經(jīng)鑒定田間大豆胞囊線蟲(chóng)為3號(hào)生理小種，此前種植大豆品種為合豐25，田間管理三鏟三趟，秋季旋松起壟，壟寬67 cm，大豆施肥量為磷酸二銨150 kg·hm-2。

1.2 試驗(yàn)材料和試驗(yàn)處理

珍珠粟品種：CFPM-101，在加拿大報(bào)道該品種可控制穿刺短體線蟲(chóng)(Pratylenchuspenetrans)[4]。大豆品種：合豐25。5月上旬播種，人工撒播，壟作。小區(qū)壟長(zhǎng)10 m，壟寬0.67 m，小區(qū)面積67 m2，隨機(jī)區(qū)組，3次重復(fù)。

試驗(yàn)設(shè)珍珠粟不同刈割次數(shù)，即：

哈爾濱試驗(yàn)地：① 收獲1次：中間不刈割，9月10日收獲最后1次。② 收獲兩次：7月21日刈割1次，9月10日收獲最后1次。③ 收獲3次：7月21日刈割1次，8月31日刈割1次，9月10日收獲最后1次。

海倫試驗(yàn)站：① 收獲1次：之前不刈割，9月10日收獲1次。② 收獲兩次：7月16日刈割1次，9月27日收獲1次。③ 收獲3次：7月20日刈割1次，8月3日刈割1次，9月9日收獲最后1次。

1.3 田間調(diào)查和測(cè)產(chǎn)

1.3.1土樣采集。在春季(珍珠粟和大豆種植前)秋季(珍珠粟和大豆收獲后)取各茬口耕層(0～20 cm)土，棋盤(pán)式取樣，多點(diǎn)混合后取0.5kg～1 kg，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定大豆胞囊線蟲(chóng)的胞囊和卵密度。

1.3.2土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)胞囊密度測(cè)定。在珍珠粟和大豆種植前和收獲后進(jìn)行測(cè)定。待測(cè)土樣充分混勻后，四分法取100 g，置于250 mL塑料燒杯中，加水200 mL，充分?jǐn)嚢杈鶆蚝?，浸? h，然后轉(zhuǎn)移至1 000 mL的燒杯中，用強(qiáng)水流沖洗至1 000 mL，靜置10 s后過(guò)20目、80目標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)套篩。用63%的蔗糖溶液收集80目篩上物于50 mL離心管中，2 500 r·min-1離心5 min。將上層懸浮液轉(zhuǎn)移到墊有濾紙的漏斗中，用解剖針從濾紙上挑取新鮮飽滿(mǎn)的褐色胞囊，在解剖鏡下計(jì)數(shù)[18]，3次重復(fù)。

1.3.3土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度測(cè)定。在珍珠粟和大豆種植前和收獲后進(jìn)行測(cè)定。將成熟飽滿(mǎn)的大豆胞囊線蟲(chóng)胞囊，放在200目、500目的套篩上，用膠塞將200目篩上的胞囊破壁研磨，同時(shí)用強(qiáng)水流沖洗200目篩上物，用清水將500目篩上的卵收集至50 mL 離心管中，沖洗到25 mL刻度線處，再加70% 的蔗糖溶液25 mL，2 500 r·min-1離心5 min，將上清卵懸液過(guò)500目篩，定容到20 mL，得到卵懸液進(jìn)行計(jì)數(shù)調(diào)查。

1.3.4刈割和產(chǎn)量計(jì)算。刈割時(shí)稱(chēng)鮮質(zhì)量(地上部)。每小區(qū)采5點(diǎn)，每點(diǎn)收獲面積2 m2,計(jì)算公頃產(chǎn)量。

1.3.5計(jì)算公式。防治效果(%)=[(對(duì)照區(qū)土壤中線蟲(chóng)胞囊(卵)數(shù)量-處理區(qū)土壤中胞囊(卵)數(shù)量)/對(duì)照區(qū)土壤中線蟲(chóng)胞囊(卵)數(shù)量]×100%

1.3.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析。所得數(shù)據(jù)經(jīng)Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SPSS17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 珍珠粟對(duì)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)密度的作用

大豆胞囊線蟲(chóng)以胞囊為繁殖體長(zhǎng)期存活于土壤中，對(duì)下茬寄主植物引起危害。一般線蟲(chóng)胞囊含有20個(gè)卵～200個(gè)卵[19]，因此，土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)的胞囊和卵的密度對(duì)于下茬大豆的危害非常重要。

2.1.1珍珠粟對(duì)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)的胞囊密度作用。2010年對(duì)哈爾濱試驗(yàn)區(qū)土壤中線蟲(chóng)的胞囊密度調(diào)查結(jié)果顯示，4個(gè)處理區(qū)在春季播種時(shí)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度均在56個(gè)·100 g-1干土～80個(gè)·100 g-1干土之間，差異不顯著，見(jiàn)圖1。而在秋季收獲后對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度測(cè)定后顯示，珍珠粟刈割3次的試驗(yàn)區(qū)土壤中沒(méi)有胞囊，即降低了100%；刈割1次胞囊由60個(gè)·100 g-1干土降低到2個(gè)·100 g-1干土，即降低了96.7%；刈割2次胞囊由56個(gè)·100 g-1干土降低到1個(gè)·100 g-1干土，降低了98.2%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度由80個(gè)·100 g-1干土上升到158個(gè)·100 g-1干土，增加了97.5%，顯著高于種植珍珠粟試驗(yàn)區(qū)。從珍珠粟刈割次數(shù)看，對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度的影響沒(méi)有明顯差別，3個(gè)刈割次數(shù)的秋季土壤中線蟲(chóng)胞囊密度差異不顯著，刈割1次、2次和3次對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊的防治效果分別為98.7%、99.4%和100%。由此看出珍珠粟對(duì)控制當(dāng)季土壤中大豆線蟲(chóng)胞囊密度有很好的作用。大豆種植區(qū)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度的增加是由于大豆是大豆胞囊線蟲(chóng)的寄主，線蟲(chóng)在土壤中遇到寄主會(huì)進(jìn)行繁殖，在東北大豆生長(zhǎng)季節(jié)里大豆胞囊線蟲(chóng)在寄主體內(nèi)可繁殖3代-4代，所以，連作大豆會(huì)使土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)密度增加、危害加重[20]。而珍珠粟未見(jiàn)有報(bào)道認(rèn)為是大豆胞囊線蟲(chóng)的寄主，使之不能進(jìn)行繁殖，因此，使土壤中的線蟲(chóng)胞囊密度得以降低。

圖1 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)胞囊密度變化(哈爾濱，2010)Fig.1 Densities of Heterodera glycines cysts in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Harbin，2010)

2010年在海倫大豆試驗(yàn)區(qū)的珍珠粟試驗(yàn)結(jié)果與哈爾濱相近。對(duì)春季和秋季土壤中線蟲(chóng)的胞囊密度調(diào)查結(jié)果顯示，也是種植珍珠粟后使土壤中線蟲(chóng)胞囊密度明顯下降，而種植大豆后土壤中線蟲(chóng)胞囊密度上升。4個(gè)處理區(qū)在春季播種時(shí)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度均在5個(gè)·100 g-1干土以?xún)?nèi)，差異不顯著，見(jiàn)圖2。而在秋季作物收獲后對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度測(cè)定后結(jié)果則與春季明顯不同，珍珠粟3個(gè)刈割區(qū)均降低了土壤中胞囊密度，珍珠粟刈割1次、2次和3次的土壤中胞囊分別由4個(gè)·100 g-1干土、3個(gè)·100 g-1干土和5個(gè)·100 g-1干土降低為0，均降低了100%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度由5個(gè)·100 g-1干土增加到9個(gè)·100 g-1干土，增加了80%，與3個(gè)珍珠粟種植區(qū)相比差異顯著。從珍珠粟刈割次數(shù)看，刈割1次、2次還是3次對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度的影響沒(méi)有明顯差別。刈割1次、2次和3次對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊的防治效果均為100%。

2011年在哈爾濱試驗(yàn)區(qū)重復(fù)2010年試驗(yàn)，珍珠粟的刈割次數(shù)有1次和2次。對(duì)春季和秋季土壤中線蟲(chóng)的胞囊密度調(diào)查結(jié)果顯示，總體趨勢(shì)與2010年結(jié)果相似，均表現(xiàn)為珍珠粟種植后使土壤中線蟲(chóng)胞囊密度下降，而大豆種植后土壤中線蟲(chóng)胞囊密度上升。3個(gè)處理區(qū)在春季播種時(shí)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度均在120個(gè)·100 g-1干土～170個(gè)·100 g-1干土之間，差異不顯著，見(jiàn)圖3。而在秋季收獲后對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度測(cè)定后顯示，結(jié)果則與春季不同，珍珠粟刈割1次的土壤中胞囊由164個(gè)·100 g-1干土降低為113個(gè)·100 g-1干土，降低了51個(gè)·100 g-1干土，降低了31.1%；刈割2次的土壤中胞囊由129個(gè)·100 g-1干土降低到79個(gè)·100 g-1干土，降低了50個(gè)·100 g-1干土，降低了38.8%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度則是上升的，由136個(gè)·100 g-1干土增加到164個(gè)·100 g-1干土，增加了20.6%，且土壤中線蟲(chóng)胞囊密度顯著高于2個(gè)種植珍珠粟試驗(yàn)區(qū)，刈割1次和2次對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊的防治效果分別為31.1%和51.8%。從兩次刈割珍珠粟看，對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度的影響沒(méi)有明顯差別。總體看2 a的珍珠粟種植對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度都有降低的作用。

圖3 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)胞囊密度變化(哈爾濱，2011)Fig.3 Densities of Heterodera glycines cysts in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Harbin，2011)

2011年在海倫試驗(yàn)區(qū)設(shè)置了與同年哈爾濱相同處理的試驗(yàn)，珍珠粟的刈割次數(shù)有1次和2次。從春季和秋季土壤中線蟲(chóng)的胞囊密度調(diào)查結(jié)果看出，也表現(xiàn)為珍珠粟刈割1次和2次種植后均使土壤中線蟲(chóng)胞囊密度下降，而大豆種植后土壤中線蟲(chóng)胞囊密度上升。3個(gè)處理區(qū)在春季播種前土壤中線蟲(chóng)胞囊密度均在50個(gè)·100 g-1干土以?xún)?nèi)，差異不顯著，見(jiàn)圖4。而在秋季測(cè)定土壤中線蟲(chóng)胞囊密度顯示，2個(gè)珍珠粟刈割試驗(yàn)區(qū)的土壤中胞囊均較春季下降了，刈割1次和2次分別由34個(gè)·100 g-1干土和36個(gè)·100 g-1干土下降到12個(gè)·100 g-1干土和19個(gè)·100 g-1干土，下降了64.7%和75%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度由44個(gè)·100 g-1干土上升到165個(gè)·100 g-1干土，增加了275%，與2個(gè)種植珍珠粟試驗(yàn)區(qū)差異顯著。2個(gè)珍珠粟刈割次數(shù)相比，對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊密度的影響沒(méi)有明顯差別，對(duì)土壤中線蟲(chóng)胞囊的防治效果分別為92.7%和94.5%防治效果。

圖4 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)胞囊密度變化(海倫，2011)Fig.4 Densities of Heterodera glycines cysts in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Hailun，2011)

從兩年兩地的結(jié)果看，珍珠粟種植均可很好地控制大豆胞囊線蟲(chóng)在土壤中的胞囊密度，2010年在哈爾濱和海倫試驗(yàn)區(qū)防治效果在98.7%～100%；2011年在2個(gè)試驗(yàn)區(qū)對(duì)土壤中的胞囊密度防治效果在31.1%～94.5%。總體看刈割次數(shù)對(duì)控制效果沒(méi)有太大影響。

2.1.2珍珠粟對(duì)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度作用。2010年在哈爾濱試驗(yàn)區(qū)對(duì)土壤中線蟲(chóng)的卵密度調(diào)查結(jié)果顯示，4個(gè)處理區(qū)在春季播種時(shí)土壤中線蟲(chóng)卵密度均在700個(gè)·100 g-1干土～1 000個(gè)·100 g-1干土之間，差異不顯著，見(jiàn)圖5。而在秋季對(duì)土壤中線蟲(chóng)卵密度測(cè)定結(jié)果顯示，珍珠粟刈割1次、2次和3次的試驗(yàn)區(qū)土壤均中沒(méi)有卵，都降低了100%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中線蟲(chóng)卵密度由春季的956個(gè)·100 g-1干土上升到1 892個(gè)·100 g-1干土，增加了97.9%，與種植珍珠粟3個(gè)試驗(yàn)區(qū)差異顯著。由此看出珍珠粟不僅對(duì)控制當(dāng)季土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)的胞囊密度有很好的作用，對(duì)控制當(dāng)季土壤中大豆線蟲(chóng)卵密度作用也非常顯著，3個(gè)刈割處理對(duì)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度防治效果均達(dá)到100%。

圖5 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度變化(哈爾濱，2010)Fig.5 Densities of Heterodera glycines eggs in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Harbin，2010)

2010年在海倫試驗(yàn)區(qū)也對(duì)土壤中線蟲(chóng)的卵密度進(jìn)行了調(diào)查，4個(gè)處理區(qū)在春季播種時(shí)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度均在180 個(gè)·100 g-1干土～300個(gè)·100 g-1干土之間，差異不顯著，見(jiàn)圖6。而在秋季對(duì)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度測(cè)定結(jié)果顯示，珍珠粟刈割1次、2次和3次的試驗(yàn)區(qū)土壤均中沒(méi)有卵，都降低了100%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度由251個(gè)·100 g-1干土上升到467個(gè)·100 g-1干土，增加了83.7%，與種植珍珠粟3個(gè)試驗(yàn)區(qū)差異顯著。由此看出珍珠粟在該試驗(yàn)區(qū)對(duì)控制當(dāng)季土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度作用也非常顯著。3個(gè)刈割處理對(duì)土壤中大豆線蟲(chóng)卵密度防治效果均達(dá)到100%。

圖6 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度變化(海倫，2010)Fig.6 Densities of Heterodera glycines eggs in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Hailun，2010)

2011年在哈爾濱試驗(yàn)區(qū)重復(fù)2010年試驗(yàn)，珍珠粟的刈割次數(shù)有1次和2次。春季對(duì)試驗(yàn)區(qū)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)的卵密度調(diào)查結(jié)果顯示，3個(gè)處理區(qū)在春季播種時(shí)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度均在2 500個(gè)·100 g-1干土～2 800個(gè)·100 g-1干土之間，差異不顯著，見(jiàn)圖7。而在秋季對(duì)土壤中線蟲(chóng)卵密度測(cè)定結(jié)果顯示，珍珠粟刈割1次試驗(yàn)區(qū)土壤均中的卵由2 647個(gè)·100 g-1干土下降到1 200個(gè)·100 g-1干土，降低了54.7%；珍珠粟刈割2次試驗(yàn)區(qū)土壤均中的卵由2 533個(gè)·100 g-1干土下降1 600個(gè)·100 g-1干土，降低了36.8%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度由2 767個(gè)·100 g-1干土上升到3 417個(gè)·100g-1干土，增加了23.5%，與種植珍珠粟2個(gè)試驗(yàn)區(qū)差異顯著。由此看出珍珠粟在海倫試驗(yàn)區(qū)也對(duì)控制當(dāng)季土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度有很好的作用，對(duì)土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度防治效果在53.2%～64.9%。

圖7 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度變化(哈爾濱，2011)Fig.7 Densities of Heterodera glycines eggs in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Harbin，2011)

2011年在海倫試驗(yàn)區(qū)也對(duì)土壤中線蟲(chóng)的卵密度進(jìn)行了調(diào)查，3個(gè)處理區(qū)在春季播種前土壤中線蟲(chóng)卵密度均在600 個(gè)·100 g-1干土～1 000個(gè)·100 g-1干土之間，差異不顯著，見(jiàn)圖8。而在秋季對(duì)土壤中線蟲(chóng)卵密度測(cè)定結(jié)果顯示，珍珠粟刈割1次和2次的試驗(yàn)區(qū)土壤卵均都降低了，刈割1次的由825個(gè)·100 g-1干土下降為467個(gè)·100 g-1干土，降低了43.4%；刈割2次的由600個(gè)·100 g-1干土下降為200個(gè)·100 g-1干土，降低了66.7%；而種植大豆的試驗(yàn)區(qū)內(nèi)土壤中線蟲(chóng)卵密度由1 000個(gè)·100 g-1干土上升到6 500個(gè)·100 g-1干土，增加了550%，與種植珍珠粟3個(gè)試驗(yàn)區(qū)差異顯著，刈割1次和兩次的對(duì)土壤中線蟲(chóng)卵密度防治效果在92.8%～96.9%。

從2 a兩地對(duì)控制大豆胞囊線蟲(chóng)在土壤中的卵密度效果看，珍珠粟種植均可很好地控制大豆胞囊線蟲(chóng)在土壤中卵的密度，防治效果在53.2%～100%。2010年在哈爾濱和海倫試驗(yàn)區(qū)刈割1次、2次和3次的防治效果均在100%，2011年在2個(gè)試驗(yàn)區(qū)刈割1次、2次和3次的防治效果在53.2%～64.9%，防治土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度效果與同地點(diǎn)和同年的胞囊防治效果相近。從地點(diǎn)看海倫的效果稍好于哈爾濱，從年際間看2010年好于2011年。總體看刈割次數(shù)對(duì)控制效果沒(méi)有太大影響。

圖8 種植珍珠粟前后土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)卵密度變化(海倫，2011)Fig.8 Densities of Heterodera glycines eggs in the soil at planting and after harvest of pearl millet (Hailun，2011)

2.2 珍珠粟產(chǎn)量分析

在哈爾濱和海倫經(jīng)2 a兩地種植珍珠粟，對(duì)其產(chǎn)量分析，見(jiàn)表1，表2。在1年里不同刈割次數(shù)看，以刈割1次產(chǎn)量最高，哈爾濱的產(chǎn)量為116.2 t·hm-2，海倫的產(chǎn)量為85.3 t·hm-2，刈割2次的產(chǎn)量次之，3次的產(chǎn)量最低，但經(jīng)方差分析，兩年兩地的產(chǎn)量3次不同刈割都差異不顯著。哈爾濱的產(chǎn)量要稍好于海倫，從年際間分析，2010年在哈爾濱明顯好于2011年，在海倫2 a的產(chǎn)量差異不大。

表1 珍珠粟產(chǎn)量(哈爾濱)Tab.1 The yield of pearl millet in Harbin

表2 珍珠粟產(chǎn)量(海倫)Tab.2 The yield of pearl millet in Hailun

3 結(jié)論與討論

連作大豆田種植珍珠粟可有效地控制土壤當(dāng)年中大豆胞囊線蟲(chóng)的胞囊和卵密度；珍珠粟在大豆田種植可獲得85 t·hm-2～116 t·hm-2的產(chǎn)量。

大豆是東北重要的作物，連作比較普遍，連作使土壤中大豆胞囊線蟲(chóng)的胞囊和卵密度增加，致使大豆胞囊線蟲(chóng)病危害加重，目前國(guó)際上常采用種植抗大豆胞囊線蟲(chóng)病的品種進(jìn)行控制，但我國(guó)目前抗大豆胞囊線蟲(chóng)病品種的適宜種植區(qū)有限，化學(xué)藥劑施用會(huì)給土壤中帶來(lái)農(nóng)藥殘留。因此，在作物種植系統(tǒng)中采用種植珍珠粟對(duì)大豆胞囊線蟲(chóng)病會(huì)有很明顯的控制作用。在大豆種植區(qū)畜牧業(yè)較為發(fā)達(dá)，珍珠粟是很好的飼草和飼料，其氨基酸組成比玉米合理，可為家畜提供與玉米相當(dāng)?shù)哪芰浚莾?yōu)質(zhì)的能量飼料，同時(shí)，珍珠粟植株高大，2011年海倫大區(qū)種植全株生物產(chǎn)量可達(dá)75 t·hm-2～105 t·hm-2，粗蛋白含量3.1%，粗脂肪含量0.54%,粗纖維25.4%，無(wú)氮浸出物18.9%，刈割或青貯后可作為牛羊等反芻動(dòng)物優(yōu)質(zhì)的粗飼料來(lái)源。因此，在北方農(nóng)牧結(jié)合區(qū)內(nèi)將珍珠粟納入到大豆輪作體系中，即可達(dá)到控制大豆胞囊線蟲(chóng)病的作用，又可為牛羊等反芻動(dòng)物獲得粗飼料來(lái)源，Inomoto報(bào)道過(guò)種植玉米雜交種和珍珠粟，二者均可抗危害大豆的木薯根線蟲(chóng)(Pratylenchusbrachyurus)，珍珠粟的抗性要高于玉米雜交種，認(rèn)為可將珍珠粟納入到大豆輪作系統(tǒng)用于控制該線蟲(chóng)的危害[21]。生產(chǎn)中既經(jīng)濟(jì)又有效的種植珍珠粟可只進(jìn)行1次刈割，從對(duì)大豆胞囊線蟲(chóng)的蟲(chóng)源控制和產(chǎn)量效果看，1次刈割即達(dá)到對(duì)大豆胞囊線蟲(chóng)蟲(chóng)源很好的效果。生產(chǎn)中種植大豆幾年后種植珍珠粟更合適，要從種植效益和對(duì)控制大豆胞囊線蟲(chóng)危害效果的綜合效應(yīng)來(lái)考慮，這些有待今后進(jìn)一步研究。

致謝：

感謝加拿大農(nóng)業(yè)與農(nóng)業(yè)食品部周堅(jiān)強(qiáng)博士提供珍珠粟種子。

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