3種殺線蟲(chóng)劑對(duì)香蕉土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響

蘇蘭茜,　王　康,　阮云澤,　白亭玉,　李　榮*,　沈其榮

(1. 江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 國(guó)家有機(jī)類肥料工程技術(shù)研究中心, 江蘇省有機(jī)固體廢棄物 資源化協(xié)同創(chuàng)新中心, 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 南京　210095; 2.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院, ?？凇?70228)

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3種殺線蟲(chóng)劑對(duì)香蕉土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響

蘇蘭茜1,王康1,阮云澤2,白亭玉2,李榮1*,沈其榮1

(1. 江蘇省固體有機(jī)廢棄物資源化高技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 國(guó)家有機(jī)類肥料工程技術(shù)研究中心, 江蘇省有機(jī)固體廢棄物 資源化協(xié)同創(chuàng)新中心, 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 南京210095; 2.海南大學(xué)農(nóng)學(xué)院, ?？?70228)

比較不同殺線蟲(chóng)劑對(duì)植物寄生線蟲(chóng)的殺滅效果及其對(duì)土壤線蟲(chóng)群落的影響,對(duì)于殺線蟲(chóng)劑的選擇具有指導(dǎo)意義。本研究比較了5億活孢子/g淡紫擬青霉粉劑、1.8%阿維菌素乳油和10%噻唑膦顆粒劑3種殺線劑對(duì)植食性線蟲(chóng)的防治效果及其對(duì)土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響。結(jié)果表明:植物寄生線蟲(chóng)是連作蕉園優(yōu)勢(shì)營(yíng)養(yǎng)類群。苗期時(shí)只有阿維菌素表現(xiàn)出對(duì)植食性線蟲(chóng)的殺滅效果;蕾期3種殺線蟲(chóng)劑均表現(xiàn)出顯著的殺滅效果,植食性線蟲(chóng)的數(shù)量較CK分別減少49.3%、17.4%和84.2%;苗期時(shí)1.8%阿維菌素乳油表現(xiàn)出對(duì)螺旋線蟲(chóng)屬和腎形線蟲(chóng)屬的殺滅效果,10%噻唑膦顆粒劑處理中腎形屬豐度較CK減少了20.3%;蕾期相比于CK,5億活孢子/g淡紫擬青霉粉劑、1.8%阿維菌素乳油和10%噻唑膦顆粒劑處理中植物寄生線蟲(chóng)類群數(shù)均有所降低,各處理對(duì)優(yōu)勢(shì)屬螺旋線蟲(chóng)屬和腎形線蟲(chóng)屬均有殺滅作用,減少的比例分別為48.2%、40.6%、95.7%和50.1%、7.1%、84.5%,差異顯著。3種殺線劑處理均降低了土壤中的自由生活線蟲(chóng)種類和豐度。苗期1.8%阿維菌素乳油處理能顯著增加食細(xì)菌線蟲(chóng)的數(shù)量,5億活孢子/g淡紫擬青霉粉劑和10%噻唑膦顆粒劑處理的自由生活線蟲(chóng)成熟指數(shù)MI和多樣性指數(shù)H′較CK顯著降低;香蕉蕾期處理間MI沒(méi)有顯著差異,10%噻唑膦顆粒劑處理的植物寄生線蟲(chóng)成熟指數(shù)PPI較CK顯著減少,均勻度指數(shù)J′顯著高于其他處理。綜上所述,10%噻唑膦顆粒劑的效果最好,持效期長(zhǎng),對(duì)植食性線蟲(chóng)有明顯的殺滅效果,對(duì)土壤線蟲(chóng)類群多樣性和線蟲(chóng)成熟指數(shù)無(wú)顯著影響,適宜在香蕉種植園推廣使用。

淡紫擬青霉;阿維菌素;噻唑膦;植食性線蟲(chóng);群落結(jié)構(gòu)

香蕉是許多發(fā)展中國(guó)家的主要經(jīng)濟(jì)來(lái)源[1],然而香蕉種植生產(chǎn)受許多病蟲(chóng)害影響[2],其中植物寄生線蟲(chóng)是危害香蕉且最具破壞性的害蟲(chóng)之一,危害最嚴(yán)重的植物寄生線蟲(chóng)包括根結(jié)線蟲(chóng)屬、短體線蟲(chóng)屬、墊刃線蟲(chóng)屬、莖線蟲(chóng)屬和螺旋線蟲(chóng)屬[34]等,其侵染導(dǎo)致香蕉嚴(yán)重減產(chǎn),限制了香蕉產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展[56]。研究表明,所有香蕉品種都是很多常見(jiàn)植物寄生線蟲(chóng)的寄主,因此,防治植食性線蟲(chóng)的危害對(duì)于香蕉生產(chǎn)具有重要的意義。

根結(jié)線蟲(chóng)病害的防治措施主要包括農(nóng)業(yè)防治、物理防治、化學(xué)防治和生物防治。用于殺線蟲(chóng)的農(nóng)藥統(tǒng)稱為殺線蟲(chóng)劑,其中,阿維菌素(abamectin)是20世紀(jì)80年代以來(lái)開(kāi)發(fā)的具有廣譜殺蟲(chóng)、殺螨、殺線蟲(chóng)活性的生物農(nóng)藥[7]。噻唑膦(fosthiazate)是一種具有觸殺及內(nèi)吸傳導(dǎo)性能的新型殺線蟲(chóng)藥劑[8]。生物防治中,淡紫擬青霉(Paecilomyces lilacinus)能夠產(chǎn)生幾丁質(zhì)酶和絲氨酸蛋白酶,并通過(guò)這兩種酶的作用破壞根結(jié)線蟲(chóng)卵殼,從而使菌絲侵入根結(jié)線蟲(chóng)的卵并寄生于卵內(nèi),被認(rèn)為是具有應(yīng)用前景的線蟲(chóng)生防真菌[9]。國(guó)內(nèi)外都已有很多關(guān)于淡紫擬青霉、阿維菌素和噻唑膦防治根結(jié)線蟲(chóng)的研究,但主要關(guān)注的是單個(gè)藥劑對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防效[8,1012],缺少對(duì)這3種殺線蟲(chóng)藥劑防治香蕉植食性線蟲(chóng)效果的比較研究,更缺少不同殺線蟲(chóng)藥劑對(duì)蕉園土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)影響的研究。

土壤線蟲(chóng)數(shù)量繁多,種類豐富,分布廣泛,形態(tài)和習(xí)性多樣,是重要的土壤生物類群[13]。其在土壤食物網(wǎng)中占多個(gè)營(yíng)養(yǎng)級(jí),在土壤腐食食物網(wǎng)中占據(jù)中心位置;同時(shí)在土壤有機(jī)質(zhì)的分解、植物營(yíng)養(yǎng)元素的礦化及養(yǎng)分循環(huán)中起著重要作用[14],因此,可以用土壤線蟲(chóng)群落組成及其群落指數(shù)來(lái)指示土壤質(zhì)量[15]。本研究首先比較了這3種殺線蟲(chóng)藥劑對(duì)植食性線蟲(chóng)的防治效果,再進(jìn)一步比較了這3種常用殺線蟲(chóng)藥劑對(duì)土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)及生態(tài)環(huán)境的影響,以期為實(shí)際生產(chǎn)中線蟲(chóng)的防治提供理論支撐。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試香蕉品種為‘農(nóng)科1號(hào)’,由海南萬(wàn)鐘實(shí)業(yè)有限公司提供。

供試藥劑包括5億活孢子/g淡紫擬青霉粉劑(廣州農(nóng)冠生物科技有限公司生產(chǎn));1.8%阿維菌素乳油(上海亞泰農(nóng)資有限公司);10%噻唑膦顆粒劑(日本石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社生產(chǎn))。

1.2田間試驗(yàn)

田間試驗(yàn)于2013年5月至2014年6月在海南省樂(lè)東縣萬(wàn)鐘公司萬(wàn)畝農(nóng)場(chǎng)進(jìn)行,屬于熱帶季風(fēng)氣候。供試田塊已連續(xù)種植香蕉10年以上,枯萎病發(fā)病率大于60%。土壤性質(zhì)如下:pH6.58,有機(jī)質(zhì)含量5.35g/kg,全氮含量1.27g/kg,速效磷和速效鉀的含量分別為70.6mg/kg和373mg/kg。

試驗(yàn)共設(shè)4個(gè)處理:①5億活孢子/g淡紫擬青霉粉劑用PDA液體培養(yǎng)基發(fā)酵培養(yǎng)3d后稀釋成500倍液于種苗時(shí)灌根,單次施用量為 5kg/667m2;②1.8%阿維菌素乳油,種苗時(shí)稀釋2 000倍灌根;③10%噻唑膦顆粒劑,將藥劑與40～50kg細(xì)干土拌勻,均勻撒于土表,再翻入15～20cm耕層,施藥當(dāng)天定植香蕉苗,噴水。種苗一個(gè)月后于滴水線處撒施,與土拌勻后噴水溶解。單次施用量為2kg/667m2;④空白對(duì)照CK。整個(gè)生育期共施藥2次,種苗時(shí)和種苗1個(gè)月后各施藥1次,共4個(gè)處理,3次重復(fù),隨機(jī)區(qū)組排列。各小區(qū)長(zhǎng)28m,寬3m,面積約84m2,每小區(qū)種植香蕉苗20株。

1.3測(cè)定項(xiàng)目和方法

1.3.1土樣采集

試驗(yàn)分3個(gè)時(shí)期采集樣品,分別為處理前,第1次施藥后3個(gè)月(苗期)和香蕉抽蕾期,各小區(qū)隨機(jī)選擇5株未見(jiàn)枯萎病發(fā)生的健康香蕉,用土鉆于植株滴水線附近隨機(jī)選取3點(diǎn)鉆取距地表約5～20cm處土樣,各處理3個(gè)小區(qū)的土樣分別混合,并放入自封袋帶回實(shí)驗(yàn)室,剔除石塊、大中型土壤動(dòng)物及根茬等殘?bào)w后過(guò)2mm篩,4℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3.2線蟲(chóng)收集

采用淺盤(pán)法[16]分離線蟲(chóng)。稱取100g土樣,室溫下分離48h后,收集線蟲(chóng)懸液,在體視顯微鏡下進(jìn)行計(jì)數(shù)。

1.3.3線蟲(chóng)形態(tài)鑒定

使用OLMPUSCX41RF顯微鏡鑒定計(jì)數(shù),根據(jù)線蟲(chóng)的口針、食道及尾部形態(tài)等特征,將線蟲(chóng)分為食細(xì)菌線蟲(chóng)、食真菌線蟲(chóng)、植食性線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng)4個(gè)功能類群[1718]。

1.3.4線蟲(chóng)生態(tài)指數(shù)的計(jì)算

自由生活線蟲(chóng)成熟指數(shù)[19](maturityindex)MI=∑c-pi·pi(僅包括自由生活線蟲(chóng))

植物寄生線蟲(chóng)成熟指數(shù)[19](plantparasiteindex)PPI =∑c-pi·pi(僅包括植物寄生線蟲(chóng))

Shannon多樣性指數(shù)[20](Shannonindex)H′=-∑pi(lnpi)

式中,c-pi是種i 被賦予的cp值,cp值(colonizer-persistervalue)是根據(jù)自由生活線蟲(chóng)在生態(tài)演替中的不同生活策略分別賦值為1～5[19]。Bongers[19]提出,根據(jù)線蟲(chóng)在r-對(duì)策到K-對(duì)策的生活史策略連續(xù)譜中的位置,可將線蟲(chóng)劃分為5個(gè)類群,稱為不同的cp(colonizer-persister)類群:cp1,為典型的機(jī)會(huì)主義者(opportunist),世代時(shí)間極短,卵量巨大,在食物豐富的條件下種群暴發(fā),極耐污染和環(huán)境壓力;cp2,也是機(jī)會(huì)主義者,世代時(shí)間短,卵量大,較耐污染和環(huán)境壓力;cp3,世代時(shí)間較長(zhǎng),對(duì)環(huán)境壓力較敏感;cp4,世代時(shí)間長(zhǎng),對(duì)環(huán)境壓力敏感;cp5,則為典型的K-對(duì)策者,世代時(shí)間很長(zhǎng),卵量小,對(duì)污染和環(huán)境壓力極為敏感。pi是種i 的個(gè)體數(shù)占總個(gè)體數(shù)的比例。S為鑒定的線蟲(chóng)屬數(shù)。

1.4數(shù)據(jù)分析

各個(gè)生育期數(shù)據(jù)獨(dú)立分析,數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析使用Excel和SPSS13.0,通過(guò)Duncan新復(fù)極差法檢驗(yàn)處理間差異的顯著性水平,在P<0.05水平被認(rèn)為有顯著性差異。

2　結(jié)果與分析

2.1不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤植食性線蟲(chóng)豐度的影響

不同處理在香蕉不同生育期對(duì)土壤中植食性線蟲(chóng)豐度的影響如圖1所示,苗期相比于對(duì)照,5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理未表現(xiàn)出對(duì)植食性線蟲(chóng)的殺滅效果,反而增加了該類線蟲(chóng)的數(shù)量,為845條/100g干土,較CK顯著增加34.6%;10%噻唑膦GR處理同樣未表現(xiàn)出對(duì)植食性線蟲(chóng)的殺滅效果,其數(shù)量與CK相比無(wú)顯著差異;1.8%阿維菌素EC處理則表現(xiàn)出了較好的殺滅效果,植食性線蟲(chóng)數(shù)量最少,為442條/100g干土,較CK顯著減少29.6%,較淡紫擬青霉和噻唑膦處理顯著減少47.7%和25.8%。蕾期,5億活孢子/g淡紫擬青霉DP、1.8%阿維菌素EC和10%噻唑膦GR3個(gè)處理對(duì)植食性線蟲(chóng)均表現(xiàn)出了殺滅效果,與CK相比,植食性線蟲(chóng)數(shù)量分別減少了49.3%、17.4%、84.2%,且差異顯著;其中10%噻唑膦GR處理的殺滅效果最優(yōu),植食性線蟲(chóng)數(shù)量最少,為363條/100g干土,較5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和1.8%阿維菌素EC處理顯著減少68.8%和80.9%。

圖1　不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤植食性線蟲(chóng)豐度的影響Fig.1　Effects of different nematicides on the abundance of plant-parasitic nematodes in soil at different growth periods of banana

2.2不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤植食性線蟲(chóng)屬豐度的影響

香蕉苗期,CK以及經(jīng)5億活孢子/g淡紫擬青霉DP、1.8%阿維菌素EC和10%噻唑膦GR處理的植物寄生線蟲(chóng)類群數(shù)分別為5、4、4、4種,其中螺旋線蟲(chóng)屬(Helicotylenchus)和腎形線蟲(chóng)屬(Rotylenchulus)為優(yōu)勢(shì)屬(表1)。相比于CK,各處理對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)屬(Meloidogyne)和短體線蟲(chóng)屬(Pratylenchus)線蟲(chóng)沒(méi)有殺滅效果,但對(duì)螺旋線蟲(chóng)屬、腎形線蟲(chóng)屬、莖線蟲(chóng)屬(Ditylenchus)和矮化線蟲(chóng)屬(Tylenchorhynchus)的殺滅效果均較顯著,其中經(jīng)1.8%阿維菌素EC處理后,數(shù)量分別降低了32.6%、31.1%、100%、100%,對(duì)螺旋線蟲(chóng)屬的殺滅效果顯著優(yōu)于其他處理,對(duì)腎形線蟲(chóng)屬的殺滅效果與10%噻唑膦GR無(wú)顯著差異,但優(yōu)于5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理;5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理后,莖線蟲(chóng)屬和矮化線蟲(chóng)屬?zèng)]有被檢出,但是螺旋線蟲(chóng)屬和腎形線蟲(chóng)屬的數(shù)量增加了;經(jīng)10%噻唑膦GR處理后,腎形線蟲(chóng)屬、莖線蟲(chóng)屬和矮化線蟲(chóng)屬的數(shù)量分別減少了20.3%、100%、100%。

表1　不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤植食性線蟲(chóng)屬豐度的影響1)

1)表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。各生育期數(shù)據(jù)獨(dú)立分析。CK:對(duì)照(不施殺線劑);PL:5億活孢子/g淡紫擬青霉DP;AV:1.8%阿維菌素EC;FO:10%噻唑膦GR。同一生育期同行數(shù)據(jù)后不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。下同。

Datainthetablearemeans±standarddeviation.Dataofdifferentgrowthstagesareanalyzedindependently.CK:Control(nonematicide);PL:500millionspores/gPaecilomyces lilacinusDP;AB:1.8%abamectinEC;FO:10%fosthiazateGR.Inthesamegrowthstage,differentlettersinthesamelineindicatesignificantdifferencesbetweentreatments(P<0.05).Thesamebelow.

香蕉蕾期,5億活孢子/g淡紫擬青霉DP、1.8%阿維菌素EC和10%噻唑膦GR處理對(duì)優(yōu)勢(shì)屬螺旋線蟲(chóng)屬和腎形線蟲(chóng)屬均表現(xiàn)了很好的殺滅效果。與CK相比,經(jīng)5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理后,上述2屬線蟲(chóng)數(shù)量分別顯著減少了48.2%、50.1%,對(duì)螺旋線蟲(chóng)屬的殺滅效果與1.8%阿維菌素EC處理差異不顯著,對(duì)腎形線蟲(chóng)屬的殺滅效果優(yōu)于1.8%阿維菌素EC處理;1.8%阿維菌素EC處理后,數(shù)量分別顯著降低了40.6%和7.1%;10%噻唑膦GR處理后,螺旋線蟲(chóng)屬、腎形線蟲(chóng)屬和根結(jié)線蟲(chóng)屬數(shù)量分別顯著降低了95.7%、84.5%、58.9%,殺滅效果優(yōu)于其他處理。所有處理均未體現(xiàn)出對(duì)短體線蟲(chóng)屬殺滅效果。

2.3不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤自由生活線蟲(chóng)豐度的影響

不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤自由生活線蟲(chóng)豐度的影響如圖2所示。苗期,1.8%阿維菌素EC對(duì)食細(xì)菌線蟲(chóng)、食真菌線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng)均沒(méi)有殺滅效果,食細(xì)菌線蟲(chóng)的數(shù)量與對(duì)照相比,反而增加了87%,為289條/100g干土,食細(xì)菌線蟲(chóng)和食真菌線蟲(chóng)數(shù)量顯著高于其他處理;5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理后,食細(xì)菌線蟲(chóng)和食真菌線蟲(chóng)的數(shù)量分別為40條/100g干土和8條/100g干土,較CK分別減少74.0%和73.0%,且差異顯著,但對(duì)捕食雜食性線蟲(chóng)影響不顯著;10%噻唑膦GR對(duì)食細(xì)菌線蟲(chóng)、食真菌線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng)均有殺滅效果,處理后線蟲(chóng)數(shù)量分別為92、4和38條/100g干土,較CK分別減少40.3%、87.0%和56.5%,差異達(dá)顯著水平,除食細(xì)菌線蟲(chóng)數(shù)量顯著高于5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理外,其他食性線蟲(chóng)無(wú)顯著差異。

圖2　不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤自由生活線蟲(chóng)數(shù)量的影響Fig.2　Effects of different nematicides on the abundance of free-living nematodes in different growth periods of banana

香蕉蕾期,1.8%阿維菌素EC處理后未檢測(cè)到食真菌線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng),表現(xiàn)出較好的殺滅效果,但對(duì)食細(xì)菌線蟲(chóng)影響不顯著。5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR處理后,食真菌線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng)均未檢測(cè)到,食細(xì)菌線蟲(chóng)數(shù)量較CK分別減少60.7%和70.3%,表明5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR對(duì)這3類自由生活線蟲(chóng)的殺滅效果較好,且2個(gè)處理之間差異不顯著,其中10%噻唑膦GR處理的殺滅效果最明顯,3類自由生活線蟲(chóng)數(shù)量均最少。

2.4不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤自由生活線蟲(chóng)屬豐度的影響

香蕉苗期,對(duì)照以及經(jīng)5億活孢子/g淡紫擬青霉DP、1.8%阿維菌素EC和10%噻唑膦GR處理后的自由生活線蟲(chóng)類群數(shù)分別為8、6、7、5種,其中中桿屬(Mesorhabditis)為優(yōu)勢(shì)屬(表2)。各處理對(duì)不同類型的線蟲(chóng)殺滅效果不同,1.8%阿維菌素EC對(duì)頭葉屬(Cephalobus)的殺滅效果顯著,但對(duì)中桿屬不僅沒(méi)有殺滅效果反而刺激其生長(zhǎng),處理后該屬線蟲(chóng)的數(shù)量達(dá)到286條/100g干土,較CK顯著增加了130.6%;5億活孢子/g淡紫青霉DP僅對(duì)中桿屬的殺滅效果較好,與CK相比,處理后使其數(shù)量降低了81.5%,與其他處理無(wú)顯著差異;與CK相比,10%噻唑膦GR能顯著降低頭葉屬、孔咽屬和鋸齒屬線蟲(chóng)的數(shù)量,與其他處理無(wú)顯著差異,但對(duì)其他屬無(wú)明顯的殺滅效果。

表2　不同處理在香蕉不同生育期對(duì)土壤自由生活線蟲(chóng)不同屬豐度的影響

香蕉蕾期,對(duì)照以及經(jīng)5億活孢子/g淡紫擬青霉DP、1.8%阿維菌素EC和10%噻唑膦GR處理后的自由生活線蟲(chóng)類群數(shù)分別為4、2、2、2種。與CK相比,各處理除對(duì)墊咽屬和孔咽屬有顯著的殺滅效果外,對(duì)其他屬的殺滅效果不顯著(表2)。

2.5不同處理對(duì)香蕉不同生育期土壤線蟲(chóng)生態(tài)指數(shù)的影響

香蕉苗期,與CK相比,經(jīng)5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR處理的自由生活線蟲(chóng)成熟指數(shù)MI顯著減少;經(jīng)1.8%阿維菌素EC處理后的MI與CK無(wú)顯著差異,顯著高于5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR處理;各處理的植物寄生線蟲(chóng)成熟指數(shù)PPI差異不顯著;CK、1.8%阿維菌素EC、10%噻唑膦GR和5億活孢子/g淡紫擬青霉DP處理的H′依次減小,處理間差異顯著;淡紫擬青霉處理的J′顯著低于其他3個(gè)處理。

香蕉蕾期,各處理的MI和H′差異不顯著;CK的PPI顯著高于10%噻唑膦GR處理,與5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和1.8%阿維菌素EC處理的PPI無(wú)顯著差異;10%噻唑膦GR處理的J′顯著高于其他3個(gè)處理,體現(xiàn)了線蟲(chóng)多樣性的穩(wěn)定和均勻。

表3　不同處理在香蕉不同生育期對(duì)土壤線蟲(chóng)生態(tài)指數(shù)的影響1)

1)表中數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)差。各生育期數(shù)據(jù)獨(dú)立分析。同一生育期不同字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。MI:自由生活線蟲(chóng)成熟指數(shù); PPI:植物寄生線蟲(chóng)成熟指數(shù); H′:Shannon多樣性指數(shù); J′:均勻度指數(shù)。

Datainthetablearemeans±standarddeviation.Dataofdifferentgrowthstagesareanalyzedindependently.Inthesamegrowthstage,differentlettersindicatesignificantdifferencesbetweentreatments(P<0.05). MI:maturityindex; PPI:plantparasiteindex; H′:Shannonindex; J′:Evenness.

3　討論

土壤中線蟲(chóng)按照食性分為食細(xì)菌線蟲(chóng)、食真菌線蟲(chóng)、植食性線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng)4個(gè)功能類群,本研究結(jié)果顯示植食性線蟲(chóng)是所有處理的優(yōu)勢(shì)類群,本試驗(yàn)土壤連作種植香蕉多年,大量施用化肥,作物品種單一,可能是導(dǎo)致植物寄生線蟲(chóng)數(shù)量增加的原因[2224]。鐘爽等[25]和楊樹(shù)泉等[26]的研究也得出隨連作年限增加,植物寄生線蟲(chóng)的數(shù)量逐漸增加,食細(xì)菌線蟲(chóng)、食真菌線蟲(chóng)和捕食雜食性線蟲(chóng)的數(shù)量逐漸降低。

本試驗(yàn)中香蕉苗期時(shí)1.8%阿維菌素EC即表現(xiàn)出對(duì)植食性線蟲(chóng)優(yōu)異的殺滅效果,這與Putter等[27]的結(jié)論符合,1.8%阿維菌素EC對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的防效長(zhǎng)達(dá)2個(gè)月,而5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR處理在蕾期才表現(xiàn)出明顯的殺滅效果。抽蕾期3種殺線劑均表現(xiàn)出明顯的殺滅效果,且10%噻唑膦GR處理的效果最優(yōu)。香蕉苗期各處理均一定程度上減少了植食性線蟲(chóng)的類群數(shù),其中對(duì)腎形線蟲(chóng)屬和螺旋線蟲(chóng)屬的殺滅效果最顯著。據(jù)報(bào)道,腎形線蟲(chóng)分布廣,寄主多,其可侵染多種經(jīng)濟(jì)作物[28]。螺旋線蟲(chóng)是世界上10個(gè)重要的植物寄生線蟲(chóng)屬之一,發(fā)生普遍,能取食廣泛的寄主種類[29]。這兩類線蟲(chóng)對(duì)香蕉生長(zhǎng)危害大,研究報(bào)道淡紫擬青霉對(duì)多種植物寄生線蟲(chóng)有很強(qiáng)的寄生能力[30],噻唑膦對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)、短體線蟲(chóng)、莖線蟲(chóng)等有特效,可廣泛應(yīng)用于蔬菜、果樹(shù)、藥材等[31]。本研究中,在香蕉苗期1.8%阿維菌素EC表現(xiàn)出對(duì)優(yōu)勢(shì)屬螺旋線蟲(chóng)屬和腎形線蟲(chóng)屬明顯的殺滅效果,10%噻唑膦GR處理明顯抑制了腎形線蟲(chóng)屬的數(shù)量。香蕉蕾期3個(gè)處理均表現(xiàn)出對(duì)優(yōu)勢(shì)屬螺旋線蟲(chóng)屬和腎形線蟲(chóng)屬很好的殺滅效果,10%噻唑膦GR效果最優(yōu),其同時(shí)對(duì)根結(jié)屬線蟲(chóng)表現(xiàn)出顯著防效,這與劉玉霞等[32]的研究類似。芮凱等[33]的研究也認(rèn)為阿維菌素乳油對(duì)土壤中根結(jié)線蟲(chóng)具有中等水平的控制能力,速效性好、同時(shí)具有一定的持效性;淡紫擬青霉粉劑在香蕉生長(zhǎng)前期防效較差,而在生長(zhǎng)中期的防效逐漸上升并保持穩(wěn)定。朱金文等[34]在對(duì)黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)的防治試驗(yàn)中也得出10%噻唑膦GR有較好的防效。不僅如此,殺線蟲(chóng)劑的正確使用對(duì)作物有一定的增產(chǎn)效果,鄭永利等[12]發(fā)現(xiàn)10%噻唑膦GR對(duì)芹菜無(wú)明顯藥害,產(chǎn)量隨處理濃度升高而增加, 而1.8%阿維菌素EC雖然增產(chǎn)效果及短期防效均較理想,但持效期短、根系發(fā)病癥狀十分明顯。

Ferris[35]的研究表明,食細(xì)菌線蟲(chóng)和食真菌線蟲(chóng)通過(guò)取食細(xì)菌、真菌等微小生物,影響微生物生長(zhǎng)和新陳代謝活動(dòng),改變微生物群落結(jié)構(gòu),從而調(diào)節(jié)有機(jī)物的分解速度與養(yǎng)分的周轉(zhuǎn)速率,提高植物對(duì)土壤養(yǎng)分的利用率。本研究中,香蕉苗期施用1.8%阿維菌素EC顯著促進(jìn)了食細(xì)菌線蟲(chóng)的繁殖,主要是優(yōu)勢(shì)屬中桿屬的豐度增加了,而5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR對(duì)食細(xì)菌線蟲(chóng)和食真菌線蟲(chóng)均有明顯的殺滅作用,可見(jiàn)無(wú)論是生物型殺線劑還是化學(xué)型殺線劑處理后對(duì)土壤自由生活線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)都產(chǎn)生顯著影響,降低了土壤食物網(wǎng)中微生物捕食者的數(shù)量,對(duì)土壤微生態(tài)環(huán)境有一定的影響。MI指數(shù)和PPI指數(shù)反映土壤線蟲(chóng)群落功能結(jié)構(gòu)特征,用以評(píng)價(jià)人類干擾活動(dòng)對(duì)土壤線蟲(chóng)群落的影響[36],MI指數(shù)反映自由生活線蟲(chóng)的成熟度,PPI指數(shù)反映植物寄生線蟲(chóng)的成熟度,低的MI值表明土壤生態(tài)系統(tǒng)擾動(dòng)強(qiáng)烈,反之則表明土壤生態(tài)系統(tǒng)趨于穩(wěn)定[37]。本研究結(jié)果表明,苗期時(shí)5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR處理的MI顯著降低,這說(shuō)明這兩個(gè)處理對(duì)土壤擾動(dòng)程度大,降低了自由生活線蟲(chóng)在土壤線蟲(chóng)群落中的數(shù)量,擾亂了土壤線蟲(chóng)群落和食物網(wǎng)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性。蕾期MI沒(méi)有顯著變化,說(shuō)明蕾期各處理和CK的土壤受干擾程度一樣,但10%噻唑膦GR處理的PPI顯著減少了,說(shuō)明10%噻唑膦GR能更好地保持土壤的穩(wěn)定性,減少對(duì)土壤的干擾。線蟲(chóng)的種類數(shù)能夠反映土壤的生境多樣性[38],Shannon多樣性指數(shù)(H′)[23]給予稀有種更大的權(quán)重,H′值越大,多樣性越大,均勻度指數(shù)(J′)[24]越大表示種類越均勻。Ferris[35]認(rèn)為擾動(dòng)程度高的生態(tài)系統(tǒng)中生物多樣性和豐富度較低。苗期1.8%阿維菌素EC處理的土壤擾動(dòng)小,生物多樣性豐富;而5億活孢子/g淡紫擬青霉DP和10%噻唑膦GR處理的土壤干擾程度大,生物多樣性被破壞的程度大。蕾期3種殺線劑處理的土壤線蟲(chóng)多樣性與CK無(wú)顯著差異,對(duì)土壤線蟲(chóng)多樣性無(wú)顯著影響。但蕾期MI和H′顯著低于苗期,MI減少的原因可能是殺線劑的持效性對(duì)土壤的擾動(dòng)大;H′減少的主要原因是稀有屬線蟲(chóng)數(shù)量的減少[25]。10%噻唑膦GR處理的J′顯著高于其他處理,說(shuō)明線蟲(chóng)種類均勻。

試驗(yàn)比較了3種低毒環(huán)保的殺線劑對(duì)土壤植食性線蟲(chóng)和線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)的影響,結(jié)果表明10%噻唑膦GR的效果最好,持效期長(zhǎng),對(duì)植食性線蟲(chóng)有明顯的殺滅效果,對(duì)土壤線蟲(chóng)類群多樣性和線蟲(chóng)成熟指數(shù)無(wú)顯著影響,是供試的藥劑中防治植食性線蟲(chóng)效果最優(yōu),對(duì)土壤線蟲(chóng)群落多樣性影響最小的殺線劑,適宜在香蕉園區(qū)推廣使用。

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(責(zé)任編輯：田喆)

The effects of three nematicides on the community structure of nematodes in the soil of banana plantation

Su Lanxi1,Wang Kang1,Ruan Yunze2,Bai Tingyu2,Li Rong1,Shen Qirong1

(1. Jiangsu Key Laboratory of Solid Organic Waste Utilization, National Engineering Research Center for Organic-based Fertilizers, Jiangsu Collaborative Innovation Center for Solid Organic Waste Resource Utilization, College of Resources and Environmental Sciences, Nanjing Agricultural University, Nanjing210095, China; 2. College of Agriculture, Hainan University, Haikou570228, China)

In order to choose the best nematicides, it is significant to compare the effects of different nematicides on the community structure of plant-parasitic nematodes and total nematodes. The effects of three nematicides, 5×108spores/gPaecilomyceslilacinusDP, 1.8% abamectin EC and 10% fosthiazate GR, were investigated by the field experiment in this study. The results showed that the plant-parasitic nematodes were the dominant trophic groups in the continuous-cropping banana plantation. For plant-parasitic nematodes, 1.8% abamectin EC treatment showed nematocidal ability in the seedling stage, while in budding stage all three treatments showed significant nematocidal ability, the number of which was significantly decreased by 49.3%, 17.4% and 84.2% compared to the control. The number ofHelicotylenchusandRotylenchulus, the dominant genera in plant-parasitic nematodes, was significantly reduced in 1.8% abamectin EC treatment in seedling stage, while the abundance ofRotylenchulusin 10% fosthiazate GR treatment was decreased by 20.3% compared to the control. In budding stage, the three treatments,5×108spores/gPaecilomyceslilacinusDP, 1.8% abamectin EC and 10% fosthiazate GR reduced the genera number of plant-parasitic nematodes and showed nematocidal ability toHelicotylenchusandRotylenchulus, the number of which was significantly reduced by 48.2%, 40.6%, 95.7% and 50.1%, 7.1%, 84.5%, respectively, compared to the control. All treatments reduced the diversity and abundance of free-living nematodes in soil. In seedling stage, 1.8% abamectin EC significantly increased the number of bacteria-feeding nematodes; the maturity index (MI) and Shannon index (H′) in 5×108spores/gPaecilomyceslilacinusDP and 10% fosthiazate GR treatments were significantly decreased compared to the control. In budding stage, maturity index (MI) showed no significant difference among treatments while plant parasite index (PPI) in 10% fosthiazate GR treatment was significantly decreased compared to the control and the evenness (J′)significantlyincreasedcomparedwithothertreatments.Inconclusion, 10%fosthiazateGRisthebestnematicidewithstrongnematocidaleffectonplant-parasiticnematodesandwithlong-lastingeffect.Moreover,comparedtothecontrol,itshowednosignificantdifferenceinthediversityandmaturityindexofsoilnematodes.

Paecilomyces lilacinus;abamectin;fosthiazate;plant-parasiticnematode;communitystructure

20150405

20150501

海南省應(yīng)用技術(shù)研發(fā)與示范推廣專項(xiàng)(ZDXM2014038)；國(guó)家自然科學(xué)基金 (41101231)；國(guó)家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展計(jì)劃(2015CB150506)；南京農(nóng)業(yè)大學(xué)SRT項(xiàng)目(1413C10)

E-mail: lirong@njau.edu.cn

S 432.45, S 482.51

A

10.3969/j.issn.05291542.2016.03.015