生物殺線蟲劑對日光溫室番茄根結(jié)線蟲病防效研究

劉勇鵬， 趙群法， 張 濤， 王瑞嬌， 馮臣飛， 孫治強

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河南 鄭州 450002)

生物殺線蟲劑對日光溫室番茄根結(jié)線蟲病防效研究

劉勇鵬， 趙群法， 張 濤， 王瑞嬌， 馮臣飛， 孫治強

(河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院，河南 鄭州 450002)

以生物殺線蟲劑路富達、淡紫擬青霉、厚垣輪枝菌、苦參堿、植物源殺線蟲制劑等為試材，研究了其對日光溫室內(nèi)番茄根結(jié)線蟲病的防治效果。結(jié)果表明，不同水平的生物殺線蟲劑對番茄的長勢及光合特性均有一定的促進作用，也有較好的增產(chǎn)效果?？梢詫⑷展鉁厥覂?nèi)根結(jié)線蟲病情指數(shù)降低20%～30%，產(chǎn)量提高40%～50%。其中施用15.0 kg·hm-2淡紫擬青霉的處理對日光溫室內(nèi)番茄根結(jié)線蟲防效達到36.27%，相比對照增產(chǎn)36.93%，效果最為明顯。

殺線蟲劑；根結(jié)線蟲；防治效果；番茄

線蟲是土壤中最為豐富的生物之一，數(shù)量繁多，種類豐富，形態(tài)和習(xí)性多樣，對土壤有機物分解、養(yǎng)分循環(huán)、土壤肥力的保持等具有重要作用[1-2]，但其中一部分植物寄生線蟲則可對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)造成巨大的損害[3]。根結(jié)線蟲主要危害蔬菜的根部，并在幼根的須根上形成根結(jié)，破壞根細(xì)胞的結(jié)構(gòu)，破壞根的活力并阻礙礦質(zhì)營養(yǎng)及水分的運輸，地上部表面癥狀因發(fā)病的輕重程度而有差異，輕病株癥狀不明顯，重病株植株矮小，葉片變小、發(fā)黃，呈點片缺肥狀，不結(jié)實或結(jié)實不良[4-6]。據(jù)報道，全世界因此類線蟲造成的農(nóng)業(yè)損失率達11%～25%[7-8]。特別是設(shè)施蔬菜，由于連作次數(shù)多，環(huán)境溫度高，根結(jié)線蟲為害更為嚴(yán)重，很多地方可導(dǎo)致減產(chǎn)50%以上，已經(jīng)成為設(shè)施蔬菜生產(chǎn)的主要障礙之一。近年來，隨著人們對環(huán)境保護的重視和農(nóng)產(chǎn)品安全的關(guān)注，已經(jīng)限制了很多防治線蟲農(nóng)藥在蔬菜上的應(yīng)用。而生物防治具有安全高效、不污染環(huán)境的優(yōu)點，已成為當(dāng)前防治根結(jié)線蟲研究的熱點[9-10]。隨著科技的進步，市面上大量的殺線蟲藥劑應(yīng)運而生。本研究旨在通過對一些高效低毒、低殘留殺線蟲劑防效的研究，篩選出高效、低毒、環(huán)境友好的殺線蟲藥劑來防治日光溫室內(nèi)番茄根結(jié)線蟲病，為設(shè)施蔬菜根結(jié)線蟲病的控制提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：微生物菌劑(淡紫擬青酶，有效菌100億個·g-1)，河南省沃寶生物科技有限公司；厚垣輪枝菌(孢子2.5億個·g-1)，云南陸良酶制劑有限責(zé)任公司；苦參堿，內(nèi)蒙古清源保生物科技有限公司；路富達，拜耳作物科學(xué)(中國)有限公司；植物源制劑(中草藥組方與活性有益菌)，由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)園藝學(xué)院、河南省博思現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技有限公司聯(lián)合研制。

供試番茄品種：芬迪2號，鄭州捷和種苗商行。

1.2 試驗方法

試驗于2016-03—2016-07月在鄭州市毛莊綠園實業(yè)有限公司基地的標(biāo)準(zhǔn)日光溫室內(nèi)進行，實驗溫室連續(xù)多茬種植番茄，番茄根結(jié)線蟲病發(fā)生比較嚴(yán)重，初步檢測該棚20 cm層的土壤中，每100 g土中，所含成蟲線蟲量為500～1 000條。

試驗共有16個處理(見表1)，隨機區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)。小區(qū)面積13.5 m2，行距70 cm，株距45 cm，每個小區(qū)定植36株番茄，高壟栽培，每壟雙行定植。于2016-01-20育苗，2016-03-12定植，定植當(dāng)天直接進行藥劑處理。

表1 不同處理使用藥物名稱、劑量與使用方法Table 1 Ferterlizing methods and appellation and dosage of different treatments

1.3 調(diào)查內(nèi)容與方法

從定植日起，在30、60 d時，每個處理隨機取15株番茄，調(diào)查番茄生長期株高、莖粗等生長形態(tài)指標(biāo)；并在定植后測定番茄葉片中凈光合速率、胞間二氧化碳濃度、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率等生理指標(biāo)。對每個處理進行番茄果實產(chǎn)量統(tǒng)計，并測量VC、可溶性糖、番茄紅素等果品品質(zhì)指標(biāo)。在番茄定植后90、120 d時，每個處理隨機取30株番茄，調(diào)查根結(jié)線蟲病情，計算病情指數(shù)和防治效果。

1.3.1 番茄生長指標(biāo)的測定 株高：用卷尺測定番茄地上部的長度；莖粗：用游標(biāo)卡尺測定。

相對增長率/%=(處理-對照)/對照×100

(1)

1.3.2 番茄光合生理指標(biāo)的測定 采用北京力高泰科技有限公司生產(chǎn)的光合測定儀LI-6400XT測定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、蒸騰速率等。

1.3.3 病情指數(shù)、防治效果測定 番茄根結(jié)線蟲病調(diào)查分級標(biāo)準(zhǔn)：0(F)級，根系健康，無根結(jié)：1(E) 級，根系上有少量根結(jié)，占全根系的1%～15%；3(D)級，占全根系的16 %～25%；5(C)級，根結(jié)線蟲的程度中等，26%～50%，7(B)級，根系根結(jié)數(shù)量很多，占全根系的51%～75%；9(A)級，根系根結(jié)數(shù)量特多，占全根系的76%～100%[11]。

(2)

式中：A～F為對應(yīng)級別的植株數(shù)量，N為調(diào)查總植株數(shù)(N =A+B+C+D+E+F)。

(3)

1.3.4 番茄果實產(chǎn)量統(tǒng)計 經(jīng)濟學(xué)產(chǎn)量：從收獲日期累計記錄各個處理小區(qū)果實的數(shù)量和產(chǎn)量、單果重，最后計算總產(chǎn)量，并折算出相應(yīng)的公頃產(chǎn)量。

1.3.5 番茄果實品質(zhì)測定 收獲第3，4穗果時，進行果實品質(zhì)的測定。包括番茄可溶性糖含量、有機番茄紅素含量以及Vc含量，各處理抽取多個成熟度相同并具有代表性的果實來分析番茄果實品質(zhì)。

1.3.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析 采用Microsoft Office Excel、SPSS 19.0、Sigmaplot 10.0進行數(shù)據(jù)整理分析作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對番茄生長形態(tài)指標(biāo)的影響

由表2可知，不同藥劑處理后，番茄的株高、莖粗與不使用任何防治線蟲藥劑的對照處理(CK)相比均有顯著性差異。定植30 d時：在番茄株高上，其中以淡紫擬青霉(B2)、厚垣輪枝菌(C2)、苦參堿(D1)處理與對照相比差異的顯著性最強，分別比對照增加33.85%、37.15%、37.46%；在番茄莖粗上，以淡紫擬青霉(B2)處理與對照相比差異顯著性最強，比對照增加29.84%。在定植60 d時：在番茄株高上，又以厚垣輪枝菌(C3)、苦參堿(D2)處理表現(xiàn)的顯著性最強，分別比對照增加31.52%、32.00%；在莖粗上，以厚垣輪枝菌(C2)處理與對照相比效果最好，比對照增加34.20%。

表2 不同處理對日光溫室內(nèi)番茄生長指標(biāo)的影響Table 2 The effects of different treatments on the growth of tomato in solar greenhouse

注：同列不同字母表示0.05水平差異顯著。下同。

Note： Different letters indicate significance at 0.05 level.The same as below.

2.2 不同處理對番茄生長期光合生理指標(biāo)的影響

由表3可知，各個處理藥劑的不同水平下植株中的凈光合速率、胞間CO2摩爾分?jǐn)?shù)、氣孔導(dǎo)度、蒸騰速率與對照區(qū)相比均有一定增強作用。對各個處理水平下植株的光合指標(biāo)進一步比較，并對各個殺線蟲藥劑不同水平在光合速率方面進行最優(yōu)化篩選。其中，在路富達的各個水平中，以A2處理水平下效果最好，A3處理次之。在淡紫擬青霉的各個水平處理中，B2處理效果最好，顯著性最強，B3、B4處理次之。在厚垣輪枝菌的各個水平(C1、C2、C3、C4)中又以C3處理效果最好。同時苦參堿(D1、D2)與植物源制劑(E)處理之間無顯著性差異。整體而言，又以淡紫擬青霉(B2、B3)處理效果最好，其次是路富達(A2、A3)、苦參堿(D1、D2)、植物源E處理，最后是厚垣輪枝菌(C3)處理。

表3 不同處理對日光溫室內(nèi)番茄生長期內(nèi)光合指標(biāo)影響Table 3 Effects of different treatments on photosynthetic indexes in tomato in solar greenhouse

2.3 不同處理對番茄產(chǎn)量影響的分析

由表4可知，施用殺線蟲藥劑處理的小區(qū)產(chǎn)量與對照相比，均有明顯的增產(chǎn)效果，其中增產(chǎn)最高的為淡紫擬青霉(B2)處理，比對照增產(chǎn)36.93%，最低為路富達(A1)處理，僅為1.93%；其次路富達(A3)、淡紫擬青霉(B3)處理分別增產(chǎn)33.51%，31.05%；厚垣輪枝菌(C3)、路富達(A4)、苦參堿(D1)處理分別為25.13%，24.58%，24.81%。相應(yīng)的厚垣輪枝菌(C1)、苦參堿(D2)處理效果卻不理想，僅為5.26%，3.08%。在平均單果重上，各個處理效果幾乎與產(chǎn)量一致，均比對照處理增重，其中以路富達(A3)處理顯著性最強，比對照增加35.43%，其次是淡紫擬青霉(B2)處理增加25.91%。

表4 不同處理對日光溫室內(nèi)番茄產(chǎn)量的影響Table 4 Analysis of the effects of different treatments on tomato yield in solar greenhouse

2.4 不同處理對番茄根結(jié)線蟲病防治效果

由表5所知，在定植90 d時，在番茄后期的病情指數(shù)上施用不同藥劑處理與對照相比明顯較低，最高防治效果為淡紫擬青霉(B3)處理，達到34.21%。在定植120 d時，其相應(yīng)的最高的防治效果為淡紫擬青霉(B2)處理，為36.27%。綜合以上結(jié)果可以看出，在整個后期的防治效果中，路富達殺線藥劑中以A3處理效果最佳，A4處理次之，2次調(diào)查中分別為31.58%、29.51%和31.58%、28.97%。淡紫擬青霉藥劑中(B2、B3)處理在兩次調(diào)查中，分別為30.26%、36.27%和34.21%、31.37%。在厚垣輪枝菌的各個處理水平中，在120 d時，以(C2、C3)處理防治效果最佳，分別為32.35%與31.37%。最后苦參堿(D1)與生物制劑(E)處理在調(diào)查中其相應(yīng)的防治效果分別為22.37%、35.29%和30.26%、34.21%。整體而言，以淡紫擬青霉中(B2)、厚垣輪枝菌中(C2)、苦參堿(D1)與生物制劑(E)處理在防治效果上比較突出。

表5 不同處理對番茄根結(jié)線蟲病防效影響Table 5 Root index and control effect of tomato in different treatments

2.5 不同處理對番茄營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表6可知，各個處理與對照相比在番茄紅素含量上以植物源制劑(E)處理最高，其次是厚垣輪枝菌(C3、C4)處理，路富達(A1)處理的番茄紅素含量卻比對照中低，且存在顯著性差異。在Vc上則以、路富達(A3)、厚垣輪枝菌(C3)、植物源制劑(E)處理含量較高與對照相比差異顯著性較強，其次是路富達(A2)、淡紫擬青霉(B3)處理。在可溶性糖含量上，厚垣輪枝菌(C3)、苦參堿(D1)處理下含量最高，明顯多于對照，差異顯著性較強，其次是植物源制劑(E)、路富達(A3)、淡紫擬青霉(B2)、厚垣輪枝菌(C2)處理，相反路富達(A1)處理含量低于對照，且與對照相比有顯著性差異。就整體來講，以厚垣輪枝菌藥劑的C3處理果品品質(zhì)最好，其次是淡紫擬青霉(B2)、路富達(A3)、生物源制劑(E)、苦參堿(D1)處理的品質(zhì)效果較好。

表6 不同處理對番茄營養(yǎng)品質(zhì)的影響Table 6 Effects of different treatments on the nutritional quality of Tomato

3 結(jié)論與討論

本試驗通過不同的殺線蟲劑對日光溫室內(nèi)番茄各項指標(biāo)研究可知：番茄生長前期(30 d時)，以淡紫擬青霉B2處理和厚垣輪枝菌C3處理下在對植株的生長形態(tài)指標(biāo)表現(xiàn)的較好；在生長后期(60 d時)，隨著后期氣溫逐漸上升，線蟲的活躍量越來越大，在整體長勢上又以厚垣輪枝菌的C3處理>淡紫擬青霉B2處理>苦參堿D1處理>路富達A3處理>生物源制劑E處理的效果排列。在防治效果上，微生物菌劑中以淡紫擬青霉(100億個·g-1)的15.00與22.5 kg·hm-2的使用量對根結(jié)線蟲的防治最有優(yōu)勢，其中又以15.0 kg·hm-2的處理最好，其根結(jié)防效為36.27%，其增產(chǎn)效果接近40%；其次是為900 mL·hm-2的路富達處理，其產(chǎn)量相應(yīng)增加33.51%，再次是30 kg·hm-2的厚垣輪枝菌(2.5億個·g-1)處理，其防效為32.35%，增產(chǎn)效果25.13%；10.1 L·hm-2的苦參堿處理，135.0 kg·hm-2的植物源制劑處理對根結(jié)線蟲的防治也有很好的效果。

近年來，化學(xué)防治一直是植物根結(jié)線蟲病害防治的主要手段，具有防效好、見效快、使用簡單的特點[13-14]。有試驗研究表明，化學(xué)殺線劑對設(shè)施蔬菜根結(jié)線蟲的防治效果較好， 但即使是低毒型殺線劑的大量使用仍然會在一定程度上污染土壤微生物環(huán)境，且隨著社會的發(fā)展，以及人們對環(huán)境保護的重視和農(nóng)產(chǎn)品安全的關(guān)注，使得化學(xué)農(nóng)藥的使用受到一定的制約[15]。本試驗研究發(fā)現(xiàn)路富達使用水平為900與1 050 mL·hm-2的處理效果最好，在對植株生長期的形態(tài)生長和生理上均有顯著影響，同時對番茄的營養(yǎng)品質(zhì)也有一定改善作用， 且對土壤危害性較小。王瑞嬌等[16]發(fā)現(xiàn)路富達與蕓苔素內(nèi)酯混配對番茄根結(jié)線蟲病具有較好的防治效果，改善了植株體內(nèi)的生理代謝，抑制線蟲對植株的侵染或殺死線蟲。同時還發(fā)現(xiàn)，低水平處理下如600 mL·hm-2的防效結(jié)果不是十分理想。因此對路富達的安全使用上還有待進一步研究。

肖順等[17]研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，淡紫擬青霉菌株對根結(jié)線蟲卵的侵染率高達98.2%。徐天委等[18]研究表明，淡紫擬青霉不僅能有效地抑制海南白木香根結(jié)線蟲的寄生與繁殖，而且能促進海南白木香植株的生長。其中試驗研究也發(fā)現(xiàn)以15.00與22.50 kg·hm-2用量的淡紫擬青霉菌劑與30.00與37.50 kg·hm-2用量的厚垣輪枝菌制劑對根結(jié)線蟲的防治也有很好的效果。同時也發(fā)現(xiàn)淡紫擬青霉在對番茄株高、莖粗等形態(tài)指標(biāo)上有明顯的促進作用，與王昌家等[19]發(fā)現(xiàn)淡紫擬青霉等生防菌對根結(jié)胞囊線蟲具有很長的后效作用，它對線蟲的寄主植物生長有顯著的調(diào)控作用的理論幾乎一致。因此，依靠根結(jié)線蟲的天敵，及包括一些真菌[20-21]、細(xì)菌[22-23]、病毒、立克氏體、放線菌[24-25]、捕食性線蟲等生物菌也將逐漸成為防治設(shè)施內(nèi)蔬菜根結(jié)線蟲病的熱點。

在生物源防治線蟲方面，孔祥海[26]等發(fā)現(xiàn)防御昆蟲的次生代謝產(chǎn)物如生物堿、類黃酮等超過了40萬種，存在于植物的細(xì)胞中，其中大多數(shù)都有殺蟲活性。張紅瑞等[27]用15種中草藥提取液對懷犀牛根結(jié)線蟲有很好的殺蟲殺卵效果。劉晟等[28]研究了22種中草藥提取物殺根結(jié)線蟲活性中，發(fā)現(xiàn)胡黃連、狗脊、木香、蛇床子、石榴皮、瞿麥、吳茱萸、甘草、花椒和艾蒿10種中草藥的提取物具有較強的殺根結(jié)線蟲活性。此外植物源類的殺線蟲制劑的安全性也得到人們的普遍認(rèn)可。本試驗中的苦參堿、生物制劑等均為植物藥劑，其中以10.125 L·hm-2苦參堿對日光溫室內(nèi)番茄也產(chǎn)生很好的增產(chǎn)增效作用。研究也發(fā)現(xiàn)植物源制劑在對番茄果實的營養(yǎng)品質(zhì)上也有較好促進作用。

伴隨著日光溫室內(nèi)番茄根結(jié)線蟲病不斷蔓延的趨勢，設(shè)施內(nèi)番茄根接線蟲病也成了一種難以防治的嚴(yán)重病害，進而對設(shè)施番茄的生產(chǎn)造成嚴(yán)重的損失[29-32]，因此篩選出安全、高效、低毒、對環(huán)境友好的殺線蟲藥劑也迫在眉睫。從殺線蟲植物中分離、提純殺線蟲化合物并鑒定其化學(xué)結(jié)構(gòu)，明確作用機理，開展仿生合成等[33]以及使用根結(jié)線蟲的天敵進行的生物防治等相應(yīng)的多種機理組合會成為未來研究的重點。

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Studyonthecontroleffectofbiologicalnematocideontomatoroot-knotnematodediseaseinsolargreenhouse

LIU Yongpeng， ZHAO Qunfa， ZHANG Tao， WANG Ruijiao， FENG Chenfei， SUN Zhijiang

(College of Horticulture， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China)

The control effect on tomato root-knot nematode disease in solar greenhouse was studied by using the insecticide nematode, Velum,Paecilomyceslilacinus,Verticilliumchlamydosporium, Matrine and plant nematode preparation. The results showed that the growth and photosynthetic characteristics of tomato were promoted by different levels of biological nematocides, and the yield increased too.The root knot nematode in greenhouse disease index decreased by 20%～30%, and the yield increased by 40%～50%. The application ofPaecilomyceslilacinusat 15.0 kg·hm-2level on greenhouse tomato root knot nematode control effect reached 36.27%, and the yield increased by 36.93% compared with the control, having the most obvious effect.

nematocide; root-knot nematode; control effect; tomato

2017-06-01

“十三五”國家重點研發(fā)計劃項目(2016YFD0201008)

劉勇鵬(1992-)，男，河南周口人，碩士研究生，主要從事設(shè)施蔬菜栽培方面的研究。

孫治強(1956-)，男，河南鄭州人，教授，博士研究生導(dǎo)師。

1000-2340(2017)06-0815-07

S 641.2

A

李 瑩)