4種生物源殺線劑對番茄根結(jié)線蟲的田間防效

劉曉宇 陳立杰 邢志富

摘要 為減少化學農(nóng)藥的施用量，篩選出高效生物殺線劑，選用0.3%苦參堿水劑、1.8%阿維菌素乳油、2億孢子/g淡紫擬青霉粉劑和2.5億孢子/g厚孢輪枝菌微粒劑4種生物殺線劑進行田間藥效試驗。結(jié)果表明，0.3%苦參堿AS、1.8%阿維菌素EC、淡紫擬青霉DP和厚孢輪枝菌MG對番茄根結(jié)線蟲病的防效分別為64.0%、44.0%、440%和32.0%，增產(chǎn)率分別為92.6%，53.1%，15.9%和-0.1%。苦參堿對番茄根結(jié)線蟲病的防效明顯高于對照10%噻唑膦GR和其他生物殺線劑，可以更好地抑制番茄根部根結(jié)的形成，控制土壤中2齡幼蟲的數(shù)量，促進植株生長，適合在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，促進設(shè)施蔬菜的可持續(xù)安全高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。

關(guān)鍵詞 生物殺線劑; 苦參堿; 阿維菌素; 淡紫擬青霉; 厚孢輪枝菌; 根結(jié)線蟲病; 防治效果

中圖分類號： S 436.412， S 482.293

文獻標識碼： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020022

Abstract In order to reduce the amount of chemical pesticides and screen out high-efficient bio-nematicides， the control effect of four bio-nematicides including matrine 0.3% AS， abamectin 1.8% EC， Paecilomyces lilacinus 200 million spores/g DP and Verticillium chlamydosporium 250 million spores/g MG were evaluated on tomato root knot nematodes， and the influences on tomato yield were also investigated. The results demonstrated that matrine 0.3% AS， abamectin 1.8% EC， P.lilacinus DP and V.chlamydosporium MG displayed control efficacies of 64.0%， 44.0%， 44.0% and 32.0% against tomato root-knot nematode and yield increase rate of 92.6%，53.1%，15.9% and -0.1%， respectively. The control effect of matrine was significantly higher than fosthiazate 10% GR and the other three bio-nematicides. Matrine showed the best control effect on J2 larvae and the formation of root-knots， and also could promote plant growth.Thus， in order to promote sustainable， safe and high yield development of greenhouse vegetables， matrine was suitable for popularization and application in production.

Key words bio-nematicide; matrine; abamectin; Paecilomyces lilacinus; Verticillium chlamydosporium; tomato root knot nematode; control effect

根結(jié)線蟲病是設(shè)施蔬菜的主要土傳病害之一[1]，被根結(jié)線蟲寄生的蔬菜根部會產(chǎn)生大量根結(jié)，根部正常生理功能被破壞，嚴重時可導(dǎo)致根部腐爛，同時地上部分表現(xiàn)為植株矮小，發(fā)育不良和產(chǎn)量減少;根結(jié)線蟲侵入時的創(chuàng)口有利于土壤其他病原物的侵入構(gòu)成復(fù)合病害，加重對作物的危害程度。東北地區(qū)設(shè)施蔬菜的種植環(huán)境非常適合根結(jié)線蟲的生存，因此隨著種植面積的逐年增加，根結(jié)線蟲病害也日趨嚴重。有調(diào)查顯示，東北地區(qū)溫室蔬菜根結(jié)線蟲病的一般發(fā)病率在65%以上，嚴重地區(qū)發(fā)病率可達到100%[2]，給農(nóng)戶造成了巨大的經(jīng)濟損失。截至 2017年底，中國市場上以根結(jié)線蟲為防治對象登記的農(nóng)藥產(chǎn)品僅380個，其中2018年8月1日起限制或禁止使用的高毒農(nóng)藥約55個，如溴甲烷（methyl bromide）、克百威（carbofuran）、苯線磷（fenamiphos）、硫線磷（cadusafos）、滅線磷（ethoprophos）、甲基異柳磷（isofenphos-methyl）等。由于化學農(nóng)藥見效快，蔬菜根結(jié)線蟲病在實際生產(chǎn)中仍以化學防治為主，生物源農(nóng)藥應(yīng)用極少， 但是長期使用單一的或高毒的化學殺線劑，東北地區(qū)的設(shè)施蔬菜種植已經(jīng)開始出現(xiàn)病害抗藥性增強、用藥量逐年增加、土壤微生物群失衡、果蔬農(nóng)藥殘留增多等問題。伴隨國家“雙減”項目的出臺[3]，生物農(nóng)藥的推廣將逐漸增強，與化學農(nóng)藥相比，生物農(nóng)藥毒性小、殘留少、環(huán)境兼容性好。本文以鐵嶺地區(qū)發(fā)生嚴重線蟲病害的蔬菜大棚為試驗地，以10%噻唑膦顆粒劑為對照，對4種生物殺線劑苦參堿、淡紫擬青霉、厚垣輪枝菌和阿維菌素進行了田間防效評價試驗，通過測定與防效的相關(guān)指標為農(nóng)民在實際生產(chǎn)中使用生物殺線劑提供指導(dǎo)，為大面積推廣應(yīng)用提供科學依據(jù)，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

供試藥劑：10%噻唑膦顆粒劑（GR），河北三農(nóng)農(nóng)用化工有限公司;0.3%苦參堿水劑（AS），五家渠農(nóng)佳綠和科技有限公司;1.8%阿維菌素乳油EC，北京中農(nóng)大生物技術(shù)股份有限公司;2億孢子/g淡紫擬青霉粉劑（DP），江西新龍生物科技股份有限公司;2.5億孢子/g厚孢輪枝菌微粒劑（WG），云南陸良酶制劑有限責任公司。

供試作物：番茄，品種為‘谷雨天賜一號。

防治對象：番茄根結(jié)線蟲。

1.2 試驗地概況

試驗在遼寧省鐵嶺市李千戶鎮(zhèn)營盤村的日光溫室（123.92°E，42.18°N）進行。該溫室大棚受根結(jié)線蟲為害達10年以上，定植前測定每100 g土中含成蟲6 000～8 000條，分布均一，屬于線蟲病害嚴重的大棚。

1.3 試驗設(shè)計

溫室田間試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，每壟長6 m，壟寬0.5 m，壟間距0.3 m，每壟21株。試驗共設(shè)5個處理組：0.3%苦參堿AS 1 L/hm2，稀釋1 000倍，390 mL/株灌根;1.8%阿維菌素EC 1.3 L/hm2，稀釋1 000倍，500 mL/株灌根。2億孢子/g淡紫擬青霉DP 22.5 kg/hm2穴施;2.5億孢子/g厚孢輪枝菌MG 22.5 kg/hm2穴施;10%噻唑膦GR 22.5 kg/hm2拌土施用[4]。每個處理3次重復(fù)，另設(shè)清水對照。各藥劑僅在移栽時施用1次，藥后45 d和90 d取樣測定各相關(guān)數(shù)據(jù)。所有藥劑施用量均根據(jù)產(chǎn)品說明的最低用藥量和相關(guān)文獻設(shè)計使用。

1.4 項目測定

1.4.1 各處理對番茄植株生長指標的影響

移栽后45 d，每個處理隨機取5株番茄植株連根挖出，保持根系完整，用流水洗去根部的泥沙，測量番茄植株的株高、根長、根鮮重和根干重;株高為番茄生長點到根基部的垂直距離;根長為番茄主根長;根鮮重采用稱重法測定，烘干后測定其干重。

1.4.2 各處理對溫室番茄根結(jié)線蟲的防治效果

測試點處取20 cm深根際土壤100 mL，采用蔗糖懸浮離心法分離根結(jié)線蟲2齡幼蟲（J2）并在顯微鏡下計數(shù)，每處理重復(fù)3次[5]。

根系鮮樣用于根結(jié)指數(shù)和根系卵囊數(shù)量分析[6]。

根結(jié)指數(shù)分級標準：0級，沒有根結(jié);1級，根結(jié)占整個根系的1%～15%;2級，根結(jié)占整個根系的16%～25%;3級，根結(jié)占整個根系的 26%～50%;4級，根結(jié)占整個根系的51%～75%;5級，根結(jié)占整個根系的75%以上[7]。

根結(jié)指數(shù)=100×∑（各級病根數(shù)×相對級數(shù)值）/（調(diào)查總株數(shù)×最高級代表值）;

相對防效=（對照根結(jié)指數(shù)-處理根結(jié)指數(shù)）/對照根結(jié)指數(shù)×100%[8]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Office Excel 2007軟件進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計，利用SPSS 17.0軟件進行試驗數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析，采用Duncan氏新復(fù)極差法進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

試驗地溫室大棚因為受根結(jié)線蟲危害達10年以上，病害十分嚴重，因此45 d和90 d時清水對照（CK）的植株根結(jié)分級均為5級。

各處理對溫室番茄根結(jié)線蟲的相對防效見表1。調(diào)查結(jié)果顯示，4種藥劑對根結(jié)線蟲都有控制效果，其中，1.8%阿維菌素EC、2億孢子/g淡紫擬青霉DP和2.5億孢子/g厚孢輪枝菌MG與對照藥劑10%噻唑膦GR的防效相似，0.3%苦參堿AS的防治效果顯著高于10%噻唑膦GR。通過方差分析，經(jīng)0.3%苦參堿AS處理過的植株根結(jié)指數(shù)顯著低于其他藥劑處理。此外，在植株定植45 d后，10%噻唑膦GR能夠很好地抑制根系土壤中2齡幼蟲（J2）的數(shù)量，0.3%苦參堿的抑制能力略低于10%噻唑膦GR，但明顯高于2億孢子/g淡紫擬青霉DP和2.5億孢子/g厚孢輪枝菌MG，說明在定植初期，10%噻唑膦GR和0.3%苦參堿AS都能很好地抑制根系周圍J2的繁殖。但是，在定植90 d后，0.3%苦參堿AS灌根處理的植株根系土壤中J2的數(shù)量最少，遠低于10%噻唑膦GR、1.8%阿維菌素EC、2億孢子/g淡紫擬青霉DP和2.5億孢子/g厚孢輪枝菌MG，即0.3%苦參堿AS對土壤中2齡幼蟲的抑制能力更具有長效性，這個特性利于種植期減少施藥量。

0.3%苦參堿AS對番茄植株生長的影響見表2和圖1。結(jié)果表明：對照根部受害嚴重，根短且發(fā)育不良，布滿根結(jié)，導(dǎo)致根鮮重和根干重的數(shù)值高，同時根部的病態(tài)也導(dǎo)致植株矮小，產(chǎn)量嚴重降低。在4種生物殺線劑中，經(jīng)0.3%苦參堿AS處理的植株地上部分株高明顯高于2億孢子/g淡紫擬青霉DP和2.5億孢子/g厚孢輪枝菌MG，與10%噻唑膦GR相近。0.3%苦參堿AS通過維護良好的根系環(huán)境，為植株提供豐富的營養(yǎng)運輸，促進植株地上部分生長的同時也增加了番茄產(chǎn)量，增產(chǎn)率達到926%，略低于10%噻唑膦GR。

通過分析表2的數(shù)據(jù)，0.3%苦參堿AS和10%噻唑膦GR可以很好地防治根結(jié)線蟲病害，效果相近，但是0.3%苦參堿AS屬于生物殺線劑，在土壤中殘留低，易降解，毒害小，在防效和增產(chǎn)等指標相似的情況下，從農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的角度出發(fā)，0.3%苦參堿優(yōu)于10%噻唑膦GR。

此外，在試驗過程中，1.8%阿維菌素EC的防治效果不如0.3%苦參堿AS，也沒有體現(xiàn)出相關(guān)文獻所報道的高防效[9-11]，可能與該大棚常年使用阿維菌素類的農(nóng)藥，線蟲產(chǎn)生了一定的抗藥性，使1.8%阿維菌素EC的1 000倍稀釋液無法達到好的防治效果。而淡紫擬青霉和厚孢輪枝菌的防治效果較差可能與它們屬于活菌制劑有關(guān)，活菌制劑在高溫、缺氧以及與其他化學殺菌劑混用等情況下活性均會受到影響，導(dǎo)致防效降低。而上述3種情況在東北地區(qū)溫室大棚都存在。

3 結(jié)論與討論

農(nóng)業(yè)使用的苦參堿農(nóng)藥是從豆科植物苦參中提取的全部物質(zhì)，稱為苦參總堿，包含苦參堿、氧化苦參堿、槐果堿、槐定堿等多種成分，其中以前兩者含量最高，是一種低毒、低殘留和環(huán)保型農(nóng)藥，具有廣譜性殺蟲、殺菌效果和調(diào)整植物生長性狀的功能[12]?？鄥A在菜青蟲Pieris rapae和松毛蟲Dendrolimus 等鱗翅目害蟲防治的研究和應(yīng)用較多，在線蟲防治方面的研究和應(yīng)用相對較少。1989年，Matsuda等[13-14]發(fā)現(xiàn)了苦參堿的殺線蟲活性。崔慕華等[15]研究表明1.1%苦參堿WP 500～1 000倍液灌根2次，對山藥根結(jié)線蟲的防效最高可達829%，增產(chǎn)率為70%以上;0.5%苦參堿 AS 1 500倍稀釋液對三亞的黃瓜根結(jié)線蟲病害防效最高可達63.16%[16];蘇圣淞[17]用0.5%苦參堿AS的500倍稀釋液防治土沉香木根結(jié)線蟲病害，表明苦參堿可以在降低苗土中2齡幼蟲發(fā)生量的同時，促進罹病土沉香苗木恢復(fù)生長。此外，苦參堿還具有很好的協(xié)同作用，可以與辣根素[18]或者氨基寡糖素[19]聯(lián)合施用，從而提高對線蟲病害的防治效果?？鄥A的作用方式主要為觸殺和胃毒作用[20]，但殺線蟲的作用機理尚不完全明確，初步研究認為苦參堿可能作用于神經(jīng)系統(tǒng)，通過麻痹中樞神經(jīng)，使中樞神經(jīng)產(chǎn)生興奮，進而作用于橫膈膜及呼吸肌神經(jīng)，使線蟲窒息而死亡[21]。

課題組2016年對東北地區(qū)大棚種植戶針對不同病害用藥用肥的情況進行了全面調(diào)研[2]?？鄥A在我們調(diào)研的農(nóng)戶范圍內(nèi)并無使用。噻唑膦是常用的防治線蟲病害的化學農(nóng)藥，包含顆粒劑和水乳劑兩種，顆粒劑常在定植前拌土施用，水乳劑常在種植中期隨水沖施。調(diào)查表明鐵嶺地區(qū)部分農(nóng)戶定植前施用10%噻唑膦顆粒劑2～3 kg/667 m2，種植中期隨水沖施用量隨意，并遠高于指導(dǎo)用量，因此化學農(nóng)藥噻唑膦在東北地區(qū)的使用現(xiàn)狀為用量大，缺乏科學指導(dǎo)，常造成燒根現(xiàn)象，施用量逐年增加[22-23]。阿維菌素是相對使用較多的生物農(nóng)藥，但是使用過的農(nóng)戶反饋阿維菌素使用初期的防治效果很好，但長期使用后，防效逐年降低，即使增加用藥量也無法很好地防控線蟲病害。有文獻報道阿維菌素的長期使用會造成病害的抗藥性而降低防效[24-25]。至于其他生物農(nóng)藥極少被農(nóng)戶使用和認可，只有1～2戶使用過淡紫擬青霉和厚孢輪枝菌，防治的效果不佳。基于殺線劑在東北地區(qū)的使用現(xiàn)狀，本試驗對比了4種生物源殺線劑在北方設(shè)施蔬菜種植過程中對根結(jié)線蟲的防效，結(jié)果表明，苦參堿與噻唑膦的防治效果和增產(chǎn)能力相近，顯著優(yōu)于其他3種生物殺線劑。同時，與化學農(nóng)藥噻唑膦相比，苦參堿能更好地抑制土壤中2齡幼蟲的繁殖，維護土壤環(huán)境的穩(wěn)定性，降低上下茬的病害影響，可以有效減少農(nóng)藥的使用量。此外，苦參堿是由化學結(jié)構(gòu)相近的多組和化學結(jié)構(gòu)不相近的多組化合物組成，因為多組化學物質(zhì)共同作用，使其不易導(dǎo)致病害產(chǎn)生抗藥性[26]?？鄥A的上述兩個優(yōu)點非常適合東北溫室大棚的重茬連作的種植方式，更符合綠色農(nóng)業(yè)的發(fā)展需求，適合在生產(chǎn)上推廣應(yīng)用，促進設(shè)施蔬菜的可持續(xù)安全高產(chǎn)和穩(wěn)產(chǎn)。本試驗的相關(guān)數(shù)據(jù)可以為農(nóng)民在實際生產(chǎn)中使用高效、低毒、環(huán)境友好的殺線劑起到指導(dǎo)作用，推動實現(xiàn)化學農(nóng)藥使用量零增長，為實現(xiàn)農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展提供有力的技術(shù)支撐。

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（責任編輯：楊明麗）