不同周年輪作模式對煙草根結(jié)線蟲的影響

摘要：為了探討不同周年輪作模式對煙草根結(jié)線蟲的影響。在云南省曲靖市沾益區(qū)進(jìn)行田間定位試驗，以烤煙-冬閑-烤煙為對照，設(shè)烤煙-綠肥-高粱、烤煙-綠肥-萬壽菊、烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊5個輪作處理，研究不同輪作處理在不同時期對煙草根結(jié)線蟲數(shù)量及烤煙發(fā)病率、病情指數(shù)的影響。結(jié)果表明，在大麥、燕麥、藜麥?zhǔn)斋@后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量顯著低于烤煙-冬閑-烤煙處理（CK）烤煙移栽前，表明小春種植大麥、燕麥、藜麥相對于冬閑可以在一定程度上抑制根結(jié)線蟲數(shù)量增長?？緹?燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理在萬壽菊收獲后，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較萬壽菊盛花期分別下降了14.9%、20.0%和41.3%，表明烤煙與燕麥、大麥、藜麥、萬壽菊進(jìn)行周年輪作可以在一定程度上降低土壤根結(jié)線蟲的數(shù)量。

關(guān)鍵詞：烤煙； 周年輪作模式； 根結(jié)線蟲

中圖分類號：S435.72；S154.3" " " " "文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：0439-8114（2025）01-0070-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2025.01.013 開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

The effects of different annual crop rotation patterns on tobacco root-knot nematodes

LI Jun-ying1， ZHOU Min2， DENG Xiao-peng1， ZOU Bing-li2， ZHANG Hong3，

ZHANG Liu-chen3，YANG Jing-hua2， ZHOU Shao-song2

（1.Yunnan Academy of Tobacco Agricultural Sciences， Kunming" 650021，China；2.Institute of Agricultural Environment and Resources， Yunnan Academy of Agricultural Sciences， Kunming" 650205，China；3.Yunnan Tobacco Company， Kunming" 650011，China）

Abstract： In order to explore the effects of different annual crop rotation patterns on tobacco root-knot nematodes， a field positioning experiment was carried out in Zhanyi District， Qujing City， Yunnan Province. With flue-cured tobacco-winter fallow-flue-cured tobacco as the control， five rotation treatments of flue-cured tobacco-green manure-sorghum， flue-cured tobacco-green manure-marigold， flue-cured tobacco-oats-marigold， flue-cured tobacco-barley-marigold， flue-cured tobacco-quinoa-marigold were set up to study the effects of different rotation treatments on the number of tobacco root-knot nematodes， the incidence rate and disease index of flue-cured tobacco at different stages. The results showed that the number of root-knot nematodes in the soil after harvesting barley， oats， and quinoa was significantly lower than that before transplanting in the tobacco winter fallow （CK） treatment， indicating that planting barley， oats， and quinoa in winter could inhibit the growth of root-knot nematodes compared to winter fallow. After harvesting marigold， compared to the peak flowering period of marigold flowers， the number of soil root-knot nematodes decreased by 14.9%， 20.0%， and 41.3% in the treatments of tobacco-oat-marigold， tobacco-barley-marigold， and tobacco-quinoa-marigold， respectively. It indicated that annual rotation of tobacco with oats， barley， quinoa， and marigold could reduce the number of soil root-knot nematodes to some extent.

Key words： flue-cured tobacco； annual crop rotation patterns； root-knot nematodes

近年來，全國各煙草種植區(qū)煙草根結(jié)線蟲病呈逐年加重的趨勢，尤其在云南省、貴州省、湖南省、河南省、四川省等煙草主產(chǎn)區(qū)危害加重［1，2］。煙草是云南省的主要支柱產(chǎn)業(yè)，也是全國最大的煙葉原料生產(chǎn)基地。由于煙草連作或不合理輪作，云南省部分煙區(qū)煙草線蟲病害日益嚴(yán)重，給煙草生產(chǎn)帶來了不同程度的損失。煙草根結(jié)線蟲病是由植物根結(jié)線蟲（Meloidogyne spp.）引起的，主要為害煙草的根部，嚴(yán)重影響煙草的生長發(fā)育。同時，根結(jié)線蟲侵染對煙草造成的機(jī)械傷口極易誘發(fā)多種煙草根莖類病害，如煙草黑脛病、鐮刀菌根腐病、根黑腐病、青枯病等，形成的復(fù)合侵染病害導(dǎo)致煙株長勢衰弱，抵抗力差，進(jìn)而加重?zé)煵荻喾N病害的發(fā)生與流行［1］。

煙草根結(jié)線蟲病的主要防治措施包括選育抗病品種、農(nóng)業(yè)生態(tài)防治、化學(xué)農(nóng)藥防治和生物防治［3］。農(nóng)業(yè)生態(tài)防治中主要采用烤煙與禾本科植物，或與抗病強(qiáng)或感病輕的蔥、蒜、韭菜等實行3年或3年以上輪作［4，5］。烤煙與菽麻間作，對根結(jié)線蟲的防效可高達(dá)54%，并且能夠顯著提高煙葉產(chǎn)量和產(chǎn)值［6］?？緹熼g作萬壽菊對根結(jié)線蟲病具有一定的防效，但防效僅為30.98%［7］?？緹熍c萬壽菊間作同時使用厚孢輪枝菌對根結(jié)線蟲病的防效可高達(dá)68%，比單獨(dú)間作萬壽菊或單獨(dú)使用厚孢輪枝菌防效可提高20個百分點以上［8］。烤煙間作豬屎豆同時施用淡紫擬青霉對煙草根結(jié)線蟲的防效高達(dá)67.5%，較單獨(dú)間作豬屎豆的防效提高了22.9個百分點，較單獨(dú)使用淡紫擬青霉的防效提高了10.2個百分點［9］。萬壽菊與煙草輪作可以通過降低土壤中優(yōu)勢的植物線蟲數(shù)量來有效改善土壤線蟲種群結(jié)構(gòu)，從而減輕煙草線蟲病害，提高煙草產(chǎn)量［10］。萬壽菊莖和花混合提取物對降低根結(jié)線蟲發(fā)病率有較好的效果［11］。萬壽菊植株粉粹物對設(shè)施土壤根結(jié)線蟲有明顯的抑制作用［12］。萬壽菊秸稈有機(jī)肥與生防菌劑復(fù)配對煙草根結(jié)線蟲的防效最好，團(tuán)棵期、旺長期和成熟期防效分別為57.89%、59.10%和55.55%［13］。在烤煙前茬種植綠肥并翻壓，不僅改善了煙草養(yǎng)分供給，促進(jìn)了煙草生長，增強(qiáng)了煙草抗御線蟲危害的能力，還對煙草根結(jié)線蟲危害起到了防治作用［14］。以上研究主要集中在烤煙與不同作物間作輪作、萬壽菊提取物、萬壽菊秸稈對根結(jié)線蟲的防治效果方面。關(guān)于烤煙與不同作物的周年輪作對根結(jié)線蟲的影響研究則鮮見報道。以烤煙—綠肥（燕麥、大麥、藜麥）—萬壽菊（高粱）和烤煙—冬閑—烤煙周年輪作模式研究不同輪作模式對煙田根結(jié)線蟲數(shù)量變化的影響，從而找出控制煙田根結(jié)線蟲數(shù)量的輪作模式，為種植制度防治根結(jié)線蟲提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地點

試驗地點位于云南省曲靖市沾益區(qū)大坡鄉(xiāng)大坡村委會，海拔2 004 m，土壤類型為紅壤。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，設(shè)6個處理，T1，烤煙-綠肥-高粱；T2，烤煙-綠肥-萬壽菊；T3，烤煙-燕麥-萬壽菊；T4，烤煙-大麥-萬壽菊；T5，烤煙-藜麥-萬壽菊；T6，烤煙-冬閑-烤煙（CK）。每個小區(qū)84 m2，3次重復(fù)，共計18個小區(qū)?？緹熎贩N為云煙87，高粱品種為紅茅6號，萬壽菊品種為博浩1號，綠肥品種為光葉紫花苕子，燕麥品種為白燕2號，大麥品種為云飼麥3號，藜麥品種為TBW32。

所有處理2022年大春均種植烤煙， T1、T2處理2022年小春種植綠肥；T3、T4、T5處理2022年小春分別種植燕麥、大麥、藜麥；T6處理2022年小春冬閑；T1處理2023年大春種植高粱；T2、T3、T4、T5處理2023年大春種植萬壽菊；T6處理2023年大春種植烤煙。T1、T2處理種植的綠肥在播種后160 d將地上部分翻壓還田。T3、T4、T5處理燕麥、大麥、藜麥在子粒乳熟期收割地上部分作為青儲飼料。T6處理在2022年烤煙采烤結(jié)束后翻犁整地后冬閑。2022年烤煙于2022年4月21日移栽，9月20日采烤結(jié)束。綠肥、燕麥、大麥、藜麥于2022年9月29日播種，綠肥于2023年3月8日翻壓還田，燕麥、大麥、藜麥于2023年3月14日收割。2023年高粱于2023年5月25日播種，11月14日收獲。萬壽菊于2023年5月28日移栽，9月26日采花結(jié)束?？緹熡?022年4月19日移栽，9月18日采烤結(jié)束。

1.3 方法

1.3.1 土壤采集方法 分別在2022年、2023年烤煙移栽前、旺長期、打頂后，綠肥、燕麥、大麥、藜麥?zhǔn)斋@后，萬壽菊盛花期、收獲后，高粱抽穗開花期、收獲后，烤煙移栽前，共分12個時期采集根際0～20 cm土壤，每個小區(qū)采用5點取樣法取土樣約500 g，混勻后裝入自封袋中，樣品帶回實驗室內(nèi)置于4 ℃冰箱冷藏保存，用于測定分析。

取樣時間分為12個時期：時期1，烤煙移栽前（2022年4月20日）；時期2，烤煙旺長期，（2022年6月28日）；時期3，烤煙打頂后（2022年7月29日）；時期4，綠肥、燕麥、大麥、藜麥?zhǔn)斋@后（2023年3月14日）；時期5，烤煙移栽前（2023年4月18日）；時期6，烤煙旺長期（2023年7月11日）；時期7，烤煙打頂后（2023年7月24日）；時期8，萬壽菊盛花期（2023年8月10日）；時期9，高粱抽穗開花期（2023年9月11日）；時期10，烤煙采烤結(jié)束后（2023年9月19日）；時期11，萬壽菊收獲后（2023年9月26日）；時期12，高粱收獲后（2023年11月14日）。

1.3.2 烤煙根結(jié)線蟲發(fā)病率、病情指數(shù)計算 2022年、2023年烤煙采烤結(jié)束后，烤煙-冬閑-烤煙（CK）處理每小區(qū)隨機(jī)選取10株煙株作為調(diào)查對象，用清水清洗干凈煙株根系，在明亮的光線下觀察根結(jié)數(shù)量，計算發(fā)病率和病情指數(shù)。

根結(jié)指數(shù)按煙草病蟲害分級及調(diào)查方法GB/T23222—2008進(jìn)行分級：0級，根部正常；1級，0～1/4根上有少量根結(jié)；3級，1/4～1/3根上有少量根結(jié)；5級，1/3～1/2根上有根結(jié)；7級，大于1/2根上有根結(jié)，少量次生根上產(chǎn)生根結(jié)；9級，所有根上（包括次生根）長滿根結(jié)。

發(fā)病率=[根結(jié)指數(shù)1級以上總株數(shù)調(diào)查總株數(shù)×100%] （1）

病情指數(shù)=[（根結(jié)指數(shù)級數(shù)×該級別指數(shù)）根結(jié)指數(shù)的最高級別×調(diào)查總株數(shù)]（2）

1.3.3 根結(jié)線蟲數(shù)量測定方法 土壤樣品根結(jié)線蟲數(shù)量測定按植物線蟲檢測規(guī)范（SN/T 2757—2022）進(jìn)行。

1.4 數(shù)據(jù)處理

采用DPS 19.0數(shù)據(jù)處理軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同輪作處理在不同生育期的土壤根結(jié)線蟲數(shù)量

從表1可以看出，在2022年烤煙移栽前，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量以烤煙-大麥-萬壽菊處理最高，烤煙-綠肥-高粱處理最低。烤煙-大麥-萬壽菊處理與烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-綠肥-高粱處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量差異達(dá)到顯著水平，烤煙-大麥-萬壽菊處理與烤煙-綠肥-高粱處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量差異達(dá)到極顯著水平。

在2022年烤煙旺長期，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量以烤煙-綠肥-高粱處理最高，烤煙-大麥-萬壽菊處理最低。各個處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量無顯著差異。

在2022年烤煙打頂后，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量以烤煙-綠肥-高粱處理最高，烤煙-綠肥-萬壽菊處理最低。烤煙-綠肥-高粱處理與烤煙-綠肥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊、烤煙-冬閑-烤煙（CK）處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量差異達(dá)到極顯著水平。

在2023年綠肥、燕麥、大麥、藜麥?zhǔn)斋@后，烤煙-綠肥-高粱處理小春種植綠肥后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量最高，烤煙-大麥-萬壽菊處理小春種植大麥后最低?？緹?綠肥-高粱、烤煙-綠肥-萬壽菊、烤煙-冬閑-烤煙（CK）處理與烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量差異達(dá)到極顯著水平。

在2023年烤煙打頂后、萬壽菊盛花期、高粱抽穗開花期，烤煙-冬閑-烤煙（CK）處理土壤根結(jié)線蟲數(shù)量最高，烤煙-綠肥-高粱處理最低。各處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量無顯著差異。

在2023年烤煙采烤結(jié)束后，萬壽菊、高粱收獲后，烤煙-綠肥-高粱處理土壤根結(jié)線蟲數(shù)量最高，烤煙-藜麥-萬壽菊處理最低。烤煙-綠肥-高粱處理與烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量差異達(dá)到極顯著水平?？緹?藜麥-萬壽菊與烤煙-冬閑-烤煙（CK）處理間的根結(jié)線蟲數(shù)量差異達(dá)到極顯著水平。

2.2 不同輪作處理在不同生育期間土壤根結(jié)線蟲數(shù)量的變化幅度

從表2可以看出，在2022年烤煙種植季，所有輪作處理烤煙旺長期土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較移栽前均有不同幅度的上升，烤煙-綠肥-高粱處理上升幅度最大，烤煙-大麥-萬壽菊處理最低。除烤煙-綠肥-萬壽菊處理下降外，烤煙打頂后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較旺長期也有不同幅度的上升，且達(dá)到整個生育期的最高值。

各個輪作處理在2023年綠肥、燕麥、大麥、藜麥?zhǔn)斋@后和烤煙移栽前，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較2022年烤煙打頂后均大幅度下降，并且達(dá)到整個輪作周期的最低值，其中種植大麥后降低幅度最大，達(dá)94.2%；烤煙-綠肥-萬壽菊處理降低幅度最小，為79.2%。

2023年烤煙旺長期土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較移栽前快速上升，達(dá)1 317.4%。烤煙打頂后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較旺長期下降11.3%，烤煙采烤結(jié)束后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較打頂后下降9.0%。

萬壽菊盛花期、高粱抽穗開花期土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較綠肥、燕麥、大麥、藜麥?zhǔn)斋@后上升幅度較大，烤煙-大麥-萬壽菊處理最高，達(dá)2 929.2%，烤煙-綠肥-高粱處理最低，為826.9%。高粱收獲后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較高粱抽穗開花期上升23.5%；萬壽菊收獲后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較萬壽菊盛花期，除烤煙-綠肥-萬壽菊處理基本保持穩(wěn)定外，其他處理均有不同幅度的下降，烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理分別下降14.9%、20.0%和41.3%。

2.3 烤煙-冬閑-烤煙處理不同土壤根結(jié)線蟲的發(fā)病率、病情指數(shù)

從表3可以看出，烤煙-冬閑-烤煙處理（CK）在2022年和2023年烤煙采烤結(jié)束后土壤根結(jié)線蟲發(fā)病率均為100%，但是2023年根結(jié)線蟲病情指數(shù)顯著高于2022年，說明即使小春采用冬閑模式，烤煙連作也非常有利于土壤根結(jié)線蟲對烤煙根系的侵染。

3 討論

在烤煙與小春作物（綠肥、大麥、燕麥、藜麥）、大春作物萬壽菊、高粱的輪作體系中，煙田土壤根結(jié)線蟲數(shù)量在烤煙種植季隨烤煙的生育時期逐漸升高，并在打頂后達(dá)到峰值，這是因為烤煙生長季節(jié)溫度基本符合根結(jié)線蟲發(fā)育最適溫度（20～28 ℃）［5］。在小春種植綠肥、大麥、燕麥、藜麥?zhǔn)斋@后和冬閑后，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較打頂后有大幅度下降，這可能是由于冬季土壤溫度低于10 ℃，土壤中的根結(jié)線蟲幼蟲活躍度下降導(dǎo)致的［5］。

在大麥、燕麥、藜麥?zhǔn)斋@后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量顯著低于烤煙-冬閑-烤煙處理（CK）冬閑后烤煙移栽前，證明小春種植大麥、燕麥、藜麥相對于冬閑可以在一定程度上抑制根結(jié)線蟲數(shù)量增長。大麥、燕麥對根結(jié)線蟲抑制作用與楊瑞娟等［15］、翟旭光等［16］的研究結(jié)果一致。而藜麥對根結(jié)線蟲抑制作用則未見報道，有必要對其原理進(jìn)行深入研究。

烤煙-冬閑-烤煙處理（CK）第二季烤煙旺長期、打頂后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較第一季相同生育期增長11～13倍，第二季烤煙的根結(jié)線蟲病情指數(shù)也顯著高于第一季，這與王峰吉等［17］的研究結(jié)果一致。

在綠肥收獲后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量顯著高于大麥、燕麥、藜麥?zhǔn)斋@后，并與烤煙-冬閑-烤煙處理（CK）冬閑后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量相當(dāng)。這是因為種植綠肥后，根瘤固氮能增強(qiáng)土壤的供氮能力，為土壤細(xì)菌和真菌等微生物、土壤動物（土壤昆蟲和其他微小動物）提供了豐富的食物，從而促進(jìn)了寄生性線蟲的繁衍，為它們提供了良好的生長繁殖條件，其數(shù)量得以增加［14］。

在萬壽菊收獲后，烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較萬壽菊盛花期下降幅度較大。這是由于萬壽菊根系能分泌對根結(jié)線蟲具有引誘效果的物質(zhì)，能將根結(jié)線蟲誘集到其根系周圍，達(dá)到降低其他區(qū)域蟲口密度的目的［18］。萬壽菊還能分泌抑制線蟲的α-三聯(lián)噻吩，其被認(rèn)為是具有殺根結(jié)線蟲作用的主要化合物質(zhì)［19］。這可能是萬壽菊根系分泌物在盛花期后分泌量較高導(dǎo)致的。

烤煙-綠肥-高粱處理在高粱抽穗開花期土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較綠肥收獲后上升幅度低于其他處理。高粱收獲后，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較高粱抽穗開花期上升幅度較大?？赡苁怯捎诰G肥翻壓后，促進(jìn)了寄生性線蟲的繁衍，但是高粱是南方根結(jié)線蟲的弱寄主植物，對根結(jié)線蟲有一定程度的抗性，對其繁殖具有負(fù)作用［20］，綠肥對根結(jié)線蟲的促進(jìn)作用大于高粱的抑制作用，導(dǎo)致了根結(jié)線蟲數(shù)量的上升。

烤煙-綠肥-萬壽菊處理在萬壽菊收獲后，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量與萬壽菊盛花期相當(dāng)，可能是萬壽菊根系分泌物對根結(jié)線蟲的抑制作用與綠肥的促進(jìn)作用基本相當(dāng)導(dǎo)致的。

根結(jié)線蟲對烤煙的侵染是較為復(fù)雜的過程，雖然烤煙-燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理在萬壽菊收獲后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量出現(xiàn)了下降，但是在下一季大春種植烤煙時根結(jié)線蟲的病情指數(shù)是否降低，還需要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

4 小結(jié)

在大麥、燕麥、藜麥?zhǔn)斋@后土壤根結(jié)線蟲數(shù)量顯著低于烤煙-冬閑-烤煙處理（CK）烤煙移栽前，證明小春種植大麥、燕麥、藜麥相對于冬閑可以在一定程度上抑制根結(jié)線蟲數(shù)量增長?？緹?燕麥-萬壽菊、烤煙-大麥-萬壽菊、烤煙-藜麥-萬壽菊處理在萬壽菊收獲后，土壤根結(jié)線蟲數(shù)量較萬壽菊盛花期分別下降14.9%、20.0%和41.3%，說明烤煙與燕麥、大麥、藜麥、萬壽菊進(jìn)行周年輪作可以在一定程度上降低土壤根結(jié)線蟲的數(shù)量。

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