摘要
根結(jié)線蟲(chóng)病是山藥連作障礙的主要因子,嚴(yán)重影響山藥的產(chǎn)量和質(zhì)量。為打破山藥連作障礙,本研究以瑞昌山藥為研究對(duì)象,在兩年連作試驗(yàn)田塊,分別利用二甲基二硫(dimethyl disulfide,DMDS)和棉隆(dazomet,DZ)熏蒸劑配合生物菌劑進(jìn)行聯(lián)合防治試驗(yàn)。通過(guò)鑒定瑞昌山藥線蟲(chóng)病病原、監(jiān)測(cè)山藥根際土壤線蟲(chóng)消長(zhǎng)動(dòng)態(tài),調(diào)查山藥出苗率、蔓基直徑、薯塊發(fā)病情況及產(chǎn)量,評(píng)價(jià)2種處理的防病和增產(chǎn)效果。結(jié)果表明,瑞昌山藥根結(jié)線蟲(chóng)病病原為南方根結(jié)線蟲(chóng)。與未處理田塊相比,處理組山藥出苗率顯著增加,南方根結(jié)線蟲(chóng)的繁殖受到顯著抑制。至收獲期,2種處理對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的防治效果分別為97.30%、89.63%;對(duì)山藥薯塊的防病效果分別為92.85%、86.14%;健康薯塊產(chǎn)量增產(chǎn)114.17%、102.61%。綜上所述,二甲基二硫、棉隆聯(lián)合生物菌劑進(jìn)行土壤處理對(duì)抑制山藥根際土壤中南方根結(jié)線蟲(chóng)及防控山藥根結(jié)線蟲(chóng)病具有良好效果,可以顯著提高山藥出苗率和產(chǎn)量,實(shí)現(xiàn)山藥增產(chǎn)增收。
關(guān)鍵詞
二甲基二硫; 棉隆; 山藥線蟲(chóng)病; 線蟲(chóng)發(fā)生動(dòng)態(tài); 防治效果
中圖分類號(hào):
S 436.32
文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: B
DOI: 10.16688/j.zwbh.2024403
Evaluation of the control efficacy of dimethyl disulfide and dazomet combined biological agents against rootknot nematode disease in yam
WAN Chuanxu1, ZENG Rong1, FANG Wensheng2, YAN Mingfeng1, HUA Juling1,HUANG Shuijin1*, SUN Yang1*
(1. Institute of Plant Protection, Jiangxi Academy of Agricultural Sciences, Nanchang 330200, China; 2. State Key
Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests, Institute of Plant Protection, Chinese Academy
of Agricultural Sciences, Beijing 100193, China)
Abstract
Rootknot nematode disease is a major limiting factor in the continuous cropping of yam, severely affecting both yield and quality. To address this challenge, a field study was conducted using dimethyl disulfide (DMDS) and dazomet (DZ) fumigants combined with biological agents in twoyear continuous cropping fields of Ruichang yam. The pathogen was identified, and the population dynamics of nematodes in the rhizosphere soil were monitored. Indicators including emergence rate, vine base diameter, tuber incidence and yield were investigated to evaluate disease control and productivity outcomes. The results showed that, compared to the untreated control, both treatments significantly increased the emergence rate and suppressed the reproduction of M.incognita. At harvest, the control efficacy of DMDS and DZ treatments against M.incognita was 97.30% and 89.63%, respectively. Their efficacy in reducing rootknot symptoms on tubers was 92.85% and 86.14%, with yield increases in healthy tubers of 114.17% and 102.61%. These results demonstrate that soil treatment with DMDS or dazomet in combination with biological agents is highly effective in controlling rootknot nematodes. It can significantly increase the emergence rate and boost yield and profitability.
Key words
dimethyl disulfide; dazomet; rootknot nematode disease; occurrence dynamics of nematode; control efficacy
山藥系薯蕷科Dioscoreaceae薯蕷屬Dioscorea Linn.單子葉植物,在我國(guó)東北、華北、華中、東南和西南均有分布,其地下塊莖富含蛋白質(zhì)、多糖、氨基酸、淀粉和微量元素[1],具有提高免疫力、改善消化功能、延緩衰老、抗氧化、調(diào)節(jié)免疫、抗腫瘤等功能,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值極高[23]。近年來(lái),山藥種植面積不斷擴(kuò)大,在一些地區(qū)已占有重要的經(jīng)濟(jì)地位[4]。隨著山藥的連年種植,山藥連作障礙愈發(fā)嚴(yán)重,山藥連作會(huì)破壞土壤耕層微生物種群結(jié)構(gòu)、抑制土壤酶活性并促進(jìn)病原菌的侵染[5],使山藥的產(chǎn)量和質(zhì)量大幅下降。在山藥連作田中,根結(jié)線蟲(chóng)病普遍、嚴(yán)重發(fā)生是導(dǎo)致山藥連作障礙的最主要因子[6]。Johns等研究指出根結(jié)線蟲(chóng)Meloidogyne spp.在十大植物寄生線蟲(chóng)調(diào)查中排名第一[7],在全世界山藥種植區(qū)域廣泛分布[8]。在中國(guó)南方15個(gè)省中主要存在6種根結(jié)線蟲(chóng):擬禾本科根結(jié)線蟲(chóng)M.graminicola、北方根結(jié)線蟲(chóng)M.hapla、花生根結(jié)線蟲(chóng)M.arenaria、爪哇根結(jié)線蟲(chóng)M.javanica、象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)M.enterolobii和南方根結(jié)線蟲(chóng)M.incognita[9]。根結(jié)線蟲(chóng)在侵染植物根系后產(chǎn)生瘤狀根結(jié),破壞植物根系結(jié)構(gòu),阻礙營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)和水分的運(yùn)輸和吸收[1011],導(dǎo)致植株地上部長(zhǎng)勢(shì)減弱,葉色變黃,產(chǎn)量降低,并且會(huì)促進(jìn)環(huán)境中其他病原真菌的侵染[1213],加重炭疽病、枯萎病、立枯病、葉斑病等其他山藥病害的發(fā)生[14]。
目前,針對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)常用的防治方法主要有農(nóng)業(yè)防治、物理防治、生物防治以及化學(xué)防治[15]。其中化學(xué)防治具有效果穩(wěn)定、見(jiàn)效快、操作簡(jiǎn)便的優(yōu)點(diǎn),也是目前最常用的方式[16]。傳統(tǒng)的熏蒸劑如氯化苦、溴甲烷、DD混劑(1,3二氯丙烯和1,2二氯丙烷的混合物,環(huán)氧氯丙烷混劑)等雖對(duì)線蟲(chóng)防治效果良好,但因其毒性強(qiáng)、殘留高、對(duì)環(huán)境破壞嚴(yán)重的缺點(diǎn)使其已逐漸被限制或禁用。二甲基二硫于2010年在美國(guó)被批準(zhǔn)作為土壤熏蒸劑使用,高效、環(huán)保、安全,是聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署甲基溴技術(shù)選擇委員會(huì)推薦的溴甲烷替代品,對(duì)線蟲(chóng)具有優(yōu)良防效[1718]。棉隆可以用于防治土壤中的病原真菌、線蟲(chóng)以及雜草,并對(duì)一些植物的生長(zhǎng)具有促進(jìn)作用,是一種優(yōu)異的土傳病害防控藥劑。這2種熏蒸劑在保持濕潤(rùn)條件下即可在土壤中充分?jǐn)U散[1920],適用于多為紅壤旱地,且水源匱乏的江西山藥種植區(qū)。
淡紫擬青霉Paecilomyces lilacinus是防治植物寄生性線蟲(chóng)的理想生防菌株之一,它可以通過(guò)卵寄生來(lái)滅殺線蟲(chóng),也可以通過(guò)產(chǎn)生的次生代謝物(乙酸)來(lái)控制線蟲(chóng)卵及幼蟲(chóng)的正常生長(zhǎng)發(fā)育[2122]。哈茨木霉Trichoderma harzianum可在土壤中迅速定殖,改變植物根際土壤環(huán)境,抑制病原菌生長(zhǎng),并且可與植物建立共生關(guān)系,促進(jìn)植物生長(zhǎng),抑制土傳病害發(fā)生,是一種具有重要價(jià)值的生防真菌[2325]。生防菌劑與化學(xué)熏蒸藥劑的合理搭配可以優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),在病害防治方面發(fā)揮更好的作用。因此,本研究分別選擇2種化學(xué)藥劑棉隆、二甲基二硫配合生物菌劑(淡紫擬青霉和哈茨木霉)對(duì)山藥連作田進(jìn)行土壤處理,探索適合江西山藥種植環(huán)境且高效安全的山藥土傳病害防治策略。
1 材料與方法
1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)
試驗(yàn)在瑞昌山藥核心種植區(qū)(桂林街道上屋詹家,39°54′N,116°23′E)山藥兩年連作的地塊上進(jìn)行。該地塊為紅壤旱地,土壤全氮0.085%,水解氮55.20 mg/kg,速效磷15.00 mg/kg,速效鉀123.00 mg/kg,pH 5.09。
上年度山藥根結(jié)線蟲(chóng)病發(fā)生嚴(yán)重。
1.2 試驗(yàn)材料
供試品種:‘瑞山藥’(國(guó)家地理標(biāo)志保護(hù)品種)。
試驗(yàn)藥劑:99%二甲基二硫乳油(EC),臨海市建新化工有限公司;98%棉隆顆粒劑(GR),江蘇省南通施壯化工有限公司;30%噻唑膦微囊懸浮劑(CS),河北三農(nóng)農(nóng)用化工有限公司;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;10億孢子/g哈茨木霉可溶粉劑(SP),湖北啟明生物工程有限公司。
1.3 試驗(yàn)方法
1.3.1 病原鑒定
2022年12月5日,從江西省瑞昌市桂林街道上屋詹家試驗(yàn)地隨機(jī)采集發(fā)病薯塊44個(gè),清水洗凈后于體視顯微鏡下每個(gè)薯塊隨機(jī)挑取1個(gè)卵囊,1% NaClO消毒后置于25℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行孵化,放置7 d 左右待線蟲(chóng)孵化。每個(gè)卵囊隨機(jī)挑取1條線蟲(chóng)進(jìn)行形態(tài)學(xué)鑒定。同時(shí),根據(jù)Zeng等的方法提取單個(gè)線蟲(chóng)DNA,利用5種主要線蟲(chóng)(M.incognita、M.javanica、M.arenaria、M.enterolobii、M.hapla)的特異性引物進(jìn)行PCR擴(kuò)增[26]。
1.3.2 藥劑處理
試驗(yàn)共設(shè)計(jì)3個(gè)處理:處理A,99%二甲基二硫EC 80 g/m2+2億孢子/g淡紫擬青霉DP 2.25 g/m2+10億/g哈茨木霉DP 1.5 g/m2;處理B,98%棉隆GR 50 g/m2+30%噻唑膦CS 0.75 g/m2+2億孢子/g淡紫擬青霉DP 2.25 g/m2+10億/g哈茨木霉SP 1.5 g/m2(棉隆與噻唑膦同時(shí)施用);CK,空白對(duì)照,不進(jìn)行土壤處理。山藥播種前(2023年1月31日)使用化學(xué)藥劑進(jìn)行土壤處理,覆膜熏蒸15 d,揭膜敞氣10 d后(2023年2月25日)播種山藥。2種生物菌劑分別于播種時(shí)(2月25日)拌土溝施和施提苗肥時(shí)(6月11日)拌土穴施各1次。每個(gè)小區(qū)60 m2,每個(gè)處理3次重復(fù)。山藥種植密度60 000株/hm2,試驗(yàn)田四周設(shè)置保護(hù)行。播種、除草、水肥管理以及炭疽病害防控按大田常規(guī)方法進(jìn)行,整個(gè)試驗(yàn)期間不再施用殺線劑類藥劑。
1.3.3 土壤線蟲(chóng)消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)
在土壤熏蒸前(1月30日)、山藥播種前(3月30日)、齊苗期(5月30日)、生長(zhǎng)旺期(7月30日)和收獲期(9月30)進(jìn)行土壤取樣分析。每個(gè)小區(qū)對(duì)角線五點(diǎn)取樣(每次取樣隨機(jī)取點(diǎn)),每點(diǎn)選取3株或3小點(diǎn)(出苗前選取3小點(diǎn),出苗后選取3株),每株(每點(diǎn))4個(gè)方位各取0~80 cm土樣1份(采用“通管長(zhǎng)槽取土鉆”取地面至地下80 cm處土壤)。將每點(diǎn)或每株4個(gè)方位的土樣混合均勻后作為一個(gè)樣品,取100 g土樣通過(guò)改良貝曼漏斗法分離樣品中的線蟲(chóng),于光學(xué)顯微鏡下統(tǒng)計(jì)線蟲(chóng)總數(shù)量和南方根結(jié)線蟲(chóng)數(shù)量,每個(gè)樣品重復(fù)3次。
線蟲(chóng)防治效果=1-CK0×Pt1CK1×Pt0×100%
Pt0:藥前處理組蟲(chóng)口數(shù); CK0:藥前對(duì)照組蟲(chóng)口數(shù);Pt1:藥后處理組蟲(chóng)口數(shù); CK1:藥后對(duì)照組蟲(chóng)口數(shù)。
1.3.4 山藥線蟲(chóng)病害調(diào)查
在山藥收獲期,采取對(duì)角線五點(diǎn)取樣法,每點(diǎn)取25個(gè)薯塊,每個(gè)小區(qū)取125個(gè)薯塊進(jìn)行病情分級(jí)調(diào)查。病情分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)如下[27]:0級(jí),塊莖上無(wú)蟲(chóng)癭;1級(jí),塊莖上蟲(chóng)癭面積占?jí)K莖面積0~10%;3級(jí),塊莖上蟲(chóng)癭面積占?jí)K莖面積10.1%~25%;5級(jí),塊莖上蟲(chóng)癭面積占?jí)K莖面積25.1%~50%;7級(jí),塊莖上蟲(chóng)癭面積占?jí)K莖面積50.1%~75%;9級(jí),塊莖上蟲(chóng)癭面積占?jí)K莖面積75.1%~100%。
病情指數(shù)=∑(各級(jí)病塊莖數(shù)×各級(jí)代表值)/(調(diào)查總數(shù)×最高級(jí)代表值)×100;
防病效果=(對(duì)照組病情指數(shù)-處理組病情指數(shù))/對(duì)照組病情指數(shù)×100%。
1.3.5 山藥生物學(xué)性狀測(cè)定
山藥齊苗期進(jìn)行山藥出苗率調(diào)查,每個(gè)小區(qū)采用五點(diǎn)取樣法調(diào)查,每點(diǎn)選取2行,每行15穴,每小區(qū)共調(diào)查150穴的山藥出苗數(shù),統(tǒng)計(jì)出苗率。同時(shí)每小區(qū)對(duì)角線五點(diǎn)取樣,每點(diǎn)取3株,用數(shù)顯卡尺測(cè)定山藥藤蔓基部直徑。
出苗率=(山藥出苗數(shù)/山藥總數(shù))×100%。
山藥收獲期采用全小區(qū)調(diào)查法,調(diào)查健康薯塊產(chǎn)量,計(jì)算增產(chǎn)率。
增產(chǎn)率=[(處理組健康薯塊產(chǎn)量-對(duì)照組健康薯塊產(chǎn)量)/對(duì)照組健康薯塊產(chǎn)量]×100%。
1.4 數(shù)據(jù)分析
用SPSS 26軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,應(yīng)用Duncan氏新復(fù)極差法進(jìn)行差異顯著性檢驗(yàn)。
2 結(jié)果分析
2.1 山藥病害病原鑒定
2.1.1 形態(tài)學(xué)鑒定
試驗(yàn)地山藥病薯,在發(fā)病部位產(chǎn)生畸形瘤狀突出,前期頂部呈黃色皸裂,后期變?yōu)楹谏?,?yán)重時(shí)根結(jié)可遍布整個(gè)薯塊。采集發(fā)病薯塊挑取卵囊待其孵化后置于顯微鏡下觀察(圖1a):2齡幼蟲(chóng)尾部呈錐形,身體后半部分有清晰的透明區(qū),頭部有口針,口針纖細(xì),頭部無(wú)縊縮。通過(guò)形態(tài)學(xué)觀察初步判斷為南方根結(jié)線蟲(chóng)。
2.1.2 分子生物學(xué)鑒定
利用南方根結(jié)線蟲(chóng)rDNA特異性引物對(duì)供試線蟲(chóng)進(jìn)行PCR檢測(cè)顯示,44條線蟲(chóng)均可擴(kuò)增出一條約955 bp的目的片段(圖1b),片段大小與預(yù)期結(jié)果一致。其他特異性引物均無(wú)法擴(kuò)增出條帶。綜上所述,山藥根結(jié)線蟲(chóng)病害病原為南方根結(jié)線蟲(chóng)。
2.2 化學(xué)藥劑+生物菌劑處理對(duì)線蟲(chóng)消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)的影響
基于山藥不同生長(zhǎng)時(shí)期的土壤線蟲(chóng)跟蹤統(tǒng)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)(圖2a),施藥前(1月30日),各實(shí)驗(yàn)田塊線蟲(chóng)總數(shù)基本一致;施藥后,處理組的線蟲(chóng)數(shù)均呈現(xiàn)先下降后持續(xù)上升的過(guò)程。與CK相比,3月30日、5月30日、7月30日、9月30日,處理方案A和B對(duì)線蟲(chóng)的防治效果分別為98.72%、98.16%;83.12%、62.63%;70.01%、68.34%;64.04%、59.99%。
各處理方案中南方根結(jié)線蟲(chóng)的消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)與線蟲(chóng)總數(shù)消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)一致(圖2a, b)。在A和B兩個(gè)處理方案中南方根結(jié)線蟲(chóng)減退率始終高于線蟲(chóng)總數(shù)減退率,且差異隨著時(shí)間的推移差異不斷擴(kuò)大。3月30日、5月30日、7月30日、9月30日,處理A和處理B對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的防治效果分別為99.26%、98.93%;94.29%、84.09%;97.21%、92.47%;97.30%、89.63%。
統(tǒng)計(jì)南方根結(jié)線蟲(chóng)在土壤線蟲(chóng)中所占比例發(fā)現(xiàn)(圖2c),從5月30日至9月30日,處理A和處理B中的南方根結(jié)線蟲(chóng)所占比例顯著低于CK。
綜上分析表明,處理A和處理B兩種方案均會(huì)使土壤中線蟲(chóng)總數(shù)和南方根結(jié)線蟲(chóng)數(shù)量顯著下降,雖然隨時(shí)間推移,土壤中線蟲(chóng)數(shù)量會(huì)逐漸恢復(fù),但南方根結(jié)線蟲(chóng)數(shù)量一直維持在較低水平,土壤中南方根結(jié)線蟲(chóng)的數(shù)量和占比顯著下降,土壤中其他線蟲(chóng)數(shù)量占比增加。因此上述2種方案可以一定程度改善山藥根際土壤線蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu),持續(xù)抑制南方根結(jié)線蟲(chóng)的繁殖。
2.3 化學(xué)藥劑+生物菌劑處理對(duì)山藥出苗率及蔓基直徑的影響
對(duì)比不同處理方案中的山藥出苗率及齊苗時(shí)蔓基直徑表明(表1):處理方案A和B的山藥出苗率分別為98.44%、98.22%,均顯著高于空白對(duì)照(94.22%,Plt;0.05);2種處理方案的山藥蔓基直徑與對(duì)照無(wú)顯著差異。以上結(jié)果顯示2種處理方案均可以顯著提高山藥出苗率,但對(duì)地上部藤蔓直徑無(wú)顯著影響。
2.4 化學(xué)藥劑+生物菌劑處理對(duì)山藥線蟲(chóng)病害防控效果及增產(chǎn)增收效果
統(tǒng)計(jì)分析不同處理山藥薯塊線蟲(chóng)病發(fā)生程度顯示(表2),空白對(duì)照山藥根結(jié)線蟲(chóng)病發(fā)生嚴(yán)重,病薯率高達(dá)50.67%,病情指數(shù)為34.31,處理A和處理B的防病效果分別達(dá)92.85%、86.14%。
綜上所述,處理A和處理B均可以有效防治連作山藥根結(jié)線蟲(chóng)病的發(fā)生,顯著提高山藥產(chǎn)量和經(jīng)濟(jì)效益。
3 結(jié)論與討論
江西作為我國(guó)山藥的主要產(chǎn)區(qū)之一,出產(chǎn)的山藥品質(zhì)優(yōu)良,在國(guó)內(nèi)外享有盛譽(yù),種植面積日益擴(kuò)大。但由于適種區(qū)域有限,線蟲(chóng)病等土傳病害發(fā)生嚴(yán)重,山藥種植面臨著嚴(yán)峻的連作障礙問(wèn)題[28]。本研究基于江西省山藥種植區(qū)域條件,明確了化學(xué)藥劑(二甲基二硫、棉隆+噻唑膦)與生物菌劑(淡紫擬青霉和哈茨木霉)調(diào)控相結(jié)合對(duì)山藥根結(jié)線蟲(chóng)病具有良好的防控效果,并且增產(chǎn)效果顯著。這一研究結(jié)果為實(shí)現(xiàn)江西山藥根結(jié)線蟲(chóng)病的高效綠色防控及連作山藥高質(zhì)高效提供了技術(shù)支撐。
關(guān)于土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)演變分析,目前研究較多的是從農(nóng)業(yè)活動(dòng)、經(jīng)緯度、氣候等大尺度上進(jìn)行的宏觀分析。如Li等[29]、Geisen等[30]分析不同緯度耕地與非耕地兩種生境中線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)時(shí)間演變。土壤處理對(duì)線蟲(chóng)群落影響研究更多的是關(guān)注處理后某個(gè)時(shí)間節(jié)點(diǎn)的線蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu)變化。蘇蘭茜[31]測(cè)定了棉隆熏蒸150 d后草莓10~20 cm、石灰碳酸氫銨(LAB)熏蒸后香蕉收獲時(shí)5~20 cm的土壤線蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu)變化。而對(duì)于土壤處理后,線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)時(shí)間演變動(dòng)態(tài)的研究相對(duì)較少。朱佳雙[32]測(cè)定了盆栽條件下,土壤強(qiáng)還原處理、噻唑膦土壤處理后不同時(shí)間番茄土壤線蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu)演變,孫兆凱[33]分析了氯化苦熏蒸處理后的生姜不同生長(zhǎng)時(shí)期土壤線蟲(chóng)結(jié)構(gòu)演變?!鹕剿帯陂L(zhǎng),塊莖深扎地下(可達(dá)80 cm),目前對(duì)山藥生長(zhǎng)全程、0~80 cm土壤中線蟲(chóng)發(fā)生動(dòng)態(tài)及藥后線蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu)演變和藥劑持續(xù)時(shí)間的研究還不是很多,因此本研究以‘瑞山藥’為研究對(duì)象,對(duì)山藥整個(gè)生長(zhǎng)期線蟲(chóng)發(fā)生情況進(jìn)行了追蹤調(diào)查,并對(duì)2種線蟲(chóng)處理方案進(jìn)行了評(píng)估,這對(duì)于評(píng)價(jià)土壤處理防控山藥根結(jié)線蟲(chóng)病害效果至關(guān)重要。
熏蒸劑具有廣譜性, 在殺死有害生物的同時(shí), 也會(huì)對(duì)非靶標(biāo)土壤微生物產(chǎn)生影響。本研究發(fā)現(xiàn),化學(xué)藥劑+生物菌劑處理后,不僅可以在短期內(nèi)迅速滅殺南方根結(jié)線蟲(chóng),并可在山藥整個(gè)生長(zhǎng)時(shí)期持續(xù)抑制南方根結(jié)線蟲(chóng)群體數(shù)量增加,而線蟲(chóng)總量則逐漸恢復(fù),南方根結(jié)線蟲(chóng)/線蟲(chóng)總量比值顯著低于空白對(duì)照。這一研究結(jié)果與楊葉青等[34]、張伯虎等[35]、朱佳雙[32]、孫兆凱[33]的研究結(jié)果一致。線蟲(chóng)是土壤中種類最多、數(shù)量最多的動(dòng)物之一。由于線蟲(chóng)分布在土壤食物網(wǎng)的所有營(yíng)養(yǎng)級(jí),因而線蟲(chóng)種群結(jié)構(gòu)還受土壤中細(xì)菌、真菌等微生物區(qū)系變化以及土壤有機(jī)質(zhì)含量變化的影響[36]?;瘜W(xué)藥劑+生物菌劑處理后,南方根結(jié)線蟲(chóng)占比顯著降低,推測(cè)一是由于熏蒸劑處理能改良土壤細(xì)菌、真菌種群結(jié)構(gòu)[37],從而改變處于食物鏈上的線蟲(chóng)的種群結(jié)構(gòu);二是由于熏蒸劑處理提高了土壤有機(jī)質(zhì)含量[38],為腐生線蟲(chóng)繁衍提供了豐富的食物;三是由于淡紫擬青霉和哈茨木霉可以在土壤中迅速定殖,快速搶占生態(tài)位,同時(shí)2種生防菌也可通過(guò)寄生方式或者分泌次生代謝物抑制南方根結(jié)線蟲(chóng)的生長(zhǎng)[3940],從而持續(xù)控制南方根結(jié)線蟲(chóng)的數(shù)量增加。后續(xù)將進(jìn)一步細(xì)化分析化學(xué)藥劑+生物菌劑組合處理對(duì)山藥土壤不同種類線蟲(chóng)種群數(shù)量及線蟲(chóng)多樣性的影響,闡明化學(xué)藥劑+生物菌劑組合處理持續(xù)抑制根結(jié)線蟲(chóng)的機(jī)制。
前期研究發(fā)現(xiàn),二甲基二硫、棉隆土壤處理后能顯著增加土壤中植物可吸收營(yíng)養(yǎng)元素和有機(jī)質(zhì)含量[3738,4142],正向調(diào)節(jié)土壤微生物結(jié)構(gòu)[37],豐富的營(yíng)養(yǎng)和良好的土壤微生態(tài)環(huán)境十分有利于山藥出苗。而山藥產(chǎn)量的大幅提高,則是熏蒸對(duì)線蟲(chóng)病的高效防控、根際土壤微生物區(qū)系正向調(diào)控、土壤可利用營(yíng)養(yǎng)元素及有機(jī)質(zhì)增加等的綜合體現(xiàn)。這一研究結(jié)果也與胡洪濤等[43]報(bào)道棉隆+菌劑處理顯著提高生姜產(chǎn)量、Ilieva等[44]報(bào)道二甲基二硫熏蒸后3季黃瓜產(chǎn)量均大幅增加的結(jié)論一致。
綜上所述,本研究探明了二甲基二硫、棉隆+噻唑膦與生物菌劑聯(lián)合進(jìn)行土壤處理,能改良山藥根際土壤線蟲(chóng)群落結(jié)構(gòu)、持續(xù)控制根結(jié)線蟲(chóng)群體數(shù)量,防病和增產(chǎn)效果顯著,可實(shí)現(xiàn)連作山藥的高質(zhì)高效生產(chǎn)。后續(xù)將深化、細(xì)化研究化學(xué)藥劑+生物菌劑穩(wěn)態(tài)控制山藥根結(jié)線蟲(chóng)機(jī)制,同時(shí)評(píng)價(jià)化學(xué)藥劑+生物菌劑對(duì)山藥枯萎病、立枯病等其他重要土傳病害的控制效果,為克服山藥連作障礙和推進(jìn)山藥產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展奠定更堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)
[1] 崔藝釩, 張璐佳, 豐宇, 等. 山藥活性成分及營(yíng)養(yǎng)功能研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)食品學(xué)報(bào), 2022, 22(7): 372383.
[2] JU Ying, XUE Yan, HUANG Jianlei, et al. Antioxidant Chinese yam polysaccharides and its proproliferative effect on endometrial epithelial cells [J]. International Journal of Biological Macromolecules, 2014, 66: 8185.
[3] 彭新, 牛樂(lè), 周寧, 等. 山藥多糖功能活性及新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)研究進(jìn)展[J]. 食品研究與開(kāi)發(fā), 2020, 41(17): 204209.
[4] ABANG M, WINTER S, MIGNOUNA H D, et al. Molecular taxonomic, epidemiological and population genetic approaches to understanding yam anthracnose disease [J]. Biotechnology, 2003, 2(12): 486496.
[5] 孫凱寧, 楊寧, 王克安, 等. 山藥連作對(duì)土壤微生物群落及土壤酶活性的影響[J]. 水土保持研究, 2015, 22(6): 9598.
[6] 蘇萊曼. 谷物和山藥相關(guān)的植物寄生線蟲(chóng)的多樣性和鑒定[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2021.
[7] JONES J T, HAEGEMAN A, DANCHIN E G, et al. Top 10 plantparasitic nematodes in molecular plant pathology [J]. Molecular Plant Pathology, 2013, 14(9): 946961.
[8] COYNE D, AFFOKPON A. Nematode parasites of tropical root and tuber crops excluding potatoes [M]∥SIKORA R A, COYNE D, TIMPER P. Plant parasitic nematodes in subtropical and tropical agriculture. CABI, 2018: 252289.
[9] 徐幸, 卓富彥, 楊芳, 等. 中國(guó)南方稻田及其周邊環(huán)境根結(jié)線蟲(chóng)種類鑒定[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào), 2023, 49(6): 95103.
[10]劉維志. 植物線蟲(chóng)志[M]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2004: 1545.
[11]陳芳, 肖同建, 朱震, 等. 生物有機(jī)肥對(duì)甜瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的田間防治效果研究[J]. 植物營(yíng)養(yǎng)與肥料學(xué)報(bào), 2011, 17(5): 12621267.
[12]SMANT G, HELDER J, GOVERSE A. Parallel adaptations and common host cell responses enabling feeding of obligate and facultative plant parasitic nematodes [J]. Plant Journal, 2018, 93(4): 686702.
[13]HUA G K H, TIMPER Pingsheng, JI Pingsheng. Meloidogyne incognita intensifies the severity of Fusarium wilt on watermelon caused by Fusarium oxysporum f.sp.niveum [J]. Canadian Journal of Plant Pathology, 2019, 41(2): 261269.
[14]WANG Mengmeng, CHEN Qian, DIAO Yongzhao, et al. Fusarium incarnatumequiseti complex from China [J]. Persoonia, 2019, 43(1): 7089.
[15]崔鑫, 岳向國(guó), 李斌, 等. 蔬菜作物根結(jié)線蟲(chóng)病害防治研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)蔬菜, 2017(10): 3138.
[16]劉陽(yáng), 李長(zhǎng)洋, 姚志浩, 等. 作物根結(jié)線蟲(chóng)病化學(xué)防治研究進(jìn)展[J]. 農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào), 2024, 26(1): 822.
[17]MONTIELROZAS M D M, HURTADONAVARRO M, DEZROJO M , et al. Sustainable alternatives to 1,3dichloropropene for controlling rootknot nematodes and fungal pathogens in melon crops in Mediterranean soils: Efficacy and effects on soil quality [J]. Environmental Pollution, 2019, 247: 10461054.
[18]FRITSCH J. Dimethyl disulfide as a new chemical potential alternative to methyl bromide in soil disinfestation in France [J]. Acta Horticulturae, 2005, 698(8): 7176.
[19]LI Beixing, REN Yupeng, ZHANG Daxia, et al. Modifying the formulation of abamectin to promote its efficacy on southern rootknot nematode (Meloidogyne incognita) under blendingofsoil and rootirrgation conditions [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2018, 66(4): 799805.
[20]王秋霞, 顏冬冬, 王獻(xiàn)禮, 等. 土壤熏蒸劑研究進(jìn)展[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào), 2017, 44(4): 529543.
[21]LUANGSAARD J, HOUBRAKEN J, DOORN T V, et al. Purpureocillium, a new genus for the medically important Paecilomyces lilacinus [J]. FEMS Microbiology Letters, 2011, 321(2): 141149.
[22]SILVA S D, CARNEIRO R M D G, FARIA M, et al. Evaluation of Pochonia chlamydosporia and Purpureocillium lilacinum for suppression of Meloidogyne enterolobii on tomato and banana [J]. Journal of Nematology, 2017, 49(1): 7785.
[23]李春, 潘宇, 徐洪偉, 等. 枯草芽孢桿菌和哈茨木霉對(duì)黃瓜幼苗根系構(gòu)型及生長(zhǎng)的影響[J]. 蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2024, 60(2): 187194.
[24]楊春林, 李洪浩, 胡強(qiáng), 等. 哈茨木霉β葡聚糖酶誘導(dǎo)、純化及對(duì)黃瓜幼苗的促生防病作用[J]. 中國(guó)蔬菜, 2024(4): 121128.
[25]ALI I, KHAN A, ALI A, et al. Iron and zinc micronutrients and soil inoculation of Trichoderma harzianum enhance wheat grain quality and yield [J/OL]. Frontiers in Plant Science, 2022, 13: 960948. DOI: 10.3389/fpls.2022.960948.
[26]ZENG Rong, FANG Wensheng, LI Xinshen, et al. Uniform root layer application at optimal timing can effectively improve rootknot nematode disease control in rui yam [J/OL]. Agriculture, 2022, 12(12): 2031. DOI: 10.3390/agriculture12122031.
[27]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部. 農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則(一) 殺線蟲(chóng)劑防治根部線蟲(chóng)?。?GB/T 17980.382000 [S]. 北京: 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局, 2000.
[28]張海燕, 解備濤, 董順旭, 等. 藥劑處理對(duì)重茬山藥病害的防治效果[J]. 山東農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 47(10): 7982.
[29]LI Xianping, ZHU Huimin, GEISEN S, et al. Agriculture erases climate constraints on soil nematode communities across large spatial scales [J]. Global Change Biology, 2020, 26(2): 919930.
[30]GEISEN S, SNOEK L B, HOOVEN F, et al. Integrating quantitative morphological and qualitative molecular methods to analyse soil nematode community responses to plant range expansion [J]. Methods in Ecology and Evolution, 2018, 9(6): 13661378.
[31]蘇蘭茜. 土壤熏蒸及施用生防菌對(duì)香蕉根結(jié)線蟲(chóng)及土壤線蟲(chóng)群落的影響[D]. 南京: 南京農(nóng)業(yè)大學(xué), 2017.
[32]朱佳雙. 強(qiáng)還原土壤處理對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)的抑制作用研究[D]. 南京: 南京師范大學(xué), 2020.
[33]孫兆凱. 不同土壤調(diào)控方法對(duì)生姜連作線蟲(chóng)群體數(shù)量的影響[D]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院, 2018.
[34]楊葉青, 范琳娟, 劉奇志, 等. 棉隆和氯化苦熏蒸對(duì)重茬草莓土壤線蟲(chóng)群落及養(yǎng)分含量的影響[J]. 園藝學(xué)報(bào), 2018, 45(4): 725733.