温度和湿度对南方根结线虫存活的影响

2012-09-28 01:44曹素芳漆永红陈书龙
植物保护 2012年6期
关键词:离体线虫存活

曹素芳, 漆永红, 杜 蕙, 陈书龙

(1.甘肃省农业科学院林果花卉研究所,兰州 730070;2.河北省农林科学院植物保护研究所,河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心,保定 071000;3.甘肃省农业科学院植物保护研究所,兰州 730070)

根结线虫是植物病原线虫中种类最多,分布最广,危害最严重的一类线虫。世界上报道的根结线虫种类有80多种,涉及114科,2 000多种寄主植物,常见的主要有4个种[1],即南方根结线虫[Meloidogyne incognita (Kofoid & White)]、北方根结线虫(M.hapla Chitwood)、爪哇根结线虫[M.javanica(Treub)]和花生根结线虫[M.arenaria(Neal)],其中南方根结线虫的发生面积大、寄主种类最多,已成为优势种群。随着我国农业种植结构的调整,保护地栽培面积迅速扩大,这为根结线虫的发生发展提供了适宜的环境条件,使得土壤线虫量得以积聚增殖。目前化学防治仍是根结线虫防治的主要手段,一些高毒药剂在防治方面成为首选,尽管此措施起了很大作用,给社会带来了巨大的经济效益,但线虫产生了高度的抗药性,导致农药用量逐年增加,造成环境污染,对生态环境的破坏十分巨大,而寻找绿色无公害的农业防治技术成为许多国家的研究目标之一。

根结线虫病是一种土传病害,适宜的土壤温湿度是根结线虫传播的重要条件。目前国内外学者利用太阳能加热、覆膜加热、土层添加有机物和灌水、冷冻处理来防治根结线虫,取得了一些显著的成效[2-5]。通过调整土壤中的温湿度条件来改变根结线虫的生存环境,遏制繁殖和侵染,破坏其正常的生活史达到有效减轻为害的目的。我国利用温度和湿度生态条件来有效防治根结线虫病害缺乏系统和深入研究,本试验以南方根结线虫为靶标,在室内条件下测试不同温度和时间处理对离体根结线虫存活的影响及温度、湿度及高温高湿环境对土壤中根结线虫存活的影响,旨在为该线虫的防治提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 供试线虫

供试线虫为南方根结线虫,采用Sasser等[6]方法在感病番茄品种‘佳源大粉’上进行繁殖,具体为:在解剖镜下从发病番茄根系挑取新鲜卵囊,放入直径9cm的培养皿内,用0.5%NaClO进行表面消毒3min,无菌水洗3次。同时将消毒后的卵囊放入24孔培养板中,在室温(25℃左右)孵化2龄幼虫,每隔24h换水一次,保证每次选用的2龄幼虫新鲜和活力一致。

1.2 不同温度处理对离体南方根结线虫的影响

取500μL约含500头根结线虫2龄幼虫的线虫液置于24孔板中,将24孔板分别放于25、30、35、40、45、50℃培养箱中处理,将处理后的线虫在室温(24~27℃)条件下放置12~16h,然后在体视显微镜下采用针刺法检查线虫死活,利用线虫针轻轻拨动线虫,如线虫有反应则视为活虫,否则视为死虫,每处理设3个重复。

1.3 不同温湿度处理对土壤中南方根结线虫的影响

在土壤中加入适量的水,配制成不同的湿度,使其含水量分别为6%、14%、18%。土壤含水量(质量浓度)=水质量×100%/烘干土质量。将定量不同湿度的土装于180mL的广口瓶中用封口膜封口,分别放于25、30、35、40、45、50℃培养箱中恒温处理,同时接入1mL约含4 000头线虫的线虫液,将处理后的土壤在室温下自然放凉后采用糖溶液离心法分离线虫,调查土壤中的活体线虫数量,比较不同温湿度及不同时间处理对根结线虫存活的影响。每处理设3个重复。

2 结果与分析

2.1 不同温度处理对离体南方根结线虫的影响

离体条件下,不同温度处理对南方根结线虫存活的影响见图1a~b。在25℃处理18d,线虫的死亡率为11.6%,24d达到41%左右,30d达到100%。在30℃处理16d,线虫的死亡率为13%,20d达到60.6%左右,26d为96.6%。在35℃处理12d,线虫的死亡率为10.3%,16d为51.6%左右,24d达到94.1%。而在40℃处理1d对线虫没有任何影响,处理3d死亡率为15.6%,5d达到40.3%,到9d时达到99.6%,几乎所有的线虫都死亡。在45℃下杀死全部活体线虫需要15min,而50℃杀死全部活体线虫仅需要2.3min。综合以上得出,不同温度处理对离体条件下的南方根结线虫的存活有明显差异,随着处理温度的升高,杀死线虫所需时间缩短,而在同一温度条件下,随着处理时间的延长,线虫的死亡率逐渐上升。

2.2 不同温湿度处理对土壤中南方根结线虫的影响

不同温湿度处理对土壤中南方根结线虫的影响见图2a~f。当土壤含水量分别为6%、14%和18%,根结线虫在不同温度下的死亡情况不同。在25℃处理6d线虫的死亡率分别为6.5%、6.7%和10.7%,24d分别达到57.1%、67.5%和71.9%,40d分别为80.1%、91.1%和95.4%。在30℃处理6d线虫的死亡率分别为4.1%、7.6%、12.9%,24d分别为42.2%、60.7%、69.7%,40d分别为70.4%、90.4%、94.3%。在35 ℃处理3d时线虫的死亡率分别为4%、9.6%、16.1%,24d分别为40.9%、58.0%、68.2%,40d分别为62.3%、85.3%、88.3%。在40℃下土壤含水量为6%和14%时处理4d线虫的死亡率均达到100%。在45℃下土壤含水量为6%和14%处理170min时死亡率均达到100%,土壤含水量为18%时杀死全部线虫仅需要140min。而在50℃下土壤含水量分别为6%、14%、18%杀死全部线虫分别需要25、15、9min。综合以上得出,当土壤温度为25、30、35℃时,土壤湿度对线虫存活的影响不大,土壤含水量为6%是线虫的适宜湿度;当温度达到40℃且土壤含水量为6%和14%时,线虫的死亡率高,杀死100%根结线虫仅需4d,不利于其存活;而45℃、50℃的高温高湿更不利于其存活。

图1 不同温度处理对离体南方根结线虫的影响

图2 不同温湿度对土壤中南方根结线虫存活的影响

3 讨论

国外利用温湿度防治线虫取得了一些进展,Zasada &Oka报道了温湿度对根结线虫生物学特性的影响,以及温湿度和生防因子协同作用对根结线虫的防治效果[7-8]。印度利用本国高温干旱的气候优势对根结线虫的防治取得了显著的成效[9]。温度是影响线虫生长发育最为重要的因素之一,每一种线虫都有其适宜的生长发育温度,通过研究线虫对温度的敏感性并获得其抑制性温度将为利用生态技术控制南方根结线虫的活性和繁殖以及防治该线虫病害提供技术支撑。本试验离体测试结果表明,南方根结线虫在40℃处理4d,其死亡率达到100%,而在45℃和50℃杀死全部线虫仅需170min和15min,说明随着处理温度的升高,杀死线虫所需时间缩短。南方根结线虫对高温极为敏感,温度在40℃以上对线虫起到有效杀死或抑制作用。另外,通过覆盖地膜或添加有机物来提高土壤温度将为利用高温防治线虫提供一条新的研究方法。

Charwa等报道土壤含水量以及土壤温湿度对根结线虫有显著的影响[10]。Forge利用膜下灌水的方式增加湿度、创造高温高湿的环境对根结线虫有较好的控制效果[11]。郑长英等研究发现,土壤含水量为3.9%~8.98%是番茄根结线虫病发生的最适

湿度[12]。陈立杰等[5,13]报道,除干旱和高湿外,湿度对南方根结线虫影响较小,但结合温度,则显示任何湿度条件下的低温和高温高湿(>35℃、含水量>30%)对南方根结线虫都有抑制作用。Kumar等[14]报道,土壤水分在提高土壤温度中起非常关键的作用,土壤达到的最高温度与土壤含水量成正比,湿润土壤比干土的导热性能好,使温度传导得更深。本试验表明,根结线虫在不同温湿度下的死亡情况不同,土壤温度为25~35℃,含水量为6%是线虫的适宜湿度;土壤温度达到40℃且含水量为6%和14%时,杀死100%根结线虫仅需4d,不利于其存活;而45、50℃的高温高湿更不利于其存活,表明根结线虫对湿热比对干热更加敏感,这使土壤高温对它们的影响更为致命。本试验仅在室内测试了对根结线虫有影响的土壤含水量以及土壤温湿度,可为根结线虫病的田间防治提供参考。

[1] Schmitz V B,Burgermeister W,Braasch H.Molecular genetic classification of central European Meloidogyne chitwoodi and M.fallax populations[J].Nachrichtenblatt des Deutschen Pflanzenschutzdienstes,1998,50(12):310-317.

[2] DeVay J E.Historical review and principles of soil solarization[J].FAO Plant Production and Protection Paper,1991,109:1-15.

[3] 刘晓英,杨修,马春森.黑膜覆盖控制黄瓜根结线虫(Meloidogyne incognita)的效果[J].农业工程学报,2004,20(4):234-237.

[4] 侯茂林,刘晓英.太阳能加热防治根结线虫时覆膜、土壤类型与有机物对土壤温度的影响[J].中国生态农业学报,2007,15(5):46-50.

[5] 陈志杰,张淑莲,张锋,等.温度处理对温室黄瓜根结线虫病的控制效果研究[J].西北农业学报,2008,17(4):177-180.

[6] Sasser J N,Carter C C.An advanced treatise on MeloidogynevolumeⅡmethodology[M].North Carolina State.Printed North Carolina State University Graphics,1985:39-42.

[7] Zasada I A,Tenuta M.Alteration of the soil environment to maximize Meloidogyne incognitasuppression by an alkalinestabilized biosolid amendment[J].Applied Soil Ecology,2008,40(2):309-317.

[8] Oka Y,Shapira N,Fine P.Control of root-knot nematodes in organic farming systems by organic amendments and soil solarization[J].Crop Protection,2007,26(10):1556-1565.

[9] Margarita R,Pedro F P,Jose A,et al.Effects of biosolarization as methyl bromide alternative for Meloidogyne incognita control on quality of soil under pepper[J].Biology and Fertility of Soil,2008,45(1):37-44.

[10] Charwa T S M,Fisher J M,Wyss U.The effect of osmotic stress on desiccation survival and water content of four nematode species[J].Nematology,2002,4(1):89-97.

[11] Forge T A,Macguiduiwin A E.Effect of water potential and temperature on survival of the nematode Meloidogyne haplain frozen soil[J].Canadian Journal of Zoology,1992,70(8):1553-1560.

[12] 郑长英,曹志平,孙立宁.环境条件对番茄根结线虫病的影响[J].莱阳农学院学报,2004,21(3):231-233.

[13] 陈立杰,魏峰,段玉玺,等.温湿度对南方根结线虫卵孵化和二龄幼虫的影响[J].植物保护,2009,35(2):48-52.

[14] Kumar B,Yaduraju N T,Ahuja K N,et al.Effect of soil solarization on weeds and nematodes under tropical Indian conditions[J].Weed Research,1993,33(5):423-429.

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