2015年青岛市燕麦孢囊线虫小麦田侵染观察

柏停停 赵洪海 彭德良

摘要：为探讨2015年燕麦孢囊线虫（Heterodera avenae，Ha）在青岛市小麦田的侵染特点，在城阳和胶州样田进行定点和定期取样，通过土壤中线虫分离和根组织中线虫染色后镜检，测定不同时期Ha各虫态群体密度及其动态变化。结果表明，在城阳和胶州样田，Ha 2龄幼虫在土壤中的孵出高峰分别发生在4月5日和11日，侵入高峰均发生在4月11日；3龄幼虫发育高峰均发生在4月18日，4龄幼虫发育高峰分别发生在5月9日和17日；白色雌虫均于5月1日开始出现，均于5月17日达出现高峰。Ha在城阳和胶州样田的繁殖系数（Rf）均较低，分别为0.5和0.9。

关键词：燕麦孢囊线虫；群体动态；城阳区；胶州市；2015年

中图分类号：S435.122+.9文献标识号：A文章编号：1001-4942（2016）07-0110-04

小麦（Triticum aestivum L.）是世界性重要粮食作物，是我国三大粮食作物之一和主要的商品粮和战略储备粮[1]。山东省是我国第二大植麦省，而小麦是山东省第一大作物，播种面积约360万公顷，产量接近2 100万吨，约占山东省粮食总产量的48%[2]，且山东省小麦种植区域优势呈增加趋势[3]。小麦孢囊线虫病（病原统称禾谷孢囊线虫——CCN，主要病原燕麦孢囊线虫Heterodera avenae）是全球性小麦病害，是影响世界粮食安全的重要生物因子[4， 5]。小麦孢囊线虫病分布在我国16个小麦种植省（自治区、直辖市），可造成高达35%的产量损失[6]。该病在山东省90多个县（市、区）有发生，田块发病率超过50%[7]。

小麦孢囊线虫的发生和危害受土壤温湿度状况的影响[8]，而麦田的土壤温湿度状况主要取决于气温和降雨情况。因此，全球性的气候变化及地区年度间的气象差异势必对其发生和流行产生影响。本项目组制定并实施了自2010年以来的小麦孢囊线虫田间侵染长期监测计划，旨在探讨其侵染和繁殖的年度间差异及原因，积累其流行学信息，为其预测预报和可持续治理提供依据。

1材料与方法

1.1样田概况

取样样田有2个，城阳样田和胶州样田，分别位于青岛市城阳区上马街道办事处葛家屯村和胶州市马店镇韩家二村，小麦孢囊线虫病病原均为燕麦孢囊线虫（H. avenae），本文中缩写为Ha。城阳和胶州样田小麦品种分别为青丰1号和济麦22，播种时间分别为2014年10月4日和6日，收割时间分别为2015年6月16日和17日，调查期间无人工灌溉。整地播种时测定Ha孢囊平均群体密度[9]，城阳和胶州样田的分别为每100 g土壤4.0个和5.0个，记为各自的孢囊初始群体密度。

1.2样田降雨和土壤湿度基本状况

从当地气象站获取相应的降雨数据。Ha侵染期间，城阳的降雨量为：3月4 mm、4月40 mm、5月20 mm、6月上中旬7 mm，合计71 mm；胶州的降雨量为：3月1 mm、4月28 mm、5月25 mm、6月上中旬8 mm，合计62 mm，两地降雨量均偏少，期间土壤旱情较为严重。

采用烘干法测定混合样土壤质量含水量[11]。由于调查期间无人工灌溉，土壤湿度主要取决于降雨情况，而城阳和胶州样田相距不远（约30 km），两样田土壤含水量的变化趋势基本一致（图1）。3月8日-6月20日，土壤质量含水量城阳样田为10.9%（6.5%～20.3%），胶州样田平均为10.1%（4.5%～18.0%）。整体来看，两样田土壤含水量偏低，特别是3月8-29日，城阳和胶州样田平均土壤质量含水量仅分别为9.3%和8.7%。

1.3取样时间和方法

在城阳和胶州样田内各选取一处20 m×5 m的地块作为固定取样地块。均采用“Zig-Zag”取样法，在2个取样地块上各选定10个样点，在每个样点挖取小麦根围土和部分根系作为1个小样。将10个小样混合成1个重约4 kg的混合样，尽快运至实验室。于2015年3月8日至6月20日共进行16次取样，每次间隔6～8 d。

1.4线虫的室内分离、染色和计数

将混合样中的小麦根系拣出，将根表的土壤和白雌虫（如果有）全部抖落到混合样土壤中。将混合样土壤充分混匀后称取500 g，采用淘洗-过筛法和淘洗-过筛-贝曼漏斗法分离土壤中的孢囊、白雌虫和2龄幼虫（J2）。将拣出的根系洗净后称重，采用次氯酸钠-酸性品红染色法对根组织内的2龄幼虫（J2）、3龄幼虫（J3）和4龄幼虫（J4）进行定量染色[10]。在解剖镜和显微镜下对分离和染色的Ha各虫态检查并计数。

1.5数据统计与分析

计算每100 g土壤中J2、白雌虫和孢囊的数量以及10 g 根组织中J2、J3和J4的数量，即不同虫态的群体密度。利用Microsoft Excel 2003软件对各调查时期的线虫群体密度（即线虫群体动态）和土壤质量含水量进行统计分析。Ha的发生水平评价采用繁殖系数（Reproduction factor，Rf）法：Rf=最终孢囊群体密度（Pf）/初始孢囊群体密度（Pi），本试验中城阳和胶州样田Pi分别为每100 g土壤中4个和5个，Pf为6月20日（小麦收割后）的孢囊群体密度。

2结果与分析

2.1土壤中Ha群体动态

由图2可见，2015年3月8日城阳和胶州样田土壤中已出现少量Ha J2，之后J2群体密度基本上均呈上升趋势，并分别于4月5日和11日达其峰值——每100 g土壤8.5个和15.4个。6月6日和13日，两样田土壤中仍有少量J2存在，直至6月20日J2不再孵出。

两地样田白色雌虫均于5月1日开始出现，于5月17日达出现高峰，白色雌虫最大群体密度分别为每100 g土壤8.2个和22.4个。6月20日，城阳和胶州样田土壤中仍有少量白色雌虫存在，群体密度分别为每100 g土壤中0.5个和1.1个。

两地样田最小孢囊群体密度均出现在6月6日，之后呈上升趋势。6月20日城阳和胶州样田孢囊群体密度分别为每100 g土壤中1.5个和3.4个。将白色雌虫计算在内，则城阳和胶州样田最终孢囊群体密度分别为每100 g土壤中2.0个和4.5个。由此计算，在城阳和胶州样田，小麦本生长季Ha的繁殖系数（Rf）分别为0.5和0.9，均小于1.0。

2.2小麦根组织中Ha群体动态

由图3可知，城阳和胶州样田Ha J2最早均于3月15日侵入小麦根系，之后侵入量呈上升趋势，均于4月11日达侵入高峰，J2最大群体密度分别为每10 g根组织中81个和73个。6月13日两样田小麦根组织中仍存在少量J2。

两地样田小麦根组织中J3最早分别发生在3月29日和4月5日，J3发生高峰均发生在4月18日，J3最大群体密度分别为每10 g根组织中73个和120个。之后胶州样田的J3发生数量普遍比城阳样田的多。6月13日两样田小麦根组织中仍存在少量J3。

两地样田小麦根组织中J4最早均发生在4月18日，J4发生高峰分别发生在5月9日和17日，J4最大群体密度分别为每10 g根组织中13个和46个。J3发生数量胶州样田的普遍比城阳样田的多。6月13日两样田小麦根组织中仍存在少量J4。

的群体动态

2.3青岛市历年孢囊线虫的田间群体动态

由表1可知，近年来，青岛市燕麦孢囊线虫（Ha）田间发生动态尽管在年度间存有差异，但总体来说，J2在土壤中的孵出盛期大多发生在3月下旬-4月上旬，侵入盛期发生在4月，根内幼虫发育盛期大多发生在4月中旬-5月中旬。Ha的繁殖系数（Rf）除2012年大于1.0之外，其他年份均小于1.0[9， 12～14]。Rf >1.0的年份Ha J2侵入盛期发生较早，为4月上旬，而Rf<1.0的年份侵入盛期出现较晚，为4月中下旬。

3讨论

Ha的孵出、侵入和根内发育受土壤温湿度条件的影响。综合分析来看，土壤中J2的孵出和根内线虫的发育受温度影响较大，而侵入更易受到土壤干旱的抑制[8，9， 14，15]。2015年春季，城阳和胶州土壤干旱严重程度虽达不到2011、2013年和2014年持续严重水平，但仍属重旱[16]，Ha J2的侵入受到一定影响，Rf明显较小，4年平均为0.6；而2012年春季干旱程度较轻，结果Rf明显较高，平均为2.0。本研究中，3月15日-4月18日，与胶州样田相比，城阳样田土壤中的J2平均群体密度明显较小（每100 g土壤中4.3个vs 8.6个），而根组织中的却较大（每10 g根组织中32.7个 vs 29.5个），表明城阳样田Ha J2侵入率明显较高，这可能与其较高土壤含水量（12.9% vs 11.9%）有关；城阳样田Ha J2虽有大量侵入，但侵入后的J2发育为J3和J4的数量均明显较少，最终Rf较小（0.5 vs 0.9），可能与小麦品种、营养状况、土壤温度等因素有关。此外，两样田土壤中白色雌虫的最大群体密度比孢囊均明显较大，可能与白色雌虫的根系分布和/或脱落后向孢囊转变过程中遭到生防菌等因子破坏等因素有关[17]，但以上问题的原因均需进一步探究。

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