生物杀线虫剂对日光温室番茄根结线虫病防效研究

刘勇鹏， 赵群法， 张 涛， 王瑞娇， 冯臣飞， 孙治强

(河南农业大学园艺学院，河南 郑州 450002)

生物杀线虫剂对日光温室番茄根结线虫病防效研究

刘勇鹏， 赵群法， 张 涛， 王瑞娇， 冯臣飞， 孙治强

(河南农业大学园艺学院，河南 郑州 450002)

以生物杀线虫剂路富达、淡紫拟青霉、厚垣轮枝菌、苦参碱、植物源杀线虫制剂等为试材，研究了其对日光温室内番茄根结线虫病的防治效果。结果表明，不同水平的生物杀线虫剂对番茄的长势及光合特性均有一定的促进作用，也有较好的增产效果。可以将日光温室内根结线虫病情指数降低20%～30%，产量提高40%～50%。其中施用15.0 kg·hm-2淡紫拟青霉的处理对日光温室内番茄根结线虫防效达到36.27%，相比对照增产36.93%，效果最为明显。

杀线虫剂；根结线虫；防治效果；番茄

线虫是土壤中最为丰富的生物之一，数量繁多，种类丰富，形态和习性多样，对土壤有机物分解、养分循环、土壤肥力的保持等具有重要作用[1-2]，但其中一部分植物寄生线虫则可对农业生产造成巨大的损害[3]。根结线虫主要危害蔬菜的根部，并在幼根的须根上形成根结，破坏根细胞的结构，破坏根的活力并阻碍矿质营养及水分的运输，地上部表面症状因发病的轻重程度而有差异，轻病株症状不明显，重病株植株矮小，叶片变小、发黄，呈点片缺肥状，不结实或结实不良[4-6]。据报道，全世界因此类线虫造成的农业损失率达11%～25%[7-8]。特别是设施蔬菜，由于连作次数多，环境温度高，根结线虫为害更为严重，很多地方可导致减产50%以上，已经成为设施蔬菜生产的主要障碍之一。近年来，随着人们对环境保护的重视和农产品安全的关注，已经限制了很多防治线虫农药在蔬菜上的应用。而生物防治具有安全高效、不污染环境的优点，已成为当前防治根结线虫研究的热点[9-10]。随着科技的进步，市面上大量的杀线虫药剂应运而生。本研究旨在通过对一些高效低毒、低残留杀线虫剂防效的研究，筛选出高效、低毒、环境友好的杀线虫药剂来防治日光温室内番茄根结线虫病，为设施蔬菜根结线虫病的控制提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试药剂：微生物菌剂(淡紫拟青酶，有效菌100亿个·g-1)，河南省沃宝生物科技有限公司；厚垣轮枝菌(孢子2.5亿个·g-1)，云南陆良酶制剂有限责任公司；苦参碱，内蒙古清源保生物科技有限公司；路富达，拜耳作物科学(中国)有限公司；植物源制剂(中草药组方与活性有益菌)，由河南农业大学园艺学院、河南省博思现代农业科技有限公司联合研制。

供试番茄品种：芬迪2号，郑州捷和种苗商行。

1.2 试验方法

试验于2016-03—2016-07月在郑州市毛庄绿园实业有限公司基地的标准日光温室内进行，实验温室连续多茬种植番茄，番茄根结线虫病发生比较严重，初步检测该棚20 cm层的土壤中，每100 g土中，所含成虫线虫量为500～1 000条。

试验共有16个处理(见表1)，随机区组设计，3次重复。小区面积13.5 m2，行距70 cm，株距45 cm，每个小区定植36株番茄，高垄栽培，每垄双行定植。于2016-01-20育苗，2016-03-12定植，定植当天直接进行药剂处理。

表1 不同处理使用药物名称、剂量与使用方法Table 1 Ferterlizing methods and appellation and dosage of different treatments

1.3 调查内容与方法

从定植日起，在30、60 d时，每个处理随机取15株番茄，调查番茄生长期株高、茎粗等生长形态指标；并在定植后测定番茄叶片中净光合速率、胞间二氧化碳浓度、气孔导度、蒸腾速率等生理指标。对每个处理进行番茄果实产量统计，并测量VC、可溶性糖、番茄红素等果品品质指标。在番茄定植后90、120 d时，每个处理随机取30株番茄，调查根结线虫病情，计算病情指数和防治效果。

1.3.1 番茄生长指标的测定 株高：用卷尺测定番茄地上部的长度；茎粗：用游标卡尺测定。

相对增长率/%=(处理-对照)/对照×100

(1)

1.3.2 番茄光合生理指标的测定 采用北京力高泰科技有限公司生产的光合测定仪LI-6400XT测定净光合速率、气孔导度、胞间CO2摩尔分数、蒸腾速率等。

1.3.3 病情指数、防治效果测定 番茄根结线虫病调查分级标准：0(F)级，根系健康，无根结：1(E) 级，根系上有少量根结，占全根系的1%～15%；3(D)级，占全根系的16 %～25%；5(C)级，根结线虫的程度中等，26%～50%，7(B)级，根系根结数量很多，占全根系的51%～75%；9(A)级，根系根结数量特多，占全根系的76%～100%[11]。

(2)

式中：A～F为对应级别的植株数量，N为调查总植株数(N =A+B+C+D+E+F)。

(3)

1.3.4 番茄果实产量统计 经济学产量：从收获日期累计记录各个处理小区果实的数量和产量、单果重，最后计算总产量，并折算出相应的公顷产量。

1.3.5 番茄果实品质测定 收获第3，4穗果时，进行果实品质的测定。包括番茄可溶性糖含量、有机番茄红素含量以及Vc含量，各处理抽取多个成熟度相同并具有代表性的果实来分析番茄果实品质。

1.3.6 数据统计分析 采用Microsoft Office Excel、SPSS 19.0、Sigmaplot 10.0进行数据整理分析作图。

2 结果与分析

2.1 不同处理对番茄生长形态指标的影响

由表2可知，不同药剂处理后，番茄的株高、茎粗与不使用任何防治线虫药剂的对照处理(CK)相比均有显著性差异。定植30 d时：在番茄株高上，其中以淡紫拟青霉(B2)、厚垣轮枝菌(C2)、苦参碱(D1)处理与对照相比差异的显著性最强，分别比对照增加33.85%、37.15%、37.46%；在番茄茎粗上，以淡紫拟青霉(B2)处理与对照相比差异显著性最强，比对照增加29.84%。在定植60 d时：在番茄株高上，又以厚垣轮枝菌(C3)、苦参碱(D2)处理表现的显著性最强，分别比对照增加31.52%、32.00%；在茎粗上，以厚垣轮枝菌(C2)处理与对照相比效果最好，比对照增加34.20%。

表2 不同处理对日光温室内番茄生长指标的影响Table 2 The effects of different treatments on the growth of tomato in solar greenhouse

注：同列不同字母表示0.05水平差异显著。下同。

Note： Different letters indicate significance at 0.05 level.The same as below.

2.2 不同处理对番茄生长期光合生理指标的影响

由表3可知，各个处理药剂的不同水平下植株中的净光合速率、胞间CO2摩尔分数、气孔导度、蒸腾速率与对照区相比均有一定增强作用。对各个处理水平下植株的光合指标进一步比较，并对各个杀线虫药剂不同水平在光合速率方面进行最优化筛选。其中，在路富达的各个水平中，以A2处理水平下效果最好，A3处理次之。在淡紫拟青霉的各个水平处理中，B2处理效果最好，显著性最强，B3、B4处理次之。在厚垣轮枝菌的各个水平(C1、C2、C3、C4)中又以C3处理效果最好。同时苦参碱(D1、D2)与植物源制剂(E)处理之间无显著性差异。整体而言，又以淡紫拟青霉(B2、B3)处理效果最好，其次是路富达(A2、A3)、苦参碱(D1、D2)、植物源E处理，最后是厚垣轮枝菌(C3)处理。

表3 不同处理对日光温室内番茄生长期内光合指标影响Table 3 Effects of different treatments on photosynthetic indexes in tomato in solar greenhouse

2.3 不同处理对番茄产量影响的分析

由表4可知，施用杀线虫药剂处理的小区产量与对照相比，均有明显的增产效果，其中增产最高的为淡紫拟青霉(B2)处理，比对照增产36.93%，最低为路富达(A1)处理，仅为1.93%；其次路富达(A3)、淡紫拟青霉(B3)处理分别增产33.51%，31.05%；厚垣轮枝菌(C3)、路富达(A4)、苦参碱(D1)处理分别为25.13%，24.58%，24.81%。相应的厚垣轮枝菌(C1)、苦参碱(D2)处理效果却不理想，仅为5.26%，3.08%。在平均单果重上，各个处理效果几乎与产量一致，均比对照处理增重，其中以路富达(A3)处理显著性最强，比对照增加35.43%，其次是淡紫拟青霉(B2)处理增加25.91%。

表4 不同处理对日光温室内番茄产量的影响Table 4 Analysis of the effects of different treatments on tomato yield in solar greenhouse

2.4 不同处理对番茄根结线虫病防治效果

由表5所知，在定植90 d时，在番茄后期的病情指数上施用不同药剂处理与对照相比明显较低，最高防治效果为淡紫拟青霉(B3)处理，达到34.21%。在定植120 d时，其相应的最高的防治效果为淡紫拟青霉(B2)处理，为36.27%。综合以上结果可以看出，在整个后期的防治效果中，路富达杀线药剂中以A3处理效果最佳，A4处理次之，2次调查中分别为31.58%、29.51%和31.58%、28.97%。淡紫拟青霉药剂中(B2、B3)处理在两次调查中，分别为30.26%、36.27%和34.21%、31.37%。在厚垣轮枝菌的各个处理水平中，在120 d时，以(C2、C3)处理防治效果最佳，分别为32.35%与31.37%。最后苦参碱(D1)与生物制剂(E)处理在调查中其相应的防治效果分别为22.37%、35.29%和30.26%、34.21%。整体而言，以淡紫拟青霉中(B2)、厚垣轮枝菌中(C2)、苦参碱(D1)与生物制剂(E)处理在防治效果上比较突出。

表5 不同处理对番茄根结线虫病防效影响Table 5 Root index and control effect of tomato in different treatments

2.5 不同处理对番茄营养品质的影响

由表6可知，各个处理与对照相比在番茄红素含量上以植物源制剂(E)处理最高，其次是厚垣轮枝菌(C3、C4)处理，路富达(A1)处理的番茄红素含量却比对照中低，且存在显著性差异。在Vc上则以、路富达(A3)、厚垣轮枝菌(C3)、植物源制剂(E)处理含量较高与对照相比差异显著性较强，其次是路富达(A2)、淡紫拟青霉(B3)处理。在可溶性糖含量上，厚垣轮枝菌(C3)、苦参碱(D1)处理下含量最高，明显多于对照，差异显著性较强，其次是植物源制剂(E)、路富达(A3)、淡紫拟青霉(B2)、厚垣轮枝菌(C2)处理，相反路富达(A1)处理含量低于对照，且与对照相比有显著性差异。就整体来讲，以厚垣轮枝菌药剂的C3处理果品品质最好，其次是淡紫拟青霉(B2)、路富达(A3)、生物源制剂(E)、苦参碱(D1)处理的品质效果较好。

表6 不同处理对番茄营养品质的影响Table 6 Effects of different treatments on the nutritional quality of Tomato

3 结论与讨论

本试验通过不同的杀线虫剂对日光温室内番茄各项指标研究可知：番茄生长前期(30 d时)，以淡紫拟青霉B2处理和厚垣轮枝菌C3处理下在对植株的生长形态指标表现的较好；在生长后期(60 d时)，随着后期气温逐渐上升，线虫的活跃量越来越大，在整体长势上又以厚垣轮枝菌的C3处理>淡紫拟青霉B2处理>苦参碱D1处理>路富达A3处理>生物源制剂E处理的效果排列。在防治效果上，微生物菌剂中以淡紫拟青霉(100亿个·g-1)的15.00与22.5 kg·hm-2的使用量对根结线虫的防治最有优势，其中又以15.0 kg·hm-2的处理最好，其根结防效为36.27%，其增产效果接近40%；其次是为900 mL·hm-2的路富达处理，其产量相应增加33.51%，再次是30 kg·hm-2的厚垣轮枝菌(2.5亿个·g-1)处理，其防效为32.35%，增产效果25.13%；10.1 L·hm-2的苦参碱处理，135.0 kg·hm-2的植物源制剂处理对根结线虫的防治也有很好的效果。

近年来，化学防治一直是植物根结线虫病害防治的主要手段，具有防效好、见效快、使用简单的特点[13-14]。有试验研究表明，化学杀线剂对设施蔬菜根结线虫的防治效果较好， 但即使是低毒型杀线剂的大量使用仍然会在一定程度上污染土壤微生物环境，且随着社会的发展，以及人们对环境保护的重视和农产品安全的关注，使得化学农药的使用受到一定的制约[15]。本试验研究发现路富达使用水平为900与1 050 mL·hm-2的处理效果最好，在对植株生长期的形态生长和生理上均有显著影响，同时对番茄的营养品质也有一定改善作用， 且对土壤危害性较小。王瑞娇等[16]发现路富达与芸苔素内酯混配对番茄根结线虫病具有较好的防治效果，改善了植株体内的生理代谢，抑制线虫对植株的侵染或杀死线虫。同时还发现，低水平处理下如600 mL·hm-2的防效结果不是十分理想。因此对路富达的安全使用上还有待进一步研究。

肖顺等[17]研究结果发现，淡紫拟青霉菌株对根结线虫卵的侵染率高达98.2%。徐天委等[18]研究表明，淡紫拟青霉不仅能有效地抑制海南白木香根结线虫的寄生与繁殖，而且能促进海南白木香植株的生长。其中试验研究也发现以15.00与22.50 kg·hm-2用量的淡紫拟青霉菌剂与30.00与37.50 kg·hm-2用量的厚垣轮枝菌制剂对根结线虫的防治也有很好的效果。同时也发现淡紫拟青霉在对番茄株高、茎粗等形态指标上有明显的促进作用，与王昌家等[19]发现淡紫拟青霉等生防菌对根结胞囊线虫具有很长的后效作用，它对线虫的寄主植物生长有显著的调控作用的理论几乎一致。因此，依靠根结线虫的天敌，及包括一些真菌[20-21]、细菌[22-23]、病毒、立克氏体、放线菌[24-25]、捕食性线虫等生物菌也将逐渐成为防治设施内蔬菜根结线虫病的热点。

在生物源防治线虫方面，孔祥海[26]等发现防御昆虫的次生代谢产物如生物碱、类黄酮等超过了40万种，存在于植物的细胞中，其中大多数都有杀虫活性。张红瑞等[27]用15种中草药提取液对怀犀牛根结线虫有很好的杀虫杀卵效果。刘晟等[28]研究了22种中草药提取物杀根结线虫活性中，发现胡黄连、狗脊、木香、蛇床子、石榴皮、瞿麦、吴茱萸、甘草、花椒和艾蒿10种中草药的提取物具有较强的杀根结线虫活性。此外植物源类的杀线虫制剂的安全性也得到人们的普遍认可。本试验中的苦参碱、生物制剂等均为植物药剂，其中以10.125 L·hm-2苦参碱对日光温室内番茄也产生很好的增产增效作用。研究也发现植物源制剂在对番茄果实的营养品质上也有较好促进作用。

伴随着日光温室内番茄根结线虫病不断蔓延的趋势，设施内番茄根接线虫病也成了一种难以防治的严重病害，进而对设施番茄的生产造成严重的损失[29-32]，因此筛选出安全、高效、低毒、对环境友好的杀线虫药剂也迫在眉睫。从杀线虫植物中分离、提纯杀线虫化合物并鉴定其化学结构，明确作用机理，开展仿生合成等[33]以及使用根结线虫的天敌进行的生物防治等相应的多种机理组合会成为未来研究的重点。

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Studyonthecontroleffectofbiologicalnematocideontomatoroot-knotnematodediseaseinsolargreenhouse

LIU Yongpeng， ZHAO Qunfa， ZHANG Tao， WANG Ruijiao， FENG Chenfei， SUN Zhijiang

(College of Horticulture， Henan Agricultural University， Zhengzhou 450002， China)

The control effect on tomato root-knot nematode disease in solar greenhouse was studied by using the insecticide nematode, Velum,Paecilomyceslilacinus,Verticilliumchlamydosporium, Matrine and plant nematode preparation. The results showed that the growth and photosynthetic characteristics of tomato were promoted by different levels of biological nematocides, and the yield increased too.The root knot nematode in greenhouse disease index decreased by 20%～30%, and the yield increased by 40%～50%. The application ofPaecilomyceslilacinusat 15.0 kg·hm-2level on greenhouse tomato root knot nematode control effect reached 36.27%, and the yield increased by 36.93% compared with the control, having the most obvious effect.

nematocide; root-knot nematode; control effect; tomato

2017-06-01

“十三五”国家重点研发计划项目(2016YFD0201008)

刘勇鹏(1992-)，男，河南周口人，硕士研究生，主要从事设施蔬菜栽培方面的研究。

孙治强(1956-)，男，河南郑州人，教授，博士研究生导师。

1000-2340(2017)06-0815-07

S 641.2

A

李 莹)