黃瓜南方根結線蟲病的根結大小與線蟲各蟲態數量間的關系

王玉玲 劉奇志* 周海鷹 李 娜 王 麗 田雅婷

（1 中國農業大學農學與生物技術學院昆蟲與線蟲學實驗室，農業部生物防治重點開放實驗室，北京 100193；2 中國農業大學生物學院，北京 100193）

自1855年Berkeley 在英國黃瓜（Cucumis sativusL.）根際中發現根結線蟲以來（Berkeley，1855；Sasser，1989），全球已發現約80種根結線蟲，每年由此造成的經濟損失嚴重（Trudgill &Bolk，2001；田雅婷 等，2010）。為此，研究人員致力于防治根結線蟲的各種研究（Hussey &Barker，1973；Ploeg & Maris，1999；劉奇志 等，2006，2008；曹海鋒 等，2007；謝德燕 等，2008；王澤 等，2011）。根結線蟲的數量與根結大小有關，亦與植物種類有關（William，1991）。在實際生產中，適時掌握根結大小與線蟲各蟲態數量間的關系，是準確預測和有效防治根結線蟲的關鍵。一方面，可以根據根結的大小來預測根結線蟲成蟲、卵塊、2 齡幼蟲的發生數量，以此判斷作物的受害程度；另一方面，可以根據根結的大小來預測各蟲態的發生時期，以此確定防治時期。根結線蟲的2 齡幼蟲是侵入植物根系組織的唯一蟲態（Bird & Koltai，2000）。如果根結的大小表明其內的線蟲大多數是3～4 齡幼蟲，可以根據發育歷期推遲用藥時間，因為農藥對已經進入根結內的線蟲很難奏效；如果根結的大小表明其內已有大量成蟲并有附著在根結表面的卵塊，可預測未來7 d 左右（何元和潘滄桑，2000）土壤中將陸續有較多數量的2 齡幼蟲正尋找機會侵染植物根尖（畢志樹和陳品三，1978；Perry et al.，2009），應及時采取防治措施。在實驗室研究中，較準確地估算出不同大小的根結內線蟲的蟲態及其數量和卵塊內線蟲的數量是保證線蟲用量的前提，但相關信息未見報道。本試驗以南方根結線蟲（Meloidogyne incognita）為研究材料，直接觀察黃瓜（千秋1號）根系根結大小與其內線蟲的蟲態及數量，分析三者之間的關系，為田間準確預測根結線蟲發生量及危害程度、適時采取有效防治措施提供依據。

1 材料與方法

1.1 根結的獲取、測量及線蟲計數

取北京市通州區星湖綠色生態觀光園日光溫室內栽培120 d、感染南方根結線蟲嚴重的拉秧黃瓜（黃瓜品種：千秋1號）根。實驗室內清洗根結表面土，將根剪成約2 cm 小段，1% NaClO浸泡4 min后，自來水漂洗4～5次，每次約3 min，直至根無次氯酸鈉氣味、且易解剖觀察其內線蟲止。將漂洗干凈的根結置解剖鏡下測量大小。一般直徑小于5 mm 的根結近球形；大于6 mm的根結，長徑比短徑長2～10 mm，通常由2個以上根結愈合而成，因表面無明顯分界痕跡，視為1個根結。根據長（直）徑大小，將根結分為2～3 mm、4～5 mm、6～10 mm、11～15 mm 和16～20 mm 5個級別。根據各種大小根結的數量占整個根系總根結數量的比例，確定統計4～5 mm的根結100個，統計其余大小的根結各50個。記錄每個根結內各齡期線蟲數量，統計根結大小和其內出現各齡期線蟲的數量及頻率。

1.2 卵塊的獲取、測量及線蟲計數

取1.1 中采自北京通州日光溫室拉秧黃瓜的部分根系，自來水清洗根結表面土，用濾紙吸干表面水分，雙目解剖鏡下分別記錄上述5個級別的根結表面及內部的卵塊數量和卵塊內的卵粒數（2 齡幼蟲數）。各級樣本數量同1.1。

將千秋1號黃瓜種子播于育苗盤中，在播種的同時每穴接種南方根結線蟲120條，人工氣候培養箱內（28℃、14 h 光照和20℃、10 h 黑暗，光照強度22 000 lx，相對濕度RH=80%）進行培養，分別于15、30、45、60、75 d時挖取黃瓜根系，自來水清洗后取根結上的卵塊于載玻片上，解剖鏡下測量大小，根據直徑大小將卵塊分為＜1 mm、2～3 mm、3～4 mm、4～5 mm 和＞5 mm 5個等級，每個等級取15個卵塊于25 μm 線蟲篩上，每2 d 收集1次2 齡幼蟲，4℃保存（Mende，2000；Vovlas et al.，2005），分別記錄和統計卵塊內孵化出的線蟲數量和時間。

2 結果與分析

2.1 根結大小與其內各蟲態線蟲數量的關系

圖1顯示，日光溫室內生長120 d 的黃瓜根系中根結大小差別較大，最小的直徑2～3 mm，最大的長徑16～20 mm。直徑2～3 mm的根結內無2 齡幼蟲，有3～4 齡幼蟲、成蟲各2條，卵塊1個。在長（直）徑4～5 mm、6～10 mm 和11～15 mm 的根結內，每個蟲態的線蟲數量不等，一般每根結2～10條。在長徑16～20 mm 的根結內，成蟲數量突出，平均高達每根結42條，而其他蟲態的線蟲平均數量在每根結10條以下。

圖1 不同大小的根結內各蟲態根結線蟲數量

2.2 根結大小與其內各蟲態線蟲數量比例的關系

將圖1的數據按不同大小的根結內各蟲態線蟲數量所占的比例計算得到圖2。由圖2可見，2 齡幼蟲數量在長（直）徑4～5 mm、6～10 mm 和11～15 mm 的根結內所占比例穩定在30%左右，在長徑16～20 mm 的根結內減少到15%；3～4 齡幼蟲數量在直徑2～3 mm的根結內比例最大（近40%），在長徑16～20 mm 的根結內比例最小，低于5%；成蟲數量在長（直）徑10 mm 以下的根結內所占比例為20%～40%，在長徑16～20 mm 的根結內的比例最大，達75%；各大小的根結上都有試驗需要的卵塊，但卵塊所占比例隨根結的增大由25%降至10%。

圖2 不同大小的根結內各蟲態根結線蟲所占的比例

2.3 根結大小與其內各蟲態線蟲數量及頻率的關系

從圖3可以看出，直徑2～3 mm 的根結內有1條3～4 齡幼蟲的出現頻率為80%。長（直）徑4 mm以上的根結內2 齡幼蟲的數量各不相同，一般為每根結1～5條，個別有每根結6～25條的現象；長（直）徑4 mm以上的根結內有1條3～4 齡幼蟲的頻率在30%～70%之間，最多1個根結內有6條3～4 齡幼蟲，但出現頻率僅有10%。

圖3 不同大小的根結內根結線蟲幼蟲的數量及其頻率

圖4 不同大小的根結內根結線蟲成蟲和卵塊的數量及其頻率

由圖4可見，不同大小的根結內都有成蟲和卵塊存在。直徑2～3 mm 的根結100%有1個卵塊，70%有1條成蟲，1個根結內最多可見4條成蟲，但出現頻率不到5%；直徑4～5 mm 的根結有2個卵塊的現象偏多，出現頻率60%，每個根結內成蟲數量1～7條不等；長徑6～10 mm和11～15 mm 的根結，卵塊數量集中在每根結2～8個，根結內出現10條以上成蟲的現象逐漸顯現；每個長徑16～20 mm 的根結有5、6個卵塊的頻率分別為33%和22%，最多可見10個卵塊，但出現頻率不到5%。長徑16～20 mm 的根結內成蟲數量較多，每根結至少 11條，最多可見100條，平均可達每根結40條。

2.4 根結大小與其內卵塊數量的關系

從表1可以看出，日光溫室拉秧黃瓜根系中根結大小與卵的數量的關系不大。不同大小的根結上每個卵塊所帶卵的數量平均在30～40粒之間。解剖的44個卵塊中，卵量最少的為每卵塊9粒，最多的為每卵塊60粒。但在取卵塊時發現，長徑大于11 mm 的根結卵塊經常出現在根結內部；長（直）徑小于10 mm的根結，卵塊多產生于根結表面。

表1 不同大小根結所攜帶卵塊內卵的數量

表2列出了解剖的44個卵塊中2 齡幼蟲和成蟲的數量。長徑11～15 mm 的根結中2齡幼蟲的數量最多，長徑16～20 mm 的根結中成蟲的數量最多。

表2 不同大小根結所攜帶2 齡幼蟲和成蟲的數量

2.5 取樣時間及卵塊大小與其內線蟲數量的關系

圖5顯示，接種根結線蟲15、30 d后根結表面皆無卵塊；45 d時表面有卵塊，且每卵塊孵化出的根結線蟲數量最多，平均達每卵塊527條；隨著取樣時間的延長，孵化出的線蟲數量逐漸減少，60 d時每卵塊孵化出的根結線蟲數量下降至372條；75 d時，孵化出的根結線蟲數量急劇下降，每卵塊僅有57條2 齡幼蟲。

圖5 不同取樣時間卵塊內2 齡幼蟲的數量

進一步對45 d 取樣的卵塊直徑大小與孵化出的線蟲數量關系進行研究。結果顯示（圖6），直徑＜1 mm 的卵塊平均孵化出的2 齡幼蟲數量最少，每卵塊233條；直徑為1～2 mm、2～3 mm和3～4 mm 的卵塊孵化出的2 齡幼蟲數量分別為每卵塊413條、560條和620條；直徑＞5 mm的卵塊孵化出的2 齡幼蟲數量最多，平均為每卵塊807條；各直徑卵塊平均可以孵化出527條2齡幼蟲。

2.6 卵塊內線蟲數量與孵化時間的關系

圖7顯示，直徑2～3 mm 的卵塊線蟲孵化高峰分別在第3 天和第7 天，每卵塊分別孵化出158條和123條。孵化時間持續約13 d，隨時間延長孵化出的線蟲數量逐漸減少，最終降為0。

圖6 不同直徑的卵塊所孵化出的2 齡幼蟲數量

圖7 直徑2～3 mm 的卵塊不同孵化時間孵化出的線蟲數量

3 結論與討論

本試驗結果顯示，溫室黃瓜根系長徑較大的根結內成蟲數量較多，長徑16～20 mm 的根結內平均成蟲數量高達每根結42條，最多1個根結內有成蟲100條。每雌蟲至少產1個卵塊，若每個卵塊按500粒卵計算，1個長徑16～20 mm 的根結內至少有2 萬粒卵；如果土壤溫度（17～25℃）、濕度適宜，幼蟲可以100%存活（Taylor & Sasser，1978；Ploeg & Maris，1999）。由此可以通過拉秧黃瓜較大長徑（尤其是16～20 mm）根結的數量推斷下一茬作物的受害程度。溫室黃瓜生長120 d時，大部分卵已發育為2 齡幼蟲，進入土壤尋找再次侵染植物根系的機會。因此，拉秧后應及時采取有效的防控措施。

本試驗結果表明，直徑2～3 mm 的根結內無2 齡幼蟲，線蟲已經進入3～4 齡幼蟲、成蟲和卵的階段，而且蟲量較少。此時應適當推遲用藥時間，因為農藥對已經進入根結內的線蟲和附在根結表面的卵囊中的卵很難奏效。防治應在根結直徑4～5 mm時進行，此時的根結內有成蟲5條左右，根結表面有2個卵塊的頻率為60%，孵化出2 齡幼蟲的數量較多，如果此時采取防治措施，效率則較高。

本試驗結果顯示，黃瓜根結表面卵塊內的線蟲孵化高峰分別在第3 天和第7 天，孵化時間持續約13 d。何元和潘滄桑（2000）的研究顯示，番茄根結表面卵塊中的卵多集中在第2～6 天孵出。二者結果略有不同，可能與接種時間和寄主植物不同有關，需進一步驗證。

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