象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)初始種群密度對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響

龍海波++孫燕芳++曾凡云++白成

摘 要 通過(guò)室內(nèi)接種方法測(cè)定土壤中接種象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)（Meloidogyne enterolobii）二齡幼蟲(chóng)不同初始密度（0、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8和16條/cm3）對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響。研究結(jié)果表明，黃瓜受損程度與象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)初始接種密度呈正相關(guān)，隨著接種密度的增加，形成的根結(jié)指數(shù)不斷提高，而黃瓜植株高度和苗鮮重相比對(duì)照均表現(xiàn)為下降，即發(fā)病程度逐漸加重。當(dāng)土壤中象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)的初始接種密度為0.25條/cm3，即可對(duì)黃瓜的株高和植株鮮重產(chǎn)生顯著危害，初始密度為8條/cm3處理，則可導(dǎo)致黃瓜植株死亡。該研究結(jié)果可為制定象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)的防治指標(biāo)提供理論依據(jù)。

關(guān)鍵詞 象耳豆根結(jié)線蟲(chóng) ；黃瓜 ；初始密度 ；病情指數(shù)

分類(lèi)號(hào) S432.45

Effect of Initial Population Density of Meloidogyne enterolobii

on Cucumber Growth in Greenhouse

LONG Haibo SUN Yanfang ZENG Fanyun BAI Cheng

（Environment and Plant Protection Institute /

Ministry of Agriculture Key Laboratory of Pests Comprehensive Governance for Tropical crops /

Hainan Key Laboratory for Monitoring and Control of Tropical Agricultural Pests /

Hainan Engineering Research Center for Biological Control of Tropical Crops Diseases and Insect Pests， CATAS， Haikou， Hainan 571101， China）

Abstract The effects of initial population levels of Meloidogyne enterolobii [0， 0.125， 0.25， 0.5， 1， 2， 4， 8 and 16 second stage juvenlies （J2） per cm3 of soil] on cucumber were investigated with pot planting in a greenhouse. The results showed that there is a positive relationship between the initial population density of the nematode and the extent of damage it cause to cucumber. Both shoot height and shoot fresh weights were decreased as increasing initial densities of the nematodes， but the disease index was increased. When the initial inculcation density of M. eneterolobii reached to 0.25 J2 per cm3 of soil， either cucumber shoot height or fresh weight was reduced significantly. Moreover， inoculation of cucumber with eight J2 of M. eneterolobii could lead to plant dead. These results provide a possibility to estimate the economic threshold， which is needed for evaluation efficacy of nematode control.

Keywords Meloidogyne enterolobii ； cucumber ； initial density ； disease index

黃瓜（Cucumis sativus L.）是我國(guó)廣泛栽培種植的蔬菜作物，種植面積占蔬菜總面積的10%左右[1]。近年來(lái)，隨著復(fù)種指數(shù)的提高以及大棚設(shè)施農(nóng)業(yè)的發(fā)展，黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病害普遍發(fā)生且逐年加重，一般可能減產(chǎn)20%～30%，嚴(yán)重時(shí)達(dá)到50%以上，甚至絕產(chǎn)[2]。為害黃瓜的根結(jié)線蟲(chóng)病原種主要有南方根結(jié)線蟲(chóng)（M. incognita）、爪哇根結(jié)線蟲(chóng)（M. javanica）、花生根結(jié)線蟲(chóng)（M. arenaria）和象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)（M. enteolobii）。其中，象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)近幾年在海南多個(gè)市縣的冬季瓜果蔬菜基地廣泛發(fā)生，為害嚴(yán)重，已成為制約黃瓜生產(chǎn)的重要因素之一[3-5]。

根結(jié)線蟲(chóng)通過(guò)侵染寄生作物根系，破壞寄主的正常生理代謝水平，并且攫取寄主細(xì)胞營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，導(dǎo)致作物生長(zhǎng)矮小、緩慢、葉色異常，結(jié)果少，產(chǎn)量低，有時(shí)造成植株提早死亡。根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)作物的危害程度取決于線蟲(chóng)種類(lèi)和寄主，同時(shí)與土壤中線蟲(chóng)的初始數(shù)量和外部環(huán)境密切相關(guān)[6]。當(dāng)土壤中根結(jié)線蟲(chóng)的初始密度大于經(jīng)濟(jì)閾值時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致作物產(chǎn)量損失。國(guó)內(nèi)外關(guān)于根結(jié)線蟲(chóng)初始數(shù)量對(duì)作物的生長(zhǎng)影響已開(kāi)展了一系列研究。Vovlas等[7]的研究結(jié)果表明，爪哇根結(jié)線蟲(chóng)抑制馬鈴薯株高和株重的最低接種量為卵或幼蟲(chóng)0.64 個(gè)/cm3（土）。Di Vito等[8-10]先后研究了南方根結(jié)線蟲(chóng)不同種群密度對(duì)多種作物的生長(zhǎng)影響，得出菠菜（Spinacia oleracea）耐受限度為土壤中卵或幼蟲(chóng)0.5 個(gè)/cm3，而菜薊（Cynara scolymus）的耐受限度為卵或幼蟲(chóng)1.1個(gè)/cm3。耿亞玲等[11]確定了番茄對(duì)南方根結(jié)線蟲(chóng)的最低忍耐值為4.4頭/cm3。郭衍銀等[12]研究了南方根結(jié)線蟲(chóng)不同初始密度對(duì)生姜（Zingiber officinale）生長(zhǎng)的影響。結(jié)果表明，每百克干土中含50個(gè)卵，就可使生姜減產(chǎn)27.91%。了解根結(jié)線蟲(chóng)影響寄主作物生長(zhǎng)的最低初始密度對(duì)于確定防治的經(jīng)濟(jì)閾值，以及提出針對(duì)性的防治策略具有重要的意義。endprint

黃瓜是對(duì)根結(jié)線蟲(chóng)高度敏感的寄主作物，國(guó)內(nèi)尚無(wú)抗線蟲(chóng)的黃瓜品種，生產(chǎn)上主要以化學(xué)藥劑防治為主，用藥量大、經(jīng)濟(jì)成本高且易污染環(huán)境。目前國(guó)內(nèi)外還未有關(guān)于象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)初始密度對(duì)黃瓜生長(zhǎng)影響的相關(guān)研究報(bào)道。本研究在溫室條件下測(cè)定了象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)不同接種密度對(duì)黃瓜生長(zhǎng)的影響，以期為提出象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)防治指標(biāo)和制定相應(yīng)的防治策略提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 供試蟲(chóng)源

供試象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)源于海南省澄邁縣永發(fā)鎮(zhèn)黃瓜病株，經(jīng)室內(nèi)單卵囊接種番茄（cv. 特級(jí)大明星）進(jìn)行種群的擴(kuò)繁[5]。選取接種70 d后的番茄病根，參照Ding等[13]描述的方法收集線蟲(chóng)卵塊，并于28℃下孵化象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)（J2）。將孵化的J2置于水平轉(zhuǎn)子離心機(jī)中，3 000 r/min離心5 min沉淀線蟲(chóng)，滅菌水中清洗3次后，配備不同濃度梯度的線蟲(chóng)懸浮液用于后續(xù)試驗(yàn)。

1.1.2 供試黃瓜

供試黃瓜品種‘農(nóng)家樂(lè)黃瓜（山東益民種子有限公司），為海南當(dāng)?shù)貜V泛種植的品種。種子在清水中浸泡6 h后，用紗布包好并置于30℃培養(yǎng)箱中進(jìn)行催芽。發(fā)芽后，將種子種植于含有約500 cm3土壤的塑料花盆中（規(guī)格：頂部直徑×底部直徑×高=12 cm×6 cm×10 cm），每盆1株，溫室內(nèi)（25 ℃）培養(yǎng)生長(zhǎng)。種植土壤為椰糠土（購(gòu)于海口美蘭源源園藝公司），滅菌后使用。

1.2 方法

1.2.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

黃瓜出苗后長(zhǎng)至4～5片真葉時(shí)進(jìn)行象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)J2接種試驗(yàn)。試驗(yàn)共設(shè)置9個(gè)密度梯度處理，土壤中J2接種量分別為0、0.125、0.25、0.5、1、2、4、8和16條/cm3。分別計(jì)算土壤總體積500 cm3所需的總二齡幼蟲(chóng)數(shù)，配置線蟲(chóng)懸浮液，用接種針將J2注入黃瓜根系附近。每個(gè)密度處理種植20株。接種后的黃瓜置于控溫（25～28℃）日光溫室中生長(zhǎng)，光照條件為14 h光照，10 h黑暗。

1.2.2 調(diào)查統(tǒng)計(jì)

分別在接種線蟲(chóng)后第35、70 d對(duì)黃瓜的生長(zhǎng)情況和根結(jié)線蟲(chóng)侵染形成根結(jié)情況進(jìn)行觀察統(tǒng)計(jì)。其中，接種35 d每個(gè)處理分別隨機(jī)調(diào)查6株，而接種70 d后每個(gè)處理隨機(jī)調(diào)查數(shù)為10株。記錄黃瓜株高和地上部分鮮重，觀察、拍照并統(tǒng)計(jì)根結(jié)數(shù)。參照農(nóng)業(yè)部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)“黃瓜抗南方根結(jié)線蟲(chóng)病鑒定技術(shù)規(guī)程”進(jìn)行分級(jí)并計(jì)算病情指數(shù)[14]。采用DPS軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析和Duncan新復(fù)極差法進(jìn)行多重比較（P≤0.5）。

接種象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)35 d后，除空白對(duì)照外，其余處理的黃瓜根部都會(huì)產(chǎn)生根結(jié)。隨著接種密度的加大，根結(jié)指數(shù)迅速提高（表1）。當(dāng)J2初始群體密度為1條/cm3時(shí)，黃瓜根部已有較多根結(jié)形成，病情指數(shù)將近50%；而當(dāng)J2初始群體密度為16條/cm3時(shí)，病情指數(shù)達(dá)到100%（表1）。在株高方面，當(dāng)J2接種密度在0～1條/cm3時(shí)，各處理對(duì)應(yīng)的平均株高無(wú)顯著差異；而當(dāng)J2接種密度為2條/cm3時(shí)，黃瓜的株高開(kāi)始顯著降低；J2接種密度為16條/cm3時(shí)，平均株高達(dá)到最低值，為55.2 cm，僅為對(duì)照處理的64%（表1）。在苗鮮重方面，當(dāng)接種密度達(dá)到0.25條/cm3時(shí)，苗鮮重開(kāi)始顯著降低，為對(duì)照處理的91.6%；而接種密度在0.25～2條/cm3時(shí)，則各處理間無(wú)顯著差異（表1）。

接種象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)二齡幼蟲(chóng)70 d后，接種處理4條/cm3的黃瓜地上部葉片開(kāi)始明顯黃化，接種密度8頭/cm3處理的黃瓜有部分萎蔫死亡，而處理16條/cm3的黃瓜全部死亡，且部分植株已干枯。相比接種30 d的黃瓜根系，各接種線蟲(chóng)處理的根結(jié)數(shù)量明顯增多，根結(jié)體積變大，并且可見(jiàn)卵囊。當(dāng)初始群體密度≥2頭/cm3時(shí)，病情指數(shù)均達(dá)到100%（表1）。J2接種密度處理8頭/cm3的黃瓜部分根系已經(jīng)腐爛，根系變粗變短（圖1）。在株高方面，當(dāng)J2接種密度為0.25頭/cm3時(shí)，已開(kāi)始與對(duì)照差異明顯；其中處理0.25、2、4、8條/cm3的株高分別為124.5、99.8、86.9和66.2 cm（表1），分別為對(duì)照處理（133.2 cm）的93.5%、74.9%、65.2%和49.7%。在苗鮮重方面，當(dāng)J2接種密度≥0.25頭/cm3時(shí)，與對(duì)照差異明顯；其中，處理0.25、2、8、16頭/cm3的苗鮮重分別為24.3、16.8、8.5和4.5 g（表1），分別為對(duì)照處理（27.0 g）的90.0%、62.2%、31.5%和16.7%。

3 討論

本研究采用國(guó)內(nèi)常規(guī)黃瓜品種進(jìn)行不同密度的室內(nèi)接種實(shí)驗(yàn)，獲得了象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)不同初始密度在不同生長(zhǎng)期對(duì)黃瓜生長(zhǎng)指標(biāo)的影響，結(jié)果表明：當(dāng)土壤中象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)J2的接種密度為0.25條/cm3，即可對(duì)黃瓜的株高和植株鮮重產(chǎn)生顯著危害，密度為8條/cm3處理則可導(dǎo)致黃瓜植株根系腐爛。該研究結(jié)果為確定象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)的防治指標(biāo)提供了初步參考。在野外田間條件下，土壤中根結(jié)線蟲(chóng)的密度與作物生長(zhǎng)關(guān)系受到土壤質(zhì)地、溫度、濕度以及外部環(huán)境氣候等多方面的影響，難以準(zhǔn)確測(cè)定線蟲(chóng)初始接種密度與損失之間的關(guān)系。實(shí)際上，國(guó)內(nèi)外研究學(xué)者通常在可控的環(huán)境下進(jìn)行評(píng)估測(cè)試，并且也多以植物的生長(zhǎng)情況代替真實(shí)產(chǎn)量。例如Charegani等[15]室內(nèi)測(cè)試得出，爪哇根結(jié)線蟲(chóng)影響黃瓜株高和苗鮮重的初始數(shù)量分別為2個(gè)卵或幼蟲(chóng)/g（土）和4個(gè)卵或幼蟲(chóng)/g（土）。黃娟華等[16]研究表明，溫室條件下每100 cm3土中有10條象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)M. enteolobii二齡幼蟲(chóng)就可顯著抑制番茄的苗鮮重和株高。Azam等[17]通過(guò)室內(nèi)盆栽試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，南方根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)番茄生長(zhǎng)造成顯著影響的最低J2接種密度為500條/盆。盡管根結(jié)線蟲(chóng)對(duì)植株高度、鮮重等生長(zhǎng)指標(biāo)的影響并不能夠完全反映產(chǎn)量的損失，但對(duì)于認(rèn)識(shí)線蟲(chóng)初始密度與作物受損程度之間的關(guān)系非常重要，可以為制定相應(yīng)的防治指標(biāo)提供理論依據(jù)。值得注意的是，自然環(huán)境中線蟲(chóng)分布并不均勻，且土壤溫度和質(zhì)地差異較大，在指導(dǎo)田間生產(chǎn)時(shí)，還需結(jié)合田間實(shí)際情況綜合考慮進(jìn)一步開(kāi)展相關(guān)的田間試驗(yàn)研究。endprint

參考文獻(xiàn)

[1] 李懷智. 我國(guó)黃瓜栽培的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢(shì)[J]. 蔬菜，2003，8：3-4.

[2] 顧興芳，方秀娟，張?zhí)烀?黃瓜根結(jié)線蟲(chóng)病的研究概況[J]. 中國(guó)蔬菜，2000，6：48-51.

[3] 符美英，芮 凱，肖彤斌，等. 海南島象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)的種類(lèi)鑒定及其rDNA-ITS序列分析[J]. 生物安全學(xué)報(bào)，2012，21（1）：79-84.

[4] 黃偉明，陳綿才，肖彤斌，等. 海南島葫蘆科蔬菜根結(jié)線蟲(chóng)的鑒定[J]. 植物保護(hù)，2011，37（1）：70-73.

[5] 龍海波，孫燕芳，白 成，等. 海南省象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)的鑒定研究[J]. 熱帶作物學(xué)報(bào)，2015，36（2）：371-376.

[6] Barker K R， Olthof T H A. Relationship between nematode population densities and crop responses [J]. Annual Review of Phytopathology， 1976， 14： 327-353.

[7] Vovlas N， Mifsud D， Landa B B， et al. Pathogenicity of the root knot nematode Meloidogyne javanica on patato[J]. Plant Pathology， 2005， 54： 657-664.

[8] Di Vito M， Greco N， Carella A. Population densities of Meloidogyne incognita and yield of Capsicum annuum[J]. Journal of Nematology， 1985， 17： 45-49.

[9] Di Vito M， Cianciotta V， Zaccheo G. The effect of population densities of Meloidogyne incognita on yield of susceptible and resistant tomato [J]. Nematologia Mediterranea， 1991， 19： 265-268.

[10] Di Vito M， Vovlas N， Castillo P. Host-parasite relationships of Meloidoyne incognita on spinach [J]. Plant Pathology， 2004， 53： 508-514.

[11] 耿亞玲，李秀花，馬 娟，等. 南方根結(jié)線蟲(chóng)不同密度對(duì)番茄生長(zhǎng)的影響[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2013， 29 （4）：83-87.

[12] 郭衍銀，徐 坤，王秀峰，等. 南方根結(jié)線蟲(chóng)初始接種密度對(duì)生姜生長(zhǎng)的影響[J]. 應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2005，16（11）：2 135-2 139.

[13] Ding X， Shields J， Allen R， et al. A secretory cellulose-binding protein cDNA cloned from the root-knot nematode （Meloidogyne incognita）[J]. Molecular Plant-Microbe Interactions， 1998， 11： 952-959.

[14] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部. NY/T，1857.8-2010黃瓜主要病害抗病性鑒定技術(shù)規(guī)程第8部分：黃瓜抗南方根結(jié)線蟲(chóng)病鑒定技術(shù)規(guī)程[B]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2010.

[15] Charegani H， Majzoob S， Hamzehzarghani H， et al. Effect of various initial population densities of two species of Meloidogyne on growth of tomato and cucumber in greenhouse[J]. Nematologia Mediterranea， 2012， 40： 129-134.

[16] 黃娟華，卓 侃，林柏榮，等. 溫度和初始種群密度對(duì)象耳豆根結(jié)線蟲(chóng)侵染番茄的影響[J]. 植物保護(hù)，2013，39（5）： 177-180.

[17] Azam T， Hisamuddin， Singh S， et al. Effect of different inoculum levels of Meloidogyne incognita on growth and yield of Lycopersicon esculentum， and internal structure of infected root[J]. Archives of phytopathology and plant protection， 2011， 44 （18）： 1 829-1 839.endprint