海南島南繁區棉花根結線蟲病發生情況調查及綜合防治

符美英++芮凱++符尚嬌++陳綿才

摘 要 用5點法調查海南島南繁區棉花根結線蟲病，并采集棉花根結線蟲病樣本。運用形態學觀察和同工酶分析鑒定棉花根結線蟲。結果表明：（1）南繁區的南濱農場和師部農場的棉花根結線蟲病發病率達40%，發病程度最高為3級，根結指數最高為29；（2）鑒定該棉花根結線蟲為南方根結線蟲。初步提出棉花根結線蟲病的防治方法主要是農業防治、生物防治、物理防治和化學防治相結合的綜合防治方法。

關鍵詞 南繁區棉花 ；根結線蟲病 ；鑒定 ；綜合防治

分類號 S435.62

Survey and Comprehensive Prevention of Root Knot Nematode Disease

on Cotton in South Area of Hainan Island

Fu Meiying Rui Kai Fu Shangjiao Chen Miancai

（Plant Protection Institute / Hainan Key Laboratory for Control of Plant Diseases and Insect Pests， Hainan Academy of Agricultural Sciences， Haikou， Hainan 571100， China）

Abstract Investigation cotton root knot nematode disease in Hainan island with 5 point method， and collecting of cotton root knot nematode. Nematodes were identified by using the methods of morphology observation and isozyme analysis. The result shows （1）Through of the survey， cotton root knot nematode disease was found incidence was 40%， and the incidence degree up to level 3， index of root knot up to 29 in two farms. （2） Nematodes were identified as Meloidogyne incognita. Agricultural control， biological control， physical control and chemical control combination was used to controlling for cotton root knot nematode disease of preliminary.

Keywords south area cotton ； root knot nematode disease ； identification ； comprehensive prevention

素有“天然大溫室”之稱的三亞市，已建成我國最大的南繁育種基地。統計表明，50年來，我國大面積推廣的棉花、瓜菜、雜交水稻和雜交玉米等作物品種有80%以上都經過了南繁加代選育，生產品種更新周期由過去的10年以上縮短到目前的5～7年，南繁已成為我國新品種選育的“加速器”。南繁育種基地有“中國農作物新品種的搖籃”的美譽。南繁基地獨特的地理環境條件不僅有利于農作物育種，同時也有利于有害生物生長繁衍。而這些有害生物給育種工作帶來一定的困難，如根結線蟲。根結線蟲是一類在經濟上極為重要的植物專性寄生線蟲，廣泛分布于世界各地，在35°S和35°N之間的地區分布最多[1]。目前根結線蟲已報道有90多個種，但是Karssen認為81個為有效種[2]。根結線蟲是普遍而重要的農作物病原線蟲，一般造成農作物減產10%～20%，嚴重的達75%以上。常見的4個種根結線蟲最具危害性，在根結線蟲所引起的整個栽培作物的損失中，它們造成的損失占90%以上[3]。由根結線蟲引起的棉花病害稱棉花根結線蟲病，是一種世界性病害，目前在許多產棉國家都有發生，不僅直接影響原棉的產量與品質，而且導致枯萎病菌的侵染，造成更嚴重的損失。據調查南繁區部分棉花上已受到根結線蟲嚴重危害，這給育種工作帶來了嚴重威脅。

棉花根結線蟲病是一種隱蔽性極強的病害，不易被人們所發現，當棉花受到根結線蟲為害時，地上部表現出黃葉現象，種植戶一般認為是缺肥所引起的黃葉現象，不引起重視。根結線蟲侵染棉花根部后形成根結或根瘤，影響水分和養分的吸收，棉花受根結線蟲為害嚴重時，會引起棉花減產，而棉花是我國部分地區經濟的支柱產業之一，是農民的主要經濟來源。本研究對我國南繁區棉花種植地進行根結線蟲病調查，鑒定根結線蟲種類，并提出該病的綜合防治措施，為南繁區棉花的育種工作奠定良好的基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

2014年3月至2015年4月，在南繁區主要棉花育種基地南濱農場和師部農場，進行棉花根結線蟲病調查和樣本采集。共調查10個棉花種植地，采集樣本10份。采集的線蟲樣本分別進行單卵塊接種于預先培植于消毒土的感病品種番茄根上，進行活體保存，待用。

1.2 方法

1.2.1 棉花根結線蟲病為害調查及樣品采集

在海南島南繁區南濱農場和師部農場的棉花育種基地選擇10個調查點，其中南濱農場4個調查點（標記為A、B、C、D），師部農場6個調差點（標記為A、B、C、D、E、F）。用5點法調查棉花根結線蟲病，并采集棉花根系及根周圍5～20 cm深的耕作層土壤。樣品用塑料袋包裝并保濕，同時在標簽和記錄本上簡要注明采集時間、地點、寄主名稱、土壤類型和前茬作物等。挖取植株側根，觀察根部癥狀，根據根結的有無判定植株是否發病，記載田間植株的發病程度；根結線蟲病病級分級標準：0級，無根結；1級，根結數占全根系的1%～25%；3級，根結數占全根系的26%～50%；5級，根結數占全根系的51%～75%；7級，根結數占全根系的76%～100%。根結指數=∑（各級病株數×相應級數值）×100/（調查總株數×7）[4]。endprint

1.2.2 棉花根結線蟲種類鑒定

形態學鑒定：會陰花紋的制作及觀察。用挑針在體視顯微鏡下解剖根結，每個種群挑取20頭成熟雌蟲移入硬塑料板上的清水滴中，修切后剔除雜物，并用清水清洗3次，然后將包含完整會陰花紋的角質膜轉移到載玻片上，加蓋玻片。干燥后在顯微鏡下觀察會陰花紋的形態特征并拍照。

同工酶分析：運用常規聚丙烯酰胺凝膠電泳技術。電泳分析采用北京六一儀器廠生產的DYY-6B型電泳儀，7%分離膠和4%濃縮膠，每孔加入20頭純化培養的幼齡雌蟲酶提取物。酯酶染色參照胡凱基[5]的方法。與已鑒定的爪哇根結線蟲（M. javanica）樣本作為參照系。酯酶表型的命名按照Esbenshade等[6]的方法。

2 結果與分析

2.1 為害情況及樣品采集情況

棉花根結線蟲病的癥狀：發病初期，地上部癥狀不甚明顯，隨著根結線蟲侵染危害的加劇，地上部病狀逐漸顯現出來，而且葉色發黃，花鈴既少且小。棉花播種一個月后，根上產生不規則的根結，根結是因侵入根內根結線蟲的刺激，致棉花根的細胞不斷分裂、體積不斷增大形成的（圖1）。根結的大小與棉花品種感病性及侵入線蟲數量有關。新根上根結單個或呈念珠狀串生，須根稀疏；老根重復侵染，形成較大的不規則瘤狀突起，初期呈白色，后期變黑，腐爛，易脫落，裸露出白色的木質部。在顯微鏡下，剝開根結或瘤狀突起，可見白色、球形或洋梨形根結線蟲雌蟲，或有線形雄蟲或幼蟲從根部游離出來。在線蟲侵染的根結處，致維管束中斷，影響水分和養分的吸取及輸送，造成葉片變黃、植株矮化，并易招致一些土壤習居菌的侵染，氣溫高時，病株易萎蔫。

2014年5月份在南繁區棉花主要育種基地南濱農場和師部農場共調查了10個種植地，發現有4個種植地有根結線蟲為害，其中南濱農場B 棉花根結線蟲病發病程度為1級，病情指數為14，200 g土中根結線蟲二齡幼蟲（J2）數為32頭；南濱農場C 棉花根結線蟲病發病程度為3級，根結指數為29，J2 幼蟲為47頭。師部農場A 棉花根結線蟲病的發病程度為3級，根結指數為29，J2 幼蟲數為40頭；師部農場D 棉花根結線蟲病發病程度為1級，根結指數為11，J2 幼蟲數為26頭，詳見表1。2015年3月份調查10個相同種植地，同樣發現有4個被根結線蟲為害。發病程度和根結指數沒有明顯的變化，只有師部農場A棉花的根結線蟲病發病程度由原來的3級降為1級，根結指數由原來的29降為14。2015年3月份采集的樣品中J2幼蟲均比2014年5月份采集的樣品少，可能是因為2014年5月份采集的時候已經是棉花的生長尾期，根結線蟲產的卵已經有大部分孵化出J2幼蟲，而2015年3月份采集時棉花生長還旺盛，根結線蟲產的卵還少，孵化出J2幼蟲少。

2.2 棉花根結線蟲種類鑒定

2.2.1 形態學鑒定

10個根結線蟲種群會陰花紋的主要特征較一致，主要表現在整體呈橢圓形或方形，背弓頂部圓或平，有時呈梯形，背紋緊密，背面和側面的花紋從波浪形至鋸齒形，有時平滑。見圖2。與有關文獻對比分析，初步確定為南方根結線蟲。

2.2.2 同工酶分析

對純化培養的根結線蟲種群的幼齡雌蟲的酯酶進行電泳分析，經酯酶的特異性染色后（圖3），參照Esbenshade et al.的研究報道，10個種群的酯酶譜型均為I1型，結合形態學結果，確定這10個根結線蟲種群為南方根結線蟲。

3 棉花根結線蟲病綜合防治

南繁區是我國棉花育種基地，由于南繁區屬亞熱帶地區，一年四季均適宜根結線蟲的生長繁殖，沒有越冬現象，所以出現世代重疊，大量繁殖迅速。再加上育種基地一般是年復一年重復培育相同的作物，這也是根結線蟲病發生的一個主要因素。根結線蟲不僅引起的棉花根結線蟲病，而且誘致枯萎病菌的侵染，嚴重影響棉花種子質量，造成嚴重的損失。根結線蟲綜合治理作為棉花生產技術系統中的一個重要組成部分，在棉花育種過程中具有舉足輕重的作用。棉花根結線蟲綜合治理必須遵循“預防為主，綜合防治”的植保工作方針，樹立公共植保，綠色植保的新理念。而棉花根結線蟲的綜合防治主要包括農業防治、生物防治、物理防治和化學防治。

3.1 農業防治

清除病殘體、深耕曬垡：在播種前，做好田園衛生是必不可少的。棉花拔柴后，及時燒毀，要徹底清除病殘體，減少病原。利用南繁區陽光充足的自然條件，深耕曬垡，特別是夏季，應反復犁耙土壤，把線蟲翻至土表，暴曬一個月可明顯降低根結線蟲J2幼蟲的蟲口數，減少侵染源。

選用無病種子：種子的篩選和處理是非常重要的，應選用不帶根結線蟲病病原的種子，根結線蟲的蟲癭明顯比棉花的種子小得多，利用篩選可達到一定的防治效果；在播種前用50～60℃的溫水浸種10 min，可達到殺死大多數根結線蟲的作用。

栽培管理：在棉花生長期增施有機肥對棉花的生長非常有利。有機肥施入土壤以后經微生物分解和物理化學變化可形成腐殖質，腐殖質可以改善土壤結構，吸附土壤溶液中多種養分，從而提高土壤保肥、保水的能力，促進根系生長，提高樹體的抗病性。其次，增施有機肥能促進土壤中微生物的活動，增加土壤拮抗微生物的生長繁殖，有利于降低根結線蟲蟲口密度。再次，有機肥在分解時產生有熏殺作用的氣體、熱量及其產物，對線蟲有毒害或傷害作用。有機肥主要有堆肥、雞糞、豬糞等，也可施用蟹殼粉、骨粉、黃豆粉等有機添加物。蟹殼粉∶堆肥=1∶20的比例施于土壤中，可有效地控制棉花根結線蟲病的發生，棉花產量可提高20%左右，因為蟹殼粉能誘發大量分解幾丁質類的微生物繁殖，該微生物能有效地分解線蟲卵殼，使之不能孵化，達到降低線蟲蟲口密度的目的。

在使用有機肥的同時可施用少量的化肥，更有利于棉花的生長。施足底肥，以有機肥為主，花鈴期及時追肥，滿足磷鉀肥。灌溉對棉花生長特別有利，適當灌溉對棉花的正常生長是必不可少的，但水分過多易使肥料流失，同時造成爛根。endprint

輪作：輪作是指在同一塊田地上有順序地在季節間和年度間輪換種植不同作物或復種組合的種植方式。是用地養地相結合的一種生物學措施。有利于均衡利用土壤養分和防治病、蟲、草害；能有效地改善土壤的理化性狀，調節土壤肥力。南繁區棉花育種基地可通過栽培抗根結線蟲棉花品種，或與免疫或高抗植物交替種植，或進行水田與旱地交替耕作均能達到控制棉花根結線蟲病的效果。

3.2 生物防治

相對根結線蟲而言，用于生物防治的生物十分有限。目前已經有一些生物進行田間測試甚至已經商業化，但是還沒有一種廣泛使用的有效生物。其中目前使用較多的有穿刺巴斯德桿菌和淡紫擬青霉。穿刺巴斯德桿菌的內保字可以黏附在根結線蟲的表皮，對根結線蟲有一定的專化性。淡紫擬青霉在世界范圍內分布，在溫暖的地區尤其多，以腐生的方式存在，能在土壤中競爭利用一系列底物，目前已成功運用于控制根結線蟲。在棉花生長期，根結線蟲侵染初期使用淡紫擬青霉控制根結線蟲，可達到一定效果。

3.3 物理防治

首先是棉花種子的選育，根結線蟲蟲癭比棉花種子小，可通過篩選機篩選除去種子中的蟲癭，篩選效果可達90%以上；其次是溫湯浸種，在通常情況下，40～45℃溫水浸種15 min，可殺死大多數根結線蟲[7]；第三是土壤熱處理，利用南繁區的高溫條件，深耕曬垡，把線蟲翻至土表暴曬，可減少根結線蟲侵染源。

3.4 化學防治

棉花播種前可用熏蒸性藥劑進行土壤熏蒸，如可用10%噻唑膦顆粒劑、0.5%阿維菌素顆粒劑或5%丁硫克百威GR對種植穴土壤進行消毒；也可按45 kg/hm2的劑量用35%威百畝水劑兌水300 kg溝施和覆土，并用地膜覆蓋熏蒸7 d后，翻土釋放毒氣后方可播種。在棉花生長過程中，如發現有根結線蟲病為害時，可以選用低毒、高效殺線蟲劑防治，施藥次數視線蟲蟲口密度而定，如可用噻唑膦顆粒劑、地蟲克顆粒劑、好年冬顆粒劑、阿維菌素乳油或菌線威可濕性粉劑等進行溝施或灌根。溝施時可在溝里撒上10%噻唑膦顆粒劑30 kg/hm2，然后覆土。灌根時可選用1.8%阿維菌素乳油1 500倍灌根或1.5%菌線威可濕性粉劑4 000～6 000倍液灌根即可。

4 討論與結論

在本次調查試驗中，南繁區棉花種植過程中發現受根結線蟲為害的比率占40%，發病程度最高為3級，根結指數最高為29。目前據調查顯示棉花根結線蟲病雖然還沒有明顯的影響棉花的正常生長，但南繁區是我國棉花育種基地之一，復種指數高，這將有利于根結線蟲的大量生長繁殖，在這種高復種指數下根結線蟲病很快會成為棉花種植的一大病害，不容忽視。在調查過程中發現，南繁區棉花根結線蟲病的發生不僅與選育的棉花品種有關系，還與是否使用殺線劑有很大的關系。

通過形態學觀察和同工酶分析，鑒定棉花根結線蟲為南方根結線蟲。棉花根結線蟲病在國內報道甚少，這和該線蟲是一種隱蔽性極強的有害生物有關外，可能還與人們對線蟲的認識不夠，在線蟲為害初期，地上部分表現出的黃葉，一般情況下人們都誤以為是缺水缺肥所引起的黃葉。

南繁區是我國棉花主要育種基地，要想其可持續的被用于育種，在種植管理過程中就要注意病蟲害的防治，其中根結線蟲病的防治就是棉花種植過程中的一大難題。棉花根結線蟲病的綜合防治是棉花育種過程中必不可少的一部分。在以往的根結線蟲病防治上主要是以化學藥劑為主，而化學藥劑是引起農業生態環境惡化的主要原因，不符合農田可持續發展的要求。在未來的棉花根結線蟲病管理體系中，應充分發揮農田系統中自然因素的生態調控作用，主要使用農業防治、生物防治、物理防治和化學防治相結合的綜合防治方法，以取代目前以化學防治為主的防治方法。

參考文獻

[1] 汪來發，楊寶君，李傳道. 華東地區根結線蟲的調查[J]. 林業科學研究，2001，14（5）：484-489.

[2] Krssen G. The plant-parasitic nematode genus Meloidogyne Goldi，1892 （Tylenchida） in Europe. Gent Belgium ： University of Gent， 1999： 1-161.

[3] 楊寶君. 十五種根結線蟲病害的病原鑒定[J]. 植物病理學報， 1984， 14（2）： 107-111.

[4] GB/T17980.38—2000，農藥，田間藥效試驗準則（一）[S]. 中國標準出版社，2000：156-160.

[5] 胡凱基. 醋酶在根結線蟲分類上應用的研究[J]. 林業科學研究，1988（6）：650-656.

[6] Esbenshade P R， TriantaPhyllou A C. Use of enzyme phonotype for indentification of Meloidogyne species[J]. Joumal of Nematology， 1985， 17： 6-20.

[7] 劉維志. 植物病原線蟲學. 中國農業出版社[M]. 2000： 363.endprint