羅 寧,劉永剛,李惠霞,李煥宇,陳秀菊
(1.甘肅省農業科學院 植物保護研究所,甘肅 蘭州 730070;2.甘肅農業大學 植物保護學院,甘肅省農作物病蟲害生物防治工程實驗室,甘肅 蘭州 730070)
大豆孢囊線蟲病(soybean cyst nematode,SCN)是危害大豆生產最嚴重的病害之一[1],世界各地大豆主產區均有發生,每年造成經濟損失約150億美元[2]。美國28個大豆生產州發現大豆孢囊線蟲,每年造成經濟損失至少15億美元[3]。巴西大豆種植區域廣,其受害面積約 170 萬hm2[4]。在我國,該病害已遍及所有大豆生產區,東北和黃淮海地區發生最嚴重,僅黑龍江省受害面積就達66.67萬hm2,每年大面積絕產田塊較多,造成大豆產量損失超過4億kg[5]。山西省各地區均有大豆孢囊線蟲分布,受害面積占播種面積的93.58%[5]。葉文興等報道甘肅省發現大豆孢囊線蟲[6~8],本課題組調查甘肅大豆孢囊線蟲結果顯示,慶陽、平涼和隴南地區大豆孢囊線蟲普遍發生,慶陽、平涼地區土壤中孢囊基數較高,慶陽、隴南地區孢囊檢出率分別為87.2%和63.7%,已嚴重威脅甘肅省大豆安全生產[9]。
大豆孢囊線蟲病具有寄主廣、傳播途徑多、孢囊存活時間長等特點,已成為制約我國大豆產業發展的主要因素。在無合適寄主植物的情況下,孢囊內的卵可存活10 a以上,將成為下一輪生活史的初侵染源[10~11]。因此,該病已成為大豆生產中極難防治的病害,篩選高效低毒的化學和生物藥劑迫在眉睫。
由于大豆孢囊線蟲種群多樣性豐富、缺乏抗性資源和品種抗性單一,導致大豆孢囊線蟲病容易大面積爆發。當前,輪作、種植抗性品種和化學藥劑防治存在局限性[12],而生物防治高效持久、無污染且對人畜安全。因此,生物防治大豆孢囊線蟲病備受關注。筆者試驗擬在田間開展植物源藥劑、生物種衣劑及化學殺線劑防治大豆孢囊線蟲病試驗,以期為大豆孢囊線蟲病的有效防治提供依據。
1.1.1 供試大豆品種 中黃30號(市售)。
1.1.2 供試藥劑 茶皂素顆粒劑(Teasaponin,華南農業大學提供),5%阿維菌素顆粒劑(Abamectin,市售),10%噻唑膦顆粒劑(Fosthiazate,市售),70%吡蟲啉顆粒劑(Imidacloprid,市售),生物種衣劑菌線克SN100、SN101、SN102(沈陽農業大學提供)。
1.1.3 試驗地概況 試驗地位于甘肅省慶陽市寧縣良平鎮豐樂村,屬于典型的黃土塬雨養農業,年降雨量為566 mm,蒸發量為1 442 mm。試驗地土質為沙壤土,肥力較好,連續多年種植大豆,大豆孢囊線蟲病發生嚴重。大豆于2018年5月2日播種,種植密度約為1.8萬株·667 m-2,9月21日收獲。大豆生長季無人工灌溉,田間進行正常鋤草和噴藥管理。
1.2.1 藥劑處理與施藥 試驗共7種藥劑,每個藥劑設3組不同劑量,共21個處理,分別為茶皂素顆粒劑:50 kg·hm-2、75 kg·hm-2、100 kg·hm-2,0.5%阿維菌素顆粒劑:15 kg·hm-2、30 kg·hm-2、60 kg·hm-2,10%噻唑膦顆粒劑:17 kg·hm-2、25 kg·hm-2、33 kg·hm-2,70%吡蟲啉顆粒劑:13 kg·hm-2、20 kg·hm-2、27 kg·hm-2,生物種衣劑菌線克SN100、SN101、SN102分別按藥種比1∶100、1∶80、1∶60拌種,另設不施任何藥劑的對照處理。每個小區面積為2 m×3 m=6 m2,設3次重復,各小區隨機排列。采用溝施法將顆粒劑與適量細土混合均勻,撒播于小區播種溝,播種后用耙具覆土壓實。生物種衣劑菌線克SN100、SN101、SN102按藥種比拌種后陰干,直接播種后覆土壓實。
1.2.2 種植前和收獲后大豆孢囊線蟲調查和統計 施藥前,在各小區五點采樣,采集小區內0~20 cm土壤,帶回實驗室風干混勻后,參照李惠霞等[13]的方法,隨機稱取100 g土樣,倒入塑料盆內,加入自來水充分攪拌使其混勻,靜置2~3 min將懸浮液倒入26目和60目套篩中過濾,重復3~4次。清水沖洗26目篩上的殘余物,用小水流緩慢沖洗60目篩。沖洗干凈后,將剩余物用洗瓶沖到尼龍紗上,記錄編號,重復3次,在解剖鏡下統計孢囊數量。大豆收獲后,各小區孢囊基數統計方法同上。計算孢囊減退率和防治效果,公式為:
1.2.3 大豆生長量和產量調查統計 在大豆收獲期,各小區五點采樣,用小鏟子挖取大豆植株,使根系保持完整,隨機選取20株,清水沖洗根系干凈后,分別測量大豆單株株高、單株根長和單株鮮重。大豆收割時,自制面積為1 m2的方框,在各小區內隨機框取3個點,收取全部植株并測量單位面積(1 m2)產量,折算成每667 m2產量,統計每點豆莢數與豆粒數。豆莢脫粒后測量各小區大豆千粒重,重復3次,計算大豆667 m2產量和增產率。公式為:
1.2.4 數據統計與分析 用Excel 2010進行數據處理,采用Duncan法對數據進行分析,P ≤0.05為顯著性水平。
由表1可見,所有藥劑處理的孢囊數量都有不同程度減少,而未施任何藥劑的對照處理土壤中平均孢囊數量增加32.39%,說明所用7種藥劑均抑制大豆孢囊線蟲繁殖。其中生物種衣劑1∶60的SN102拌種處理防治效果最好,達到57.77%,與對照差異顯著。生物藥劑0.5%阿維菌素顆粒劑60 kg·hm-2處理防治效果為54.01%。70%吡蟲啉顆粒劑13 kg·hm-2處理后孢囊減退率僅為5.98%,防治效果為28.98%,效果最差。
在大豆收獲期,與對照相比,不同藥劑處理在根長、株高、鮮重等生長參數上均有差異性(表1)。其中生物種衣劑1∶60的SN102處理后,大豆根長、株高都最大,分別達到19.32 cm和54.34 cm,明顯高于其它藥劑處理,差異顯著。70%吡蟲啉顆粒劑13 kg·hm-2處理后大豆平均根長最小,僅為15.22 cm,略低于對照組的平均根長16.25 cm,10%噻唑膦顆粒劑17 kg·hm-2處理的平均株高最低,為44.92 cm,低于對照0.62 cm。在單株鮮重上,仍然是生物種衣劑1∶60的SN102處理平均值最大,達到30.64 g,與對照差異顯著(df=22,F=6.78,p﹤0.05),植株鮮重增加率為46.32%,10%噻唑膦顆粒劑17 kg·hm-2的平均植株鮮重最小,為19.56 g,與對照相比,其植株鮮重減少了6.59%。
各處理后的產量在117.6~155.9 kg·667m-2之間,其中生物種衣劑SN102處理后增產效果明顯,1∶60拌種處理產量最高,達到155.9 kg·667m-2,增產率為29.8%,而茶皂素顆粒劑50 kg·hm-2、10%噻唑膦顆粒劑17 kg·hm-2和70%吡蟲啉顆粒劑13 kg·hm-2處理的產量均低于對照。比較大豆收獲后測產指標,各藥劑處理間的每莢粒數無顯著差異,而各處理間的每豆莢數、千粒重存在顯著差異,其中生物種衣劑1∶60的SN102處理的每1 m2豆莢數平均值和千粒重平均值最大,分別為565.5 個、203.4 g,而10%噻唑膦顆粒劑17 kg·hm-2處理平均每1 m2豆莢數量最少,為456.0 個,比對照低15.3 個。對照處理平均千粒重最小,僅為182.1 g(表2)。

表1 不同殺線劑的防治效果和對大豆生長的影響
注:數據表示為平均數±標準差,同列數據后相同小寫字母表示在0.05水平差異不顯著。

表2 不同殺線劑對大豆產量的影響
注:數據表示為平均數±標準差,同列數據后相同小寫字母表示在0.05水平差異不顯著。
大豆孢囊線蟲病是一種土傳病害。目前防治措施主要有輪作、化學藥劑、抗病品種及種衣劑包衣等,其中種衣劑包衣技術持效期長、成本低、操作簡單且對生態環境安全,適宜在農業生產中推廣[14~15]。筆者研究在西北黃土塬雨養農業區,測定7種不同藥劑處理對孢囊數量、大豆生長和產量的影響,評價藥劑的防治效果。試驗表明,7種試驗藥劑均抑制大豆孢囊線蟲繁殖。
筆者試驗中,生物種衣劑 SN102的3種藥種比(1∶100、1∶80、1∶60)拌種處理都能抑制線蟲繁殖,對大豆植株生長有明顯促進作用,各處理的大豆生長量和產量隨拌種比例增大而增加,藥種比為1∶60時,大豆根長、株高、鮮重和產量的測算指標(每1 m2豆莢數、豆粒數、千粒重)數值均達最大,顯著優于其它處理,667 m2產量可達155.9 kg,增產率為29.8%。張維耀[16]對生物種衣劑菌線克 SN100防病增產效果進行研究,結果表明,能有效防治根腐病且增產作用明顯。周圓圓等[17]在黑龍江大豆田進行試驗,研究表明生物種衣劑菌線克SN101對大豆孢囊線蟲病防效達到46.51%,有明顯的促進大豆生長和增產作用。連續兩年測定生物種衣劑菌線克SN102的防效表明,兩年平均孢囊減退率分別為 37.80%和28.95%,增產率分別為21.10%和12.36%,能夠促進大豆幼苗生長[18]。王玲等[19]研究表明,禾力素能夠抑制孢囊線蟲孵化,并有促生、增產作用。
試驗發現,茶皂素、5%阿維菌素顆粒劑、10%噻唑膦顆粒劑和70%吡蟲啉顆粒劑的各施藥量處理對線蟲繁殖的抑制作用不同,其中0.5%阿維菌素顆粒劑60 kg·hm-2處理防治效果為54.01%,并與裴世安等[20]的研究結果相近,0.5%阿維菌素顆粒劑30 kg·hm-2處理后防效高達55.13%,小麥增產18.54%。茶皂素、10%噻唑膦顆粒劑和70%吡蟲啉顆粒劑各處理的大豆根長、株高和鮮重與對照相比,無顯著差異。各藥劑處理的產量與對照相比,少數藥劑處理小區的產量略低于對照,而部分小區處理產量增加不明顯。筆者試驗中,茶皂素對大豆孢囊線蟲防效最高為37.49%,增產6.7%,而王龍平[21]的研究表明茶皂素對小麥孢囊線蟲病抑制率達到41.4%,其原因可能與線蟲種類及施藥量不同有關。
近年來,由于化學藥劑成本和殘留問題,生物藥劑優勢更加突出,生物防治已是防治大豆孢囊線蟲的研究重點[22~23]。防治大豆孢囊線蟲病仍要遵循"預防為主,綜合防治"的理念。筆者研究中生物種衣劑1∶60的SN102防效最好,其次為60 kg·hm-2的0.5%阿維菌素和1:60 的SN101,3種藥劑均是生物藥劑,適宜在生產中推廣。