西南地區蕎麥根結線蟲危害與前茬作物及苦蕎產量的相關性

孫道旺，何成興，尹桂芳，盧文潔， 王艷青，隆文杰，張艷軍，胡選江，劉 佳，王莉花*

(1.云南省農業科學院生物技術與種質資源研究所/云南省農業生物技術重點實驗室/農業部西南作物基因資源與種質創制重點實驗室，云南 昆明 650205；2.云南省農業科學院農業環境資源研究所，云南 昆明 650205；3.玉溪市農業科學院，云南 玉溪 653100)

【研究意義】蕎麥為蓼科(Polygonaceae)蕎麥屬(Fagopyrum)1年生草本植物，富含黃酮類化合物，極具保健價值，有甜蕎(F.esculentum)和苦蕎(F.tataricum)2個栽培種[1]，甜蕎主產區為北方的內蒙古、陜西、山西、甘肅和寧夏，常年種植面積約70～80萬hm2；苦蕎主產區為長江以南的云南、四川、貴州、重慶和西藏，常年種植面積在50萬hm2以上[2]，是西南地區調節茬口的重要糧食作物之一。根結線蟲是苦蕎生產中的主要病害之一，苦蕎早期被根結線蟲侵染危害，植株生長受到嚴重影響，分支及花序減少，籽粒飽滿度不夠，產量降低，質量變差。【前人研究進展】隨著農作物種植規模化和高值農業的快速發展，植物線蟲病呈嚴重發生趨勢，將為中國第二大植物病害，其中孢囊線蟲和根結線蟲危害最為嚴重[3]。目前報道的根結線蟲有 90 多種，中國有39種，其中爪哇根結線蟲(Meloidogynejavanica)、花生根結線蟲(M.arenaria)、北方根結線蟲(M.hapla)和南方根結線蟲(M.incognita)引起90%以上的植物根結線蟲病[4-5]。根結線蟲寄主廣泛，能侵染危害絕大部分農作物，造成不同程度的損失，四川涼山、攀枝花煙區，煙葉每年損失率為10%～20%，局部地塊發病率超過70%[6]，海南淮山藥受線蟲危害減產24%～40%，嚴重者達60%～80%，甚至完全不能食用[7]，全球水稻年產量損失估計范圍為10%～25%[8]，蔬菜和果樹產業的健康發展也受其嚴重威脅[9-10]。前茬作物的根結線蟲病，會明顯影響后茬作物，馮明祥等[11]研究結果表明，在大棚條件下，前茬作物為芹菜的A棚地和C棚地，番茄根結線蟲病的病情指數為14.29和33.33，而前茬作物為番茄(即連作)的B棚地和D棚地，番茄根結線蟲病的病情指數為80.47和57.65。李淑如等[12]報道顯示，前茬作物為丹參(連作)和棉花，丹參根結線蟲較多，發病嚴重；前茬作物為玉米、紅薯和花生，丹參根結線蟲發生少量。危害蕎麥的根結線蟲主要有南方根結線蟲(M.incognita)、爪哇根結線蟲(M.javanica)和花生根結線蟲(M.arenaria)3種，其中南方根結線蟲(M.incognita)為優勢種群[13]?！颈狙芯壳腥朦c】西南地區地形地貌多為山地和丘陵，人均耕地少，貧困程度深，但自然資源豐富，光熱條件極為優越[14]，耕地復種指數潛力理論值高達288.3%[15]，1年2熟、3熟現象較為普遍。在生產中發現，蕎麥根結線蟲的發生危害，與前茬作物明顯相關，但有關蕎麥根結線蟲的發生危害與前茬作物及苦蕎產量的相關性研究，未見文獻報道?！緮M解決的關鍵問題】開展蕎麥根結線蟲發生危害與前茬作物及苦蕎產量的相關性研究，可為西南地區蕎麥生產合理布局和根結線蟲綠色防控提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 蕎麥根結線蟲危害與前茬作物的相關性

2018—2019年，在西南地區云南、貴州、四川和重慶4省(市)蕎麥主產區，對不同前茬作物的蕎麥種植地塊，按照5點取樣法，每塊地5點取樣，每點隨機調查30株蕎麥植株，按照調查病情分級標準，對每株蕎麥根部受害程度進行分級記載，統計各病情級別株數，計算發病株率和病害病情指數，分析蕎麥根結線蟲危害與前茬作物的相關性。

1.2 根結線蟲危害與苦蕎產量的相關性

1.2.1 病情級別與蕎麥產量的相關性 2019年，在試驗大棚內，將種植土壤充分混勻備用。從云南省曲靖市馬龍區舊縣鎮煙區選取根結線蟲危害較為嚴重的和健康的煙根，帶回室內分別切剪成2～3 cm的小段，按照每缽烤煙病根100、150、200、0 g 4種處理設計，分別放入事先裝有2/3種植土壤的塑料營養缽(20 cm×18 cm)中，為避免放入的煙根量不同而影響參試的蕎麥產量，試驗時用已切剪的健康煙根在每缽中分別補足煙根總量200 g，然后將苦蕎品種‘云蕎1號’種子10～15粒/缽均勻播入缽中，覆土3～4 cm。待蕎麥苗生長至2～3真葉時，每缽定植5株。每一處理種植30缽。試驗材料生長成熟時，分別調查每株蕎麥的籽粒產量和根結線蟲危害級別，建立病情級別與蕎麥產量的回歸方程，分析其相關性。

1.2.2 病情指數與蕎麥產量的相關性 2019年，在云南省曲靖市馬龍區舊縣鎮煙后苦蕎秋播種植區，選取蕎麥生長成熟的地塊10塊，采用5點取樣法，每塊地選取5個點，每個點隨機調查50株蕎麥根部受線蟲危害程度，調查每株危害級別并統計各危害級別株數，計算病害病情指數；分別稱量每一調查點50株蕎麥籽粒的產量，建立病害病情指數與蕎麥產量的回歸方程，分析其相關性。

1.3 根結線蟲病情分級標準和病情指數計算

病情分級標準[13]0級：根部正常，無可見根結；1級：1/3以下根上有少量根結；2級：1/3～1/2根上有根結；3級：1/2以上根上有根結，少量次生根上發生根結；4級：所有根上，包括次生根上也長滿根結。

1.4 數據統計與分析

試驗數據采用Microsoft Office Excel 2003進行統計處理和回歸性分析，數據不做任何轉換。

2 結果與分析

2.1 根結線蟲危害與前茬作物的相關性

通過對四川、重慶、貴州和云南4省(市)29個地點30塊地(表1)調查發現，蕎麥根結線蟲的危害與所調查的前茬作物差異較為明顯(圖1)。烤煙為前茬作物，蕎麥根結線蟲發生危害最為嚴重，發病株率為31.67%～83.93%，平均為60.47%；病情指數為8.75～34.74，平均為23.25。其次為甘藍，發病株率為0～23.90%，平均為11.95%；病情指數為0～6.61，平均為3.31。玉米、馬鈴薯、玉米和馬鈴薯套種地、油菜和辣椒等前茬作物，蕎麥根結線蟲雖有發生，但危害較輕，發病株率在5%以下，病情指數在1.00以下?，斂ê托蓍e地，沒有蕎麥根結線蟲病發生。

表1 調查地點及前茬作物

2.2 根結線蟲危害與苦蕎產量的相關性

2.2.1 病情級別與蕎麥產量的相關性 大棚根結線蟲接種試驗(表2)顯示，共調查試驗材料‘云蕎1號’416株，其中0級66株，占試驗材料15.87%，1級186株占44.71%，2級61株占14.66%，3級50株占12.02%，4級53株占12.74%，各級別除1級外，所占比例差距不大。應用Microsoft Office Excel軟件，建立根結線蟲病情級別和苦蕎單株產量之間的線性相關方程式為：y=-0.4175x+3.086，R2=0.1473(圖2)，方程式系數a=-0.4175表明，根結線蟲病害級別和‘云蕎1號’單株產量相關性呈負相關，即隨著病害級別升高，苦蕎單株產量隨之降低。另外，相關性系數R2=0.1473表明，雖然根結線蟲病害級別和‘云蕎1號’單株產量之間呈負相關，但相關性較弱。

2.2.2 病情指數與苦蕎產量的相關性 通過對云南省馬龍區舊縣鎮煙后蕎麥秋播區10塊地50個點共2500株苦蕎的調查，應用Microsoft Office Excel軟件，建立50個點根結線蟲病情指數和苦蕎產量的線性相關方程式為：y=-4.604x+600.35，R2=0.1652(圖3)。方程式系數a=-4.604表明，苦蕎根結線蟲病情指數和50株苦蕎產量相關性呈負相關，即隨著苦蕎病情指數增大，苦蕎產量隨之降低。另外，相關性系數R2=0.1652表明，雖然根結線蟲病情指數和苦蕎產量之間呈負相關，但相關性也比較弱。

3 討 論

3.1 根結線蟲危害與前茬作物的相關性

通過對玉米、馬鈴薯、辣椒、煙草、油菜、甘藍和瑪卡等前茬作物地塊和休閑地的調查結果表明，烤煙地塊的蕎麥根結線蟲危害程度最為嚴重，其次為甘藍、辣椒、馬鈴薯、玉米和油菜等前茬作物地，而瑪卡地和休閑地沒有發現根結線蟲危害蕎麥。

根結線蟲病為土傳病害，前茬作物發生根結線蟲病害之后，栽培地土壤中根結線蟲的幼蟲和卵的數量會顯著增加[16]，決定該病害的發生、流行和爆發。因此，前茬作物根結線蟲發生危害嚴重，將導致下茬寄主植物也受害嚴重。前茬種植對根結線蟲具有殺滅性的萬壽菊[17]，芹菜根結線蟲發病率僅為6.00%，病情指數為1.5，試驗防治效果為62.38%[18]。何成興等[13]研究發現，前茬為煙草的地塊蕎麥根結線蟲危害最嚴重，馬鈴薯地次之，玉米地則較輕，本調查結果與此結論一致。根結線蟲病是西南煙區的主要病害[19-20]，危害種類主要是花生根結線蟲(M.arenaria)、南方根結線蟲(M.incognita)和爪哇根結線蟲(M.javanica)[21-23]，而危害蕎麥的根結線蟲也以這3種為主[13]，這是烤煙后茬蕎麥被根結線蟲危害最嚴重的根本原因。玉米[24]、馬鈴薯[25]、辣椒[26]、油菜和甘藍[27]均為根結線蟲寄主植物，也是西南地區常年種植的主要農作物，但根結線蟲病發生危害較輕，以致后茬蕎麥根結線蟲危害也較輕?，斂ㄊ欠駷楦Y線蟲寄主植物，未見文獻報道，有待開展相關試驗研究，目前產生中未發現被根結線蟲危害的現象，因此瑪卡地和休閑地種植蕎麥，沒有根結線蟲危害。因此，西南地區蕎麥種植地，應盡量避開烤煙種植地，選擇前茬根結線蟲危害輕的玉米、馬鈴薯、瑪卡等作物種植地或空閑地，以減輕根結線蟲對蕎麥的危害。

表2 ‘云蕎1號’苦蕎根結線蟲病情級別統計數

3.2 根結線蟲危害與苦蕎產量的相關性

根結線蟲危害病情級別與蕎麥產量相關性方程：y=-0.4175x+3.086,R2=0.1473，方程式a值表明，隨著根結線蟲病害級別的升高，苦蕎單株產量隨之降低，但相關性比較弱。張振臣等[28]研究建立了煙草產量損失率與根結線蟲病害級別的方程式：y=20.51x+5.6,R=0.98696(其中y為產量損失率，x為根結線蟲病害級別)，方程式顯示，隨著根結線蟲病害級別的升高，煙草產量也隨之降低，其相關性與本文研究結果相符，但是煙草產量損失率與根結線蟲病害級別的相關性比較強；根結線蟲病情指數與苦蕎產量相關性方程：y=-4.604x+600.35,R2=0.1652，方程式a值表明，隨著根結線蟲病病情指數的升高，苦蕎產量隨之降低，相關性也比較弱。吳華新等[29]回歸模擬了芹菜根結線蟲病情指數與產量損失率的一元非線性數學模型y=0.026x1.6429,R=0.9951(其中，y為產量損失率，x為根結線蟲病病情指數)，數學模型顯示，隨著根結線蟲病情指數升高，芹菜產量隨之降低，其相關性與本文研究結果相符，其R值表明，芹菜產量損失率與根結線蟲病情指數的相關性比較強。本文研究的2個方程式共同顯示出根結線蟲危害程度與苦蕎產量之間呈負相關的趨勢，但相關性較弱，其原因可能與蓼科植物的特殊結構有關。蕎麥根系屬于直根系，包括定根和不定根，定根分主根和側根2種[2]，主根由種子的胚根發育而成，從主根上發生的支根為側根，主根以上的莖、枝部位產生的根為不定根。在蕎麥定根(主根和側根)受到根結線蟲危害后，莖、枝部產生的不定根也能為蕎麥植株生長提供水分和養分。在實際生產中發現，蕎麥苗期主根被根結線蟲嚴重危害時，側根不能發生，植株生長較弱，莖、枝部也不能產生不定根，最終蕎麥低產或絕產。因此，保證蕎麥苗期主根不受根結線蟲危害，才能保證蕎麥產量不受嚴重損失。

4 結 論

研究明確了西南苦蕎種植區域蕎麥根結線蟲的發生危害與烤煙、甘藍、玉米、馬鈴薯、玉米和馬鈴薯套種、油菜、辣椒和瑪卡等前茬作物的相關性，煙后蕎麥根結線蟲危害最為嚴重，其次為甘藍，再次為玉米、馬鈴薯、玉米和馬鈴薯套種、油菜、辣椒等，瑪卡和休閑地，沒有蕎麥根結線蟲病發生；蕎麥根結線蟲危害與苦蕎產量之間的相關性為負相關，因蕎麥能生長不定根，所以其相關性較低。蕎麥幼苗期主根被根結線蟲寄生后，嚴重影響產量，因此苗期是蕎麥根結線蟲防控的關鍵。以上研究結果，能為中國西南地區蕎麥根結線蟲病綠色防控提供理論依據。