煙草間作萬壽菊對根結線蟲的控制及土壤線蟲群落的影響

楊再福 喻會平 劉杰 劉育棟 朱勇 涂勇

摘 要：本研究通過田間試驗評價煙草間作萬壽菊對根結線蟲的控制效果，與此同時對煙田土壤線蟲進行采樣、分離及鑒定，分析線蟲的群落多樣性，以期探究間作對土壤線蟲群落的影響。結果表明，煙草間作萬壽菊對根結線蟲病的防效僅為30.98%，顯著低于1.8%阿維菌素處理。4種不同種植模式下（煙草間作萬壽菊、1.8%阿維菌素處理、單種煙草空白對照以及單種萬壽菊陽性對照）三個時期共分離到線蟲6070條，隸屬2綱6目18個屬。通過分析發現種植前試驗地各小區間土壤線蟲多樣性較一致，煙草生長期及采收期，不同種植模式下土壤中的線蟲群落存在一定的差異，在多樣性、均勻度、優勢度及豐富度上都表現出一定的變化。

關鍵詞：煙草;萬壽菊;間作;根結線蟲;土壤線蟲

中圖分類號：S432

文獻標識碼：A

文章編號：1008-0457（2021）02-0016-05

國際DOI編碼：10.15958/j.cnki.sdnyswxb.2021.02.003

Abstract：In this study，field experiments were conducted to evaluate the effect of tobacco intercropping marigold on root-knot nematode.Soil nematodes in tobacco field were also sampled，isolated and identified，and the community diversity of nematodes was analyzed to explore the effect ofthe intercropping marigold.The results showed that the control effect of tobacco intercropping marigold against root-knot nematode disease was only 30.98%，which was significantly lower than that of the 1.8% Abamectin treatment.A total of 6070 nematodes from 18 genera，6 orders and 2 classes were isolated under four different cropping patterns （tobacco-marigold intercropping，1.8% Abamectin treatment，tobacco mono-cropping，and marigold mono-cropping） in three periods.Through the analysis，it was found that the diversity of soil nematodes was relatively consistent before planting，and exhibited differences in terms of diversity，uniformity，dominance and richness during the growth and harvesting periods of tobacco under different cropping patterns in the test plots.

Keywords：tobacco;marigold;intercropping;root-knot nematode;soil nematode

根結線蟲（Meloidogyne spp.）種類多、分布廣、危害多種作物，是農業生產中的重要線蟲[1]。其以二齡幼蟲侵入植物根組織，定居在根組織內取食，同時分泌酶類、生長素等刺激細胞膨大，導致根局部膨大呈結狀，根吸收水分及養分能力下降，植株呈現矮小、黃化癥狀，造成嚴重的經濟損失，全球每年因此造成的農作物損失約占總產量的11%[1-2]。煙草根結線蟲病在全國多個煙區嚴重危害，是煙草生產中的主要病害[3-6]。

萬壽菊（Tagetes erecta L.）因其觀賞和藥用價值而被廣泛種植。研究表明萬壽菊全株具有抑殺根結線蟲的活性物質[7-8]，利用植株粉碎還田對煙草和番茄的根結線蟲病具較好的防效[9-10]。王丹等[11]報道了萬壽菊與芹菜輪作對根結線蟲病的防效可達62.38%，高于化學藥劑噻唑膦;張鐵耀等[12]通過間作萬壽菊防控黃瓜根結線蟲病并揭示其中的機理。煙草與萬壽菊間（套）作，能增加土壤中細菌真菌的多樣性，提升土壤的健康狀況[13-14]。煙草與萬壽菊輪作可有效提高土壤中有益功能菌群的數量、肥力、改善土壤微生態環境、緩解連作障礙等[15-16]。線蟲是土壤生態中活躍的群體，有各種不同食性的類群，相互間存在制約或促進的關系，分析線蟲群落結構的變化是揭示土壤條件改變的一種有效手段[17]。吳文濤等[18]研究萬壽菊—煙草輪作對土壤線蟲的影響，表明萬壽菊根系分泌物對土壤線蟲有較為廣譜的抑制作用。以煙草間作萬壽菊種植模式探究對根結線蟲病的控制及對土壤線蟲群落結構的影響，為生態調控防治煙草根結線蟲病提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

煙草、萬壽菊的種子均由貴州省煙草公司畢節市公司提供，煙草品種為云煙87。煙草、萬壽菊均采用漂浮法進行育苗。

1.8%阿維菌素乳油，浙江海正化工股份有限公司生產。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗設計

本試驗地位于畢節市煙草公司黔西科技園內，所選地塊土地平整、肥力均勻、排灌條件好，上一年度種植煙草且根結線蟲病發生嚴重。

小區設置煙草間作萬壽菊處理，1.8%阿維菌素處理、單種煙草（空白CK）、單種萬壽菊（陽性CK）、小區采用隨機區組排列，重復3次，小區面積在0.05畝左右，種植煙草株數60棵。

煙草間作萬壽菊的方法：采用單壟雙行煙種植模式，中間種植萬壽菊，兩邊種植煙草，萬壽菊與兩邊煙株的間距為60 cm，同行萬壽菊間的株距為40 cm，煙草與萬壽菊同一時間種植。

1.8%阿維菌素處理：煙草種植方法與單種煙草一致，井窖回填覆土當天，按500 mL/667m2用量灌根。

單種煙草（空白CK）：采用井窖式移栽，種植株距及種植壟間距離與常規一致。

單種萬壽菊（陽性CK）：萬壽菊按行距80 cm、株距40～45 cm標準種植。

1.2.2 煙草根結線蟲病的防效調查

在煙葉采收完成后，將整個小區煙株全部拔起，按照國家標準GB/T23222-2008《煙草病蟲害分級及調查方法》的分級標準，進行病害等級統計，并計算病情指數、發病率及防效，計算公式如下：

（1）病情指數=∑[（病級數×該病級株數）/（調查總株數×最高級值）]×100

（2）發病率=發病株數/調查總株數×100%

（3）防效=[（對照區病情指數-處理區病情指數）/對照區病情指數]×100%

1.2.3 土壤線蟲群落的分析

1.2.3.1 土壤采集方法 小區內采用五點采樣法，每個點劃1 m2的采樣區，再進行5點采樣。采樣范圍在距作物根系20 cm范圍內，采樣土層深度5～20 cm，每點土樣采樣量為120 g左右，土樣裝入密封袋內并用記號筆寫明采樣小區、時間等事項。土樣采回后及時分離，如不能及時分離則放置于4 ℃冰箱保存。

土壤采集共三次，分別于煙草種植前（2016年3月12日）、煙草生長期（2016年5月15日）、煙草采收期（2016年7月25日）進行采樣。

1.2.3.2 土壤中線蟲的分離、殺死、固定、計數及鑒定 土壤中線蟲的分離、殺死、固定、制片等，參照謝輝[19]的方法進行。

在解剖鏡下計數，并將線蟲數量折算成100 g土樣含有的線蟲數。在光學顯微鏡下，參照Bongers的線蟲分類圖鑒、尹文英[20]的中國土壤動物檢索圖鑒，進行科屬鑒定。

1.2.3.3 數據分析 各類群數量優勢度的劃分：個體數占總分離量10%以上者為優勢類群（+ + +），個體數占總分離量1%～10%為常見類群（+ +），個體數占總分離量1%以下為稀有類群（+）。

采用以下指標對土壤線蟲群落結構進行分析：

Shannon-Weiner多樣性指數：H′=-∑si=1ni/N×ln（ni/N），式中，ni為第i類群的個體數，N為群落所有類群的總個體數;

Pielou均勻度指數：J′=H′/lnS，式中，H′為Shannon-Weiner指數，S為類群數;

Simpson優勢度指數：λ=∑（ni/N）2，式中，ni為第i類群的個體數，N為群落所有類群的個體總數;

Margalef豐富度指數：SR=（S-1）/lnN，式中，S為類群數，N為群落所有類群的個體總數[21]。

用SPSS 20.0軟件進行相關分析。

2 結果與分析

2.1 煙草間作萬壽菊對根結線蟲病的防效

煙草間作萬壽菊對根結線蟲病的防效詳見表1。表1中結果顯示，煙草間作萬壽菊對根結線蟲病具有一定的防治效果，但防效僅為30.98%，顯著低于1.8%阿維菌素處理的防效（56.48%）;其發病率為74.25%雖低于空白對照的76.98%，但兩者無顯著性差異;病情指數為17.69低于空白對照（25.63），高于1.8%阿維菌素處理（11.15），但與二者均無顯著性差異。

2.2 煙草不同種植模式下土壤線蟲群落組成

煙草間作萬壽菊、1.8%阿維菌素處理、單種煙草（空白CK）、單種萬壽菊（陽性CK）4種不同種植模式下，種植前期、生長期、采收期，三個時期共分離獲得線蟲6070條，隸屬于2綱6目18個屬，分別為：食真菌性線蟲，滑刃屬（Aphelenchoides）、真滑刃屬（Aphelenchus）;食細菌性線蟲，小桿屬（Rhabditis）、雙胃屬（Diplogaster）、偽桿咽屬（Rhabdontolaimus）、盆咽屬（Panagrolaimus）、板唇屬（Chiloplacus）;植物寄生線蟲，根結屬（Meloidogyne）、墊刃屬（Tylenchus）、散香屬（Boleodorus）、螺旋屬（Helicotylenchu）、短體屬（Pratylenchus）、針屬（Paratylenchus）、裸矛屬（Psilenchus）;捕食—雜食性線蟲，絲尾屬（Oxydirus）、伊龍屬（Ironus）、單齒屬（Mononchus）、銼齒屬（Mylonchulus）。

煙草不同種植模式下土壤線蟲群落的組成及營養類群詳見表2。表中結果表明，煙草不同種植模式下土壤線蟲的優勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結屬和墊刃屬;4種不同種植模式下，三個時期線蟲數量總數比較，單種煙草（空白CK）>煙草間作萬壽菊>單種萬壽菊（陽性CK）>1.8%阿維菌素處理。

煙草間作萬壽菊3個時期共分離到土壤線蟲14屬1644條，其中優勢類群為滑刃屬、小桿屬和根結屬;1.8%阿維菌素處理3個時期共分離到土壤線蟲16屬1066條，其中優勢類群為滑刃屬、小桿屬和根結屬;單種煙草（空白CK）3個時期共分離到土壤線蟲17屬1844條，其中優勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結屬和墊刃屬;單種萬壽菊（陽性CK）3個時期共分離到土壤線蟲17屬1476條，其中優勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結屬和墊刃屬。

2.3 煙草不同種植模式下土壤線蟲群落的多樣性

煙草不同種植模式下，土壤線蟲群落的多樣性詳見表3。從表3結果可看出，種植前各小區土壤線蟲群落在多樣性指數、均勻度指數、優勢度指數上存在一定的差異，但無顯著性差異，僅在豐富度指數上，1.8%阿維菌素處理的小區最低僅為1.66，與其他種植模式小區呈顯著性差異，反映出所選田塊土壤中線蟲的多樣性較一致。

生長期，土壤線蟲群落多樣性指數，單種煙草（空白CK）>單種萬壽菊（陽性CK）>煙草間作萬壽菊>1.8%阿維菌素處理，1.8%阿維菌素處理與其他3種呈顯著性差異;均勻度指數上，煙草間作萬壽菊>單種煙草（空白CK）=單種萬壽菊（陽性CK）>1.8%阿維菌素處理，1.8%阿維菌素處理與其他3種呈顯著性差異;優勢度指數上，單種煙草（空白CK）顯著低于其他3種，其他3種模式間無顯著性差異;豐富度指數上煙草間作萬壽菊顯著低于其他3種模式，其他3種模式間無顯著性差異。

采收期，土壤線蟲群落多樣性指數，單種萬壽菊為1.85，顯著低于其他3種模式，但其他3種模式間無顯著性差異;均勻度指數上單種煙草為0.83，顯著高于其他3種模式，而其他3種模式間無顯著性差異;優勢度指數上單種煙草為0.15，顯著低于其他3種模式，其他3種模式間無顯著性差異;豐富度指數上1.8%阿維菌素處理為2.02，顯著高于其他3種模式，其他3種模式間無顯著性差異。

3 結論與討論

煙草根結線蟲病是一種嚴重的土傳病害，防治難度大，所用化學藥劑多為高毒、劇毒，不斷有殺線劑被禁用。采用拮抗/抑殺線蟲植物與感病植物間（套）作防控根結線蟲是一種綠色的防控措施，具有較好的應用前景。

試驗結果表明，煙草間作萬壽菊對根結線蟲病具有一定的防效，但防效僅為30.98%，明顯低于張鐵耀等[12]報道的間作萬壽菊2倍對黃瓜根結線蟲病的防效（根結線蟲數量降低66.7%，病情指數降低51.4%）。分析其原因可能為，本研究采用的是單壟雙行煙株，中間種植萬壽菊的間作方式，前期煙草根與萬壽菊根之間的距離較遠，萬壽菊根分泌物對煙草根際的根結線蟲影響不大，故造成防效較低，因此建議增加萬壽菊種植密度，減小煙株與萬壽菊之間的株距，以提升對根結線蟲的防效。

從煙草間作萬壽菊、1.8%阿維菌素處理、單種煙草（空白CK）、單種萬壽菊（陽性CK），4種不同種植模式下，種植前期、生長期、采收期，三個時期共分離到線蟲6070條，隸屬于2綱6目18個屬，食性類群分別為：食真菌性線蟲、食細菌性線蟲、植物寄生線蟲和捕食—雜食性線蟲，優勢類群為滑刃屬、小桿屬、根結屬、墊刃屬，這與陳國康等[22]對重慶煙草根際土壤線蟲群落結構的調查結果相似。

三個時期線蟲數量總數比較，單種煙草（空白CK）>煙草間作萬壽菊>單種萬壽菊（陽性CK）>1.8%阿維菌素處理，結果表明種植萬壽菊對土壤線蟲有一定的抑殺作用，與現有的報道相符[11-12，18]。

不同種植模式會通過影響植物生長或土壤微生物活動，導致線蟲的營養類群、群落結構和豐富度發生變化[23]。種植前試驗地各小區間土壤線蟲多樣性較一致;煙草生長期及采收期，不同種植模式下土壤中的線蟲群落存在一定的差異，在多樣性、均勻度、優勢度及豐富度上都表現出一定的變化。

參 考 文 獻：

[1] ELLING A A.Major Emerging Problems with Minor Meloidogyne Species[J].Phytopathology，2013，103（11）：1092-1102.

[2] SHAHADAI-MOGHADDAM Z，BAGHERI N，JELODARN B，et al.Inheritance of southern root-knot nematode resistance in air-cured tobacco[J].Tropical Plant Pathology，2017，42（1）：32-38.

[3] 許靈杰，杜相革，翟欣，等.煙草根結線蟲病研究概況及其防治措施[J].黑龍江農業科學，2013（12）：153-157.

[4] 焦永吉，王悶靈，趙云波，等.河南省煙草根結線蟲種類的PCR鑒定與種群分析[J].中國煙草學報，2014，20（3）：79-83.

[5] 陸惠光，陳恩發，范成平，等.貴州安順地區煙草根結線蟲病發生動態與分布[J].貴州農業科學，2018，46（6）：76-79.

[6] 施河麗，向必坤，左梅，等.恩施煙區煙草根結線蟲發生與土壤理化性狀的關系[J].中國煙草科學，2020，41（1）：81-86.

[7] HOOKSC R R，WANG K H，PLOEG A，et al.Using marigold （Tagetes spp.） as a cover crop to protect crops from plant-parasitic nematodes[J].Applied Soil Ecology，2010，46：307-320.

[8] 李曉飛，王云民，徐成龍，等.萬壽菊對煙草根結線蟲的殺線活性[J].安徽農業科學，2017，45（19）：136-137.

[9] 金桂梅，胡小東，楊艷鮮，等.生態調控技術防治煙草根結線蟲試驗[J].云南農業科技，2013（5）：11-12.

[10] 高博，郝永麗，劉慶鵬，等.萬壽菊粉碎還田對設施土壤根結線蟲的抑制作用[J].北方園藝，2020（18）：32-37.

[11] 王丹，劉存輝，石朝鵬，等.輪作萬壽菊對芹菜根結線蟲病的防控效果[J].中國植保導刊，2020，40（12）：46-48.

[12] 張鐵耀，李衍素，郭允娜，等.萬壽菊間作密度對黃瓜南方根結線蟲防效和黃瓜生長與產量的影響[J].中國生物防治學報，2014，30（3）：348-354.

[13] 夏體淵，陳澤斌，蘇源，等.萬壽菊—煙草套作體系中不同生長期煙草根際土壤微生物多樣性研究[J].西南農業學報，2018，31（4）：680-685.

[14] LI Y Y，FENG J，ZHENG L ，et al.Intercropping with marigold promotes soil health and microbialstructure to assist in mitigating tobacco bacterial wilt[J].Journal of Plant Pathology，2020，102：731-742.

[15] 吳文濤，薛美靜，張靖，等.萬壽菊煙草多樣性種植對土壤肥力相關的菌群和土壤酶活的影響[J].分子植物育種，2018，16（23）：7907-7912.

[16] 黎妍妍，馮吉，王林，等.萬壽菊—煙草輪作調理植煙土壤細菌群落結構的作用[J].中國煙草科學，2021，42（1）14-19.

[17] BONGER S T and BONGER S M.Functional diversity of nematodes[J].Applied Soil Ecology，1998，10：239-251.

[18] 吳文濤，董瑩，王曉強，等.萬壽菊—煙草輪作對土壤線蟲群落的影響[J].西南農業學報，2019，32（2）：342-348.

[19] 謝輝.植物線蟲分類學[M].2版.北京：高等教育出版社，2005.

[20] 尹文英.中國土壤動物檢索圖鑒[M].北京：科學出版社，1998.

[21] 薛會英，胡鋒，羅大慶.藏北高寒草甸植物群落對土壤線蟲群落的影響[J].土壤學報，2013，50（3）：507-516.

[22] 陳國康，陳讓，朱致豫，等.重慶煙草根際土壤線蟲及其群落結構的調查分析[C].中國植物病理學會，2012：338.

[23] LIANG W J，LOU Y L，LI Q，et al.Nematode faunal response to long-term application of nitrogen fertilizer and organic manure in Northeast China[J].Soil Biology & Biochemistry，2009，41（5）：883-890.