臨洮縣不同玉米種植區域線蟲數量與土壤養分相關性研究

關鍵詞：線蟲；土壤養分；數量特征；相關性；臨洮縣

中圖分類號：S513；S154.386 文獻標志碼：A 文章編號：2097-2172（2025）07-0681-06

doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2025.07.015

Correlation Analysis of Nematode Quantity and Soil Nutrients in Different Maize Planting Areas of Lintao County

SUN Huidong， WEN Ruiting，MU Xiaoling， WANG Peng （Lintao Agricultural School，Lintao Gansu 7305OO，China）

Abstract：Todevelopamethodofcontrolingthenumberofnematodesbyimprovingsoilconditions，fromMay5th2，the nutrientcontentsandnematodenumbersofmaizerhizospheresoilweremeasuredevery3Odaysin14diferentmaizeplantingareas inLintaoCounty.Thechangesofsoil nematodeswithtimeandthecorelationbetweensoilnematodesandsoilnutrientswere analyzed.Resultsindicatedthatthenumberofnematodesinmaizerhizospheresoilincreasedwiththegrowthperiodofmaize. Significantvrtiosinsiltrentlevelsereedossdientsoilsontentsofiltotaltrogenvlablesos， availablepotassum，andogancmatterexhbitednolinearcorrelationswithnematodeabundance.Overall，nematodepoplations can be managed by adjusting soil nutrient levels. Specifically，maintaining available phosphorus content below 40mg/kg ，available potassium content below 200mg/kg， and applying an appropriate amount of nitrogen fertilizer can effctively control nematode numbers.

KeyWords：Nematode，Soil nutrient; Quantity characteristic; Correlation，Lintao County

線蟲是土壤中數量和功能類群最豐富的生物類群之一，自然界中線蟲約有50萬 ～100 萬種，其中植物線蟲約占 10%^[1-4] 。在不同類型的土壤生態系統中，土壤線蟲的數量和生物量存在顯著差異。線蟲對土壤生態系統功能起到一定的調控作用，對土壤中有機物分解、養分轉化和能量傳遞等過程均具有重要作用[5-6]。但當植物寄生線蟲寄生于作物根部后，會降低植株根系吸收和運輸水分及養分的能力，最終導致減產[7-8]。同時，線蟲侵染會引發真菌和細菌的復合病害，加重危害程度，加劇經濟損失[9]。玉米幼苗極易感染線蟲病，受侵染的植株不僅生活力和根部生長受到影響，植株對其他病害的抵抗能力也會降低［\"o]。研究發現短體線蟲（Pratylenchusspp.）是玉米最常見的寄生線蟲，主要在根皮層內寄生和繁殖，嚴重時會導致根部變褐、腐爛，地上部萎黃以及生長緩慢[11-12]。

線蟲可以通過輪作來防治，但其寄主范圍廣泛，供輪作的作物選擇難度相對較大。采用藥劑噴施或土壤熏蒸雖能有效防治線蟲，但易使線蟲產生抗藥性，并且對人畜造成危害，對環境帶來污染。目前選育抗性品種可作為防治線蟲的主要手段，遺傳抗性育種及分子標記技術也已廣泛應用于線蟲的防治與鑒定，但由于線蟲種類繁多，分離鑒定工作煩瑣，研究進展緩慢「13]。土壤環境可直接影響線蟲的生存狀態，研究土壤中有效成分和pH對線蟲的影響，對提高線蟲的防治效果有積極作用。目前，對臨洮縣玉米生產的研究主要集中在栽培和施肥方面，而針對線蟲在本縣不同玉米種植區域其種群種類、數量及危害的研究尚少。為此，本研究對臨洮縣14個玉米主要種植區域中不同時間玉米根際線蟲數量進行了調查研究，尋找土壤中大量元素含量與線蟲數量的相關性，以期為該地玉米線蟲防治提供理論依據。

1材料與方法

1.1試驗地概況

調查采集樣地位于臨洮縣9個鄉鎮的14個村莊（表1）。

1.2 試驗設計

1.2.1土壤樣品的采集于2022年5—9月，每隔 30d 在玉米種植田采集玉米根部土壤進行線蟲數量調查，采用5點法取樣，隨機選取5株玉米，每株沿4個方向鉆取 0～20cm 深的根際土樣，混勻后去除石塊，準確稱取 300g 備用，重復3次。1.2.2土壤養分測定于2022年5—9月，每隔30d 取根際土壤樣品，測定土壤養分。土壤有機質采用重鉻酸鉀滴定法進行測定，全氮采用半微量開氏法進行測定，速效磷采用 0.5mol/LNaHCO₃ 浸提－鉬銻抗比色法進行測定，速效鉀含量采用1.0mol/LNH₄OAc 浸提－火焰光度法進行測定，pH使用酸度計測定[14-15]。

1.2.3線蟲的分離線蟲采用分篩法進行分離［16]將 200g 土樣倒入 ^5L 水桶中，加水，將大顆粒土塊輕壓捏碎、混勻，用急水流沖成土壤懸浮液，靜置約 30s 后，將上清液經過 0.044mm 的分樣篩，重復3次，收集篩上的殘留物，然后結合漏斗法進行分離。 24h 后，由于趨水性和本身的重量，線蟲最后都會沉降至漏斗底部的橡皮管中。打開彈簧夾，取其底部約 1mL 的水樣，其中含有大部分的線蟲。如果在解剖鏡下觀察線蟲數量少，可 3000r/min 、 2～3min 離心后再檢查。

1.2.4線蟲的處理和固定用熱殺死法處理收集到的線蟲后，再用 4% 福爾馬林液固定，保存。

1.2.5線蟲的觀測及鑒定線蟲的形態鑒定主要參照謝輝等［的分類。玉米短體線蟲形態學特征為口針基部球小；背食道腺口位于食道前體部的口針基部球后；唇環有2～4個，唇區鎰縮；尾部細圓或寬圓，錐形或亞圓柱形。燕麥真滑刃線蟲特征為口針較細，無基部球；中食道球大，近方形，直徑近體寬，食道球瓣門發達；尾部稍向腹面彎曲，末端鈍圓或寬圓。

1.3 數據分析

采用Excel2016軟件進行數據統計，采用SPSSStatistics22.0軟件分析數據之間的相關性，繪制相關性圖。

表1不同玉米種植區域概況

2 結果與分析

2.1不同玉米種植區域土壤養分

由表2可知，土壤全氮含量以衙下集鎮楊家單莊、玉井鎮張家窯村較高，分別為1.39、1.37g/kg，除與南屏鎮靳家泉村和八里鋪鎮劉家崖村無顯著差異外，顯著高于其余區域；其中衙下集鎮楊家單莊土壤全氮含量是紅旗鄉出不啦村（全氮含量最低）的2.53倍。土壤中有效磷含量以太石鎮何家灣村、辛店鎮裴家灣村較高，分別為73.27、67.71mg/kg ，顯著高于其余區域，其中太石鎮何家灣村有效磷含量是衙下集鎮岳家河村（有效磷含量最低）的9.36倍。土壤有效鉀含量以玉井鎮張家窯村最高，為 330.46mg/kg ，顯著高于其余區域，是辛店鎮裴家灣村（有效鉀含量最低）的5.13倍。土壤中有機質含量以衙下集鎮楊家單莊、八里鋪鎮劉家崖村、玉井鎮張家窯村較高，分別為20.98、20.80、 20.69g/kg ，顯著高于其余區域，其中衙下集鎮楊家單莊是紅旗鄉出不啦村（有機質含量最低）的1.98倍。各區域土壤 pH 為 7.87～8.60 ，其中紅旗鄉出不啦村土壤 pH 最高，衙下集鎮毛家坪村最低。

2.2不同玉米種植區域土壤線蟲數量隨時間的變化

由表3可以看出，不同區域線蟲數量隨時間的推移變化顯著，均呈現逐漸增多的趨勢，且各地9月的線蟲數量均達最多。不同地塊中，衙下集鎮毛家坪村8月和9月的玉米根際土壤線蟲數量均明顯高于其他地塊，9月的線蟲數量最多，高達3840頭 /100g 土壤，為該地塊5月初線蟲數量的59.08倍，且線蟲數量于8、9月驟增。線蟲數量相對較低的區域為衙下集鎮楊家單莊，9月的線蟲數量為705頭 /100g 土壤。由表3可以看出，不同區域5個月的線蟲數量變化趨勢基本一致，其中平均線蟲數量最多的為衙下集鎮毛家坪村，為1228頭 /100g 土壤；辛店鎮裴家灣村次之，為942頭 /100g 土壤；衙下集鎮楊家單莊最低，為231頭 ??/100g 土壤。

表2不同玉米種植區域土壤養分含量

2.3線蟲數量與土壤養分的相關性

不同區域線蟲數量與土壤的相關性分析（圖1）表明，全氮含量與線蟲數量之間呈非線性相關，回歸方程為 y=-4.98E3+1.25E4x+5.81E3x²（R²=0.169） 。表明并非土壤中全氮含量越高線蟲數量就會越多。其中太石鎮何家灣村、辛店鎮裴家灣村、衙下集鎮毛家坪村土壤中全氮含量分別為1.07、0.99、1.12g/kg ，位于線蟲數量曲線峰值處。土壤中有效磷含量與線蟲數量呈非線性相關，回歸方程為y=2.67E3-1.08E2x+1.57x²（R²=0.469） 。表明隨土壤中有效磷含量增加線蟲含量顯著減少，但當有效磷含量高于 60mg/kg ，線蟲數量顯著升高。14個調查區域中太石鎮何家灣村和辛店鎮裴家灣村有效磷含量分別為73.27， 67.71mg/kg ，顯著高于其余區域，9月份測得的線蟲數量也顯著高于其余區域。衙下集鎮毛家坪村有效磷含量為 7.87mg/kg 顯著低于其余區域，但該區域線蟲數量最多。土壤中有效鉀含量與線蟲數量呈非線性相關，回歸方程為 y=3.51E3-26.31x+0.07x²（R²=0.205） 。當土壤中有效鉀含量小于 50mg/kg 或大于 300mg/kg 線蟲數量增多。土壤中有效鉀含量相對較高的太石鎮何家灣村、南屏鎮靳家泉村、八里鋪鎮劉家崖村、玉井鎮張家窯村9月份線蟲數量顯著高于其余區域。土壤中線蟲數量隨有效鉀含量升高先呈降低趨勢，當有效鉀含量在 200mg/kg 時線蟲數量顯著低于其余含量水平，隨后當有效鉀含量升高線蟲數量增多。土壤中有機質含量與玉米根際線蟲數量呈非線性相關，回歸方程為 y=-0.81E3+1.14E3x- 33.23x² （ R²=0.164 。各區域線蟲數量與有機質含量相關性分析，決定系數反應 4% 的數據可被描述，且數據分散程度高，無線性相關性。非線性曲線擬合度達 16.4% ，非線性相關程度高。土壤pH 與玉米根際線蟲數量之間無顯著線性相關和非線性相關性，本試驗調查樣地 ΔpH 為 7.87～8.60 ，屬于偏堿性土壤。 pH 與線蟲數量之間的關系不顯著，不能作為當地影響線蟲數量的主要因素。

圖1土壤中養分含量與根際線蟲數量相關性

2.4臨洮各區域線蟲種類鑒定

對各區域的線蟲進行形態學鑒定，發現本地線蟲以燕麥真滑刃線蟲為主要群體（圖2）。燕麥真滑刃線蟲頭部低，前端平圓，不鎰縮；口針基部增厚，無口針基部球，食道前體柱狀。食道峽部細而明顯；陰門位置較厚，尾部端鈍圓，符合真滑刃線蟲的形態特征。

3討論與結論

根結線蟲幾乎能寄生于所有的維管束植物，在植物根部的延長區孵化出2齡幼蟲侵染寄主，一般可采用化學手段或改善田間管理等措施來減少線蟲數量［18-19]。線蟲生活周期受土壤類型、溫度、濕度及王壤中離子含量等的影響，其中溫度對其存活率影響顯著［20]。對不同作物的根系根結線蟲卵孵化的適宜溫度研究表明，番茄、馬鈴薯、香蕉根系適宜線蟲孵化溫度分別為15～30、24～35、 15～30^°C ， 35^°C 以上的高溫對線蟲的孵化和2齡幼蟲存活均有抑制作用［21]。在本研究中臨洮地區5月初平均氣溫較低，線蟲在深層土壤活動且線蟲孵化率較低，作物根際測定線蟲數量少，并且5—7月份增幅緩慢主要是因為線蟲基數小，而且追施尿素的管理措施對線蟲的增加存在一定抑制作用；7月開始進入夏季高溫季節，臨洮地區溫度超過 30^qC ，最高可達 36^°C ，玉米植株需水量增加，同時高溫引起土壤水分蒸發量增加，水分匱缺抑制了線蟲的活性，不利于繁殖；9月初氣溫逐漸降低至 30^qC 以下，玉米生理活動下降，需水量降低，土壤水分蒸發量也逐漸降低，水分充足、溫度適宜是導致玉米根際線蟲數量顯著升高的主要因素。線蟲對不同地域環境適應性不同，本研究中在玉米生長季中，隨時間推移，各種植區線蟲數量均表現出逐漸增多的趨勢，表現出對溫度變化的適應性，該結果與伏召輝等［20]的研究結果相符。臨洮14個玉米種植區中，紅旗鄉3個村莊、太石鎮1村莊土壤類型為灰鈣土，衙下集鎮3個村莊、南屏鎮1個村莊為黑瀘土，其余6個村莊為黃綿土。同一土壤類型下不同區域的線蟲數量存在顯著差異，說明土壤性質對線蟲數量和生活周期的影響不顯著，也可能是環境因素、土壤水分含量以及玉米品種相互作用的結果，在后期研究中應該加入土壤水分與線蟲分布及數量的研究。

線蟲作為土壤生態系統的指示生物，可以對土壤的健康水平、土壤的生物學效應、生態系統掩體及受害程度等做以評價［22]。線蟲數量在不同土壤條件下差異顯著，從土壤中主要物質的含量與線蟲的相關性曲線分析，說明可以通過控制土壤肥力促進植株生長，在一定程度上還有效抑制線蟲數量的作用。有研究發現土壤中有效磷不超過60mg/kg ，有效鉀的含量控制在 200mg/kg ，可有效控制線蟲數量，減少線蟲對玉米植株的危害［23]。本研究中太石鎮何家灣村樣地中土壤有效磷含量（73.27mg/kg 及有效鉀含量（ 237.86mg/kg 均較高，同時在最適宜線蟲生長的9月份該地線蟲數量達2864頭，除衙下集鎮毛家坪村、辛店鎮裴家灣村外，顯著高于其他區域線蟲數量，說明在一定程度上，土壤中有效磷和有效鉀含量超出一定范圍會促進線蟲數量增加。土壤中全氮、有效磷、有效鉀和有機質含量與線蟲數量表現出一定非線性相關性。土壤全氮含量和線蟲數量相關性分析表明，全氮含量在 1.00g/kg 以上線蟲數量逐漸減少，表明適當增加氮肥施用量可限制線蟲數量。土壤有效磷、有效鉀含量和線蟲數量相關性分析表明，土壤中有效磷含量低于 40mg/kg ，有效鉀的含量低于 200mg/kg 可進一步限制線蟲數量。臨洮地區大部分區域土壤 pH 為 7.87～8.60 ，呈弱堿性，適宜線蟲的生長［20，24]。且該地玉米根際線蟲以玉米短體線蟲為主，在8月和9月根據線蟲形態學觀察發現燕麥真滑刃線蟲（AphelenchusavenauBastian），但數量極少，說明臨洮縣玉米根際土壤并不是其生長發育的主要環境區域。本研究將對不同栽培管理制度下線蟲數量的控制提供支撐，也將對臨洮地區線蟲的分類學研究提供理論基礎。后期我們將進一步研究土壤養分梯度與線蟲分布及數量的相關性，以更好地說明線蟲分布與數量的受限制因素，為該地區控制玉米病蟲害提供理論依據。

圖2線蟲形態鑒定

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