新型种衣剂防治小麦禾谷孢囊线虫病研究

郝 瑞，黄文坤，刘崇俊，彭德良*，李红梅，李惠霞

(1.中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193；2.南京农业大学，农业部病虫监测与治理重点开放实验室， 南京 210095；3.甘肃农业大学草业学院，兰州 730070)

技术与应用

新型种衣剂防治小麦禾谷孢囊线虫病研究

郝 瑞1,2，黄文坤1，刘崇俊1,2，彭德良1*，李红梅2*，李惠霞3

(1.中国农业科学院植物保护研究所，植物病虫害生物学国家重点实验室，北京 100193；2.南京农业大学，农业部病虫监测与治理重点开放实验室， 南京 210095；3.甘肃农业大学草业学院，兰州 730070)

在田间条件下研究了甘农种衣剂Ⅰ号、甘农种衣剂Ⅱ号、甘农种衣剂Ⅲ号、阿维菌素种衣剂AV1、阿维菌素种衣剂AV2和5.7%甲维盐等6个种衣剂对小麦孢囊线虫病的防治效果。播种前对麦种进行8个不同种衣剂包衣处理，比较小麦收获后土壤中孢囊数量的变化以及小麦增产情况。结果表明，不同种衣剂处理对土壤中孢囊线虫的繁殖均有一定抑制作用，其中甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)、甘农种衣剂Ⅰ号(1∶50)和甘农种衣剂Ⅱ号(1∶35)孢囊减退率分别为56%、53%和47%。不同种衣剂处理的小麦产量增加，甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)、甘农种衣剂Ⅰ号(1∶50)、甘农种衣剂Ⅱ号(1∶35)和甘农种衣剂Ⅰ号(1∶35)增产率分别为37.6%、19.4%、17.9%和17.7%。本项目中自主研发的甘农种衣剂Ⅲ号防治效果最显著，不仅对小麦孢囊线虫病具有较好的防效，而且具有安全、低毒、省工、经济的特点，可在农业生产实践中进行推广应用。

禾谷孢囊线虫； 种衣剂； 防治效果; 小麦

小麦是我国的主要粮食作物之一，常年种植面积达2 300万hm2，种植面积和总产量均居世界第一位[1]。小麦禾谷孢囊线虫(HeteroderaavenaeWollenweber)是为害小麦、大麦、黑麦、 燕麦及多种禾本科牧草的世界性重要病原线虫, 目前已在全球四十多个国家发生，给禾谷类作物的产出造成了严重的威胁[2]。我国于1987年首先在湖北省天门县小麦上发现禾谷孢囊线虫(Heteroderaavenae)[3]，现已在河南[4]、北京[5]、安徽[6]、山东[7]、青海[8]、内蒙古[9]、江苏[10]、天津[11]等16个省(自治区、直辖市)发现该病的分布，发生面积已达400万hm2，一般病田减产20%～40%，严重地块减产达70%以上[12-13]。近年该病的发病面积逐渐扩大，危害程度日益加重，将对我国小麦生产造成严重影响，直接威胁我国的粮食和经济安全。

小麦孢囊线虫病的防治方法主要有非寄主植物轮作、种植抗耐病品种和化学防治等[14-15]。采用非寄主植物轮作方式，可一定程度上减少田间的线虫群体密度[16]，但禾谷作物孢囊线虫的寄主范围较广，不易根除，并且经济损失较大，不宜长期轮作；选育抗耐病品种是防治小麦孢囊线虫病最经济有效的方法，但当前我国种植的绝大多数小麦品种对小麦孢囊线虫均不同程度的感病，还未发现免疫品种[17-18]；化学杀线剂防治小麦孢囊线虫，不仅成本昂贵，而且残留的农药对生态环境影响很大；在小麦返青期施用生物农药0.5%阿维菌素颗粒剂处理重病田，虽然在一定程度上减轻小麦孢囊线虫造成的损失，但由于使用成本较高、投入产出比小，不易被农户推广使用[19]。因此，筛选简便易行、安全高效的轻简化小麦孢囊线虫防治技术，是有效控制其危害的重要手段之一。

近年来，种衣剂技术由于其靶标性高、隐蔽施药、用药量少、环境污染轻以及操作方便等特性，日益受到农业生产部门的青睐[20]。种子用种衣剂包衣后表面能立即固化成种衣膜，且该膜在土中遇水几乎不被溶解，药效缓慢释放，可有效防控作物苗期的病虫害，促进幼苗生长，提高作物产量[21]，因此，研发针对小麦孢囊线虫病的种衣剂对病害综合防控技术的应用与推广具有重要意义。本文通过田间试验评价了公益性行业农业科研专项“作物孢囊线虫病控制技术研究与示范”团队成员甘肃农业大学和山东农业大学自主研发的种衣剂对小麦孢囊线虫病的防治效果，以期为我国小麦孢囊线虫病的有效防治提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试小麦品种

‘农大211’(感病品种)，由中国农业大学农学与生物技术学院培育，从北京市大兴区植保植检站购买。

1.1.2 试验地

北京市大兴区东枣林村，土壤类型为砂壤土，肥力中等，病害发生比较均匀，前茬作物为玉米。小麦播种期为2011年10月12日，播种后田间进行正常施肥和浇水除草管理。

1.1.3 供试药剂

共有6个种衣剂，甘农种衣剂Ⅰ号、甘农种衣剂Ⅱ号和甘农种衣剂Ⅲ号由甘肃农业大学研制并提供，主要成分均为二硫氰基甲烷；阿维菌素种衣剂AVⅠ号、阿维菌素种衣剂AVⅡ号由山东农业大学研制并提供；5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(简称甲维盐)微乳剂由市场购买。

1.2 试验方法

1.2.1 药剂处理

小麦种子包衣药剂处理共设8个，依据药剂与小麦种子重量比分别为:甘农种衣剂Ⅰ号(1∶35)、甘农种衣剂Ⅰ号(1∶50)、甘农种衣剂Ⅱ号(1∶20)、甘农种衣剂Ⅱ号(1∶35)、甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)、阿维菌素种衣剂AV1(1∶35)、阿维菌素种衣剂AV2(1∶35)、5.7%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(以下简称甲维盐)(1∶35)。种子包衣后自然晾干备用，另设不施任何药剂的对照(CK)处理。每处理小区面积为10 m×3 m=30 m2，设3个重复区组，各小区随机排列，小区间设0.5 m保护行，不种小麦。每小区条播小麦种子450 g。

1.2.2 播种前和收获后土壤中孢囊数量的调查

播种前，采用随机五点取样法采集各小区土样，每小区采集约1～2 kg土样，用普通塑料袋装好编号后，带回实验室风干，取混匀后的200 g土样，用过筛漂浮法[22]分离土壤中的孢囊，重复3次。小麦收获后，每小区五点取样法采集麦根及根围土壤，风干混匀后，取200 g土样，漂浮法分离土壤中孢囊，重复3次。

在Olympus解剖镜下，用毛笔和挑针将定性滤纸上的孢囊全部挑出，分别统计计算每个样品中饱满孢囊与空瘪孢囊数量。每样品每样点随机挑取5个饱满孢囊，在载玻片上用挑针压破孢囊后释放出全部的卵，统计单孢囊卵量。

计算孢囊(卵量)减退率和校正孢囊(卵量)减退率，公式分别为:

孢囊(卵量)减退率(%)={[施药前孢囊数(卵量)-施药后孢囊数(卵量)]/施药前孢囊数(卵量)} ×100；

防治效果(%)={[防治区孢囊(卵量)减退率-对照区孢囊(卵量)减退率]/[100-对照区孢囊(卵量)减退率]}×100。

1.2.3 不同种衣剂处理对小麦生长和产量的影响调查

在小麦收获期，每小区五点法随机选取10株小麦，将植株连根挖出，测量小麦株高及分蘖数；每小区随机选取1 m2，收获全部小麦植株麦穗，用普通塑料袋装好标记后带回实验室，计数每小区1 m2的穗数、每穗粒数、千粒重及每平方米产量，并根据4个重复区组的千粒重折算每667 m2产量。小麦产量公式为：理论产量(kg/667 m2)=[每平方米穗数×每穗粒数×千粒重(g)×666.7]/1 000，折合产量(kg/667 m2)=每方平米实际产量(g)×666.7/1 000。

1.2.4 数据统计分析

运用SPSS软件对数据进行方差分析(ANOVA)，置信度为0.05。

2 结果与分析

2.1 不同种衣剂处理对孢囊数量及单孢囊卵量的影响

通过调查播种前土壤中与种衣剂处理收获后土壤中的孢囊数量，可以看出，播种前所选试验地块的孢囊线虫群体密度是比较均匀的；收获后，不同种衣剂小麦拌种处理的土壤中孢囊数量之间无显著差异，但与播种前相比均有减少，其中甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)、甘农种衣剂Ⅰ号(1∶50)处理小区的孢囊减退率较高，分别为33.7%、29.7%，而未经种衣剂处理的对照小区，小麦收获后的土壤中孢囊数量增加了48.2%(表1)。比较6个种衣剂的8个处理的孢囊减退率发现，各处理间的校正孢囊减退率无显著差异，说明这6个种衣剂一定程度上可抑制小麦孢囊线虫的繁殖，其中甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理后的小区平均校正孢囊减退率最高，达到56.0%。

表1不同种衣剂处理小麦种子后对土壤中孢囊量及卵量的影响1)

Table1Changesinnumberofcystsandeggsinthesoilafterseedcoating

种衣剂名称Nameofseed⁃coating施药量/kg·hm-2Dosage土壤中孢囊数/个·(200g)-1Numberofcystsinthesoil播种前Beforesowing收获后Afterharvesting孢囊减退率/%Averagecystreducingrate防治效果/%Controleffect单孢囊卵量/粒Eggspercyst播种前Beforesowing收获后Afterharvesting卵量减退率/%Averageeggreducingrate防治效果/%Controleffect甘农种衣剂Ⅰ号1∶356．6(28±8．5)ab(23±2．1)a16．9(36±16．2)a(236±19．1)ab(189±12．9)a20．1b(43±1．9)a 甘农种衣剂Ⅰ号1∶504．6(37±4．5)a(26±3．2)a29．7(53±5．4)a (230±4．4)abc(171±7．4)ab25．5b(46±7．7)a 甘农种衣剂Ⅱ号1∶2011．5(24±3．5)ab(22±4．7)a11．0(37±20．8)a(160±22．0)bc(149±31．5)ab6．9c(26±26．6)a甘农种衣剂Ⅱ号1∶356．6(32±2．0)ab(25±2．0)a20．0(47±5．9)a (219±49．2)abc(156±16．2)ab28．8b(36±26．1)a甘农种衣剂Ⅲ号1∶356．6(32±0．9)ab(21±1．2)a33．7(56±3．3)a (208±46．2)abc(124±7．6)b 40．5a(54±6．2)a 阿维菌素种衣剂AV11∶356．6(27±6．9)ab(23±3．4)a12．5(38±4．9)a (253±28．0)a(194±22．3)a23．4b(40±15．6)a阿维菌素种衣剂AV21∶356．6(22±1．5)ab(20±4．7)a9．0(38±18．1)a(206±2．0)abc(176±7．0)a 14．7b(38±8．2)a 5．7%甲维盐1∶356．6(24±2．3)ab(22±2．1)a9．6(39±11．8)a(156±5．8)bc(146±4．9)ab6．5c(31±10．8)aCK-(20±3．3)b(30±2．4)a-48．2-(143±13．4)c(198±6．3)a -38．8d-

1) 数据表示为平均值±标准差，同列数据后具有相同小写字母表示在0.05水平差异不显著。 The data represent the mean±standard deviation, and same lowercase letters in the same column indicate no significant difference at 0.05 level.

比较播种前和收获后土壤中的单孢囊卵量，从表1可以看出，小麦种子包衣处理在收获后的土壤中，仅甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理小区的单孢囊卵量与对照小区的差异显著，且平均卵量减退率最高，为40.5%；其他药剂处理的单孢囊卵量与对照无显著差异，但均有所减少，其中甘农种衣剂Ⅱ号(1∶35)和甘农种衣剂Ⅰ号(1∶50)处理小区的单孢囊卵量减退率较高，分别减少28.8%、25.5%，说明种衣剂处理可以在一定程度上减少单孢囊卵量。比较8个种衣剂处理的单孢囊卵量减退率发现，各药剂处理间的校正卵量减退率无显著差异，其中，甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理小区的校正卵量减退率平均值最高，为54.0%。

2.2 不同种衣剂处理对小麦生长及产量的影响

收获期小麦分蘖数和株高在不同种衣剂处理间存在显著差异，各药剂处理中，甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理小区的分蘖数和株高都最大，分蘖数与对照相比多了一倍，而株高与对照相比增加了18.1%。甘农种衣剂Ⅱ号(1∶20)处理小区的株高均值最低，为69 cm，仅略高于对照。比较小麦收获后的各项测产参数， 各种衣剂处理间的每平方米穗数和每穗小麦粒数均无显著差异，而各处理间的千粒重存在显著差异，其中甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理小区的平均千粒重为45 g，比对照小区增加44%(表2)。

表2不同种衣剂处理后对收获期小麦生长及产量的影响1)

Table2Changesinwheatgrowthandyieldatharvestingafterseedcoating

种衣剂名称Nameofseed⁃coating分蘖数/个Tilleringnumber株高/cmPlantheight每平方米穗数/个Spikenumberpersquaremeter每穗粒数/个Grainsperspike千粒重/gThousandseedweight每平方米实际产量/gYieldpersquaremeter理论产量/kg·(667m2)-1Theoreticalyield折合亩产/kg·(667m2)-1Equivalentyield增产率/%Increaserateoftheyield甘农种衣剂Ⅰ号1∶35(2．8±0．4)ab(77±0．9)abc(367±34．4)a(30±2．1)a(41±1．6)ab(406±56．5)ab(305±21．1)abc(270±37．6)ab17．7甘农种衣剂Ⅰ号1∶50(3．4±0．2)bc(76±2．4)abc(383±30．6)a(36±4．8)a(42±1．4)a(414±27．7)ab(383±48．8)a(276±18．5)ab19．4甘农种衣剂Ⅱ号1∶20(2．8±0．3)ab(69±0．6)de(344±39．5)a(33±0．8)a(41±2．0)ab(389±43．2)ab(312±45．1)ab(259±28．8)b14．1甘农种衣剂Ⅱ号1∶35(3．3±0．3)bc(70±0．9)cde(371±34．4)a(31±3．8)a(42±2．4)a(407±28．2)ab(319±23．6)ab(271±18．8)ab17．9甘农种衣剂Ⅲ号1∶35(3．8±0．3)a(82±0．9)a(407±75．6)a(30±2．6)a(45±1．1)a(535±84．5)a(359±34．4)ab(357±56．3)a37．6阿维菌素种衣剂AV11∶35(3．0±0．4)bc(74±0．6)bcd(357±77．8)a(34±2．1)a(41±2．1)ab(395±40．5)ab(316±29．6)ab(264±27．0)ab15．5阿维菌素种衣剂AV21∶35(3．0±0．1)bc(78±2．0)ab(331±33．5)a(30±1．8)a(41±3．2)ab(386±41．5)ab(280±45．1)abc(257±27．6)b13．45 7%甲维盐1∶35(2．0±0．3)c(72±2．1)bcde(290±28．7)a(33±1．1)a(41±2．7)ab(384±48．4)ab(260±17．8)bc(256±32．3)b13．0CK(1．9±0．3)c(67±4．2)e(282±27．2)a(32±0．4)a(34±3．4)b(341±26．7)b(207±38．0)c(225±18．2)b-

1) 数据表示为平均值±标准差，同列数据后具有相同小写字母表示在0.05水平差异不显著。 The data represent the mean±standard deviation, and same lowercase letters in the same column indicate no significant difference at 0.05 level.

各种衣剂处理后的各小区产量在270～357 kg/667 m2之间，均高于对照小区的225 kg/667 m2，其中甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理的小区小麦增产效果最显著，无论是理论产量还是折合产量均最高，与对照相比增加率达到37.6%，而5.7%甲维盐(1∶35)、阿维菌素种衣剂AV2(1∶35)与甘农种衣剂Ⅱ号(1∶20)的产量增加率较低，在13%左右。对理论产量与折合产量进行比较可以看出，甘农种衣剂Ⅰ号(1∶50)在两者之间存在较大差异，折合产量比理论产量少27.9%，而其他种衣剂处理的两值较为接近，差异不明显。

总之，小麦种衣剂包衣后，各处理均能减退小麦孢囊线虫的群体密度，且有一定增产效果，尤其是甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理，对孢囊线虫的抑制以及对小麦生长和产量增长的影响最显著，可在实际生产中推广应用。

3 讨论

小麦孢囊线虫病是一种土传病害，并且发病面积通常比较大，与播前熏蒸剂处理土壤、小麦返青前后施用触杀或内吸性杀线剂相比，采用化学种衣剂包衣技术防治孢囊线虫，不仅靶标性高，药效期长，成本低廉，而且对小麦的生长和环境生态比较安全，因此，这项简单易操作的化学防治技术适合在农业生产上推广应用。本文通过分析6种不同种衣剂对麦种包衣处理后对孢囊数量、单孢囊卵量以及小麦生长和产量的影响，评价了这些种衣剂对小麦孢囊线虫病的防治效果，其中甘农种衣剂Ⅲ号(1∶35)处理小区的土壤中孢囊数量、单孢囊卵量的减退率与小麦增产率最显著，说明该种衣剂能够有效地防治小麦孢囊线虫病，适合在实际生产中推广。而山东农业大学研制的两种阿维菌素种衣剂和甲维盐种衣剂，与甘农种衣剂相比，防治效果并不显著，但也都促进了小麦生长，增产率在10%以上，可进一步通过改变使用剂量提高防治效果。

甘农种衣剂Ⅰ号、Ⅱ号及Ⅲ号的主要成分均是二硫氰基甲烷，是一类具有强烈杀菌、杀线虫活性的有机硫氰化合物，现已成功开发为高效种子处理剂用于稻麦种传病害防治[23]，也可以有效控制番茄根结线虫病等土传病害[24]。甘农种衣剂Ⅲ号除二硫氰基甲烷外还含有少量噻虫嗪成分。噻虫嗪是瑞士先正达公司1998年开发的第二代新烟碱类杀虫剂，对蚜虫、飞虱、叶蝉、粉虱等刺吸式害虫具有较好防效[25]，已在多种作物上得到推广应用，不仅可以进行叶面喷施和土壤处理，还可以用来进行种子处理。在本试验中我们仅测试了药种质量比为1∶35的甘农种衣剂Ⅲ号的推荐施药剂量，虽然甘农种衣剂Ⅰ号和Ⅱ号的防治效果不如甘农种衣剂Ⅲ号，但它们也能抑制线虫的繁殖，促进小麦生长，并且随着药剂量的增加，防治效果在增加，因此需要进一步试验来确定这两种药剂的最佳配比。

小麦孢囊线虫病的防治需要综合考虑经济效益、环境安全和操作便捷等因素，因此对这种土传病害的防治需要制定适宜的综合防控策略，通过选用抗耐病品种，推广麦种播前的化学种衣剂包衣技术，采用合理的轮作栽培制度，才能有效地控制小麦孢囊线虫病的危害。

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Effectofseed-coatingsoncontrollingcerealcystnematode(Heteroderaavenae)ofwheat

Hao Rui1,2,Huang Wenkun1,Liu Chongjun1,2,Peng Deliang1,Li Hongmei2,Li Huixia3

(1.StateKeyLaboratoryforBiologyofPlantDiseasesandInsectPests，InstituteofPlantProtection，ChineseAcademyofAgriculturalSciences，Beijing100193，China；2.KeyLaboratoryofMonitoringandManagementofDiseaseandInsects，MinistryofAgriculture,NanjingAgriculturalUniversity,Nanjing210095，China；3.GrasslandScienceInstituteofGansuAgriculturalUniversity，Lanzhou730070,China)

Effects of six kinds of seed-coatings, Gannong seed coatingⅠ, Gannong seed coatingⅡ, Gannong seed coating Ⅲ, abamectin seed coating AV1, abamectin seed coating AV2 and 5.7% emamectin benzoate, on controlling cereal cyst nematode (Heteroderaavenae) of wheat, were evaluated in this study.Wheat seeds were treated with eight different seed-coatings before sowing and the changes in number of cysts in soil and wheat yield were compared after harvesting.The results showed that the numbers of cysts in soil with different treatments were clearly dropped after seed-coating.When treated by Gannong seed coating Ⅲ(1∶35), Gannong seed coatingⅠ(1∶50) and Gannong seed coatingⅡ(1∶35), the cyst reducing rates were 56%, 53% and 47% respectively.Compared with control, the wheat yields increased 37.6%, 19.4%, 17.9% and 17.7% treated by Gannon seed coating Ⅲ(1∶35), Gannon seed coatingⅠ(1∶50)、Gannon seed coatingⅡ(1∶35) and Gannon seed coatingⅠ(1∶35) respectively.Gannon seed coating Ⅲ demonstrated the best control efficacy, with the characteristics of environmental safety, lower toxicity, labor and cost saving, which is suitable for wide application in practical disease control.

Heteroderaavenae; seed-coating; control efficacy; wheat

2013-02-07

： 2013-05-03

公益性行业(农业)科研专项(200903040)

S 432.45

： ADOI： 10.3969/j.issn.0529-1542.2014.01.037

* 通信作者 Tel:010-62815611; 025-84396432; E-mail:pengdeliang@caas.cn; lihm@njau.edu.cn