新型抗线虫复合菌剂促进小麦生长及抗小麦孢囊线虫的效果

王继雯 赵俊杰 李冠杰

摘要：为探索新型抗线虫复合菌剂在大田施用条件下抗小麦孢囊线虫的效果和最佳使用剂量及增产效果，以田间试验为基础，设计7个处理，包括100、200、300、400、500 kg/hm2等5个不同剂量的施肥处理及0.5%阿维菌素颗粒剂30 kg/hm2和不施肥的空白对照，研究其对小麦生物学性状、成产因素、产量及对小麦孢囊线虫防效的影响。底施新型抗线虫复合菌剂剂量为300～500 kg/hm2时，拔节孕穗期对小麦的生物学性状有一定影响，并且剂量为500 kg/hm2时能显著提高小麦次生根数和孕穗数。在收获期，底施新型抗线虫复合菌剂的处理与不施肥的空白对照相比，虽对小麦的株高、穗长、单位面积穗数及千粒质量影响不显著，但是施用剂量为400 kg/hm2时可以显著提高小麦的穗粒数。在小麦生长的不同时期均以施用500 kg/hm2新型抗线虫复合菌剂的防效最好，并且收获期与空白对照相比平均有效孢囊数减少70.73%，与施用30 kg/hm2 0.5%阿维菌素颗粒剂的处理相比平均有效孢囊数减少47.83%。结果表明，小麦底施供试新型抗线虫复合菌剂剂量为400～500 kg/hm2时，不仅能显著改善小麦的部分生物学性状，并有较好的增产作用，而且能有效地防治小麦孢囊线虫病的发生，并以施用剂量为500 kg/hm2时防治效果最好。

关键词：复合菌剂;小麦孢囊线虫;剂量;生物学性状;产量;防效

中图分类号： S432.4+5  文献标志码： A  文章编号：1002-1302（2019）13-0131-04

小麦孢囊线虫病又称为小麦禾谷孢囊线虫病（cereal cystnematode，简称CCN），是一类危害小麦等禾谷类作物的重要土传病害，在我国发病范围比较广泛，治理难度较大[1-3]。因此，对该病的防治，应该采取“预防为主，综合防治”的方针[4-5]。在小麦孢囊线虫病严重发生的地塊，通常用氯化苦、D-D混剂（绿-滴混剂）和棉隆等土壤熏蒸剂或者具触杀、内吸作用的杀线虫剂，如涕灭威能够在一定程度上有效防治小麦孢囊线虫[5]。虽然化学药物防治效果较好，但是对人畜健康危害大，成本高，并且污染环境[6]，已经不符合现代农业规定和发展的要求，因此寻找高效低毒的农药防治孢囊线虫病非常有必要。近年来，由于采用生物防治的方法尤其是通过施用微生物肥料或菌剂的方式对小麦孢囊线虫病进行防治，特别是应用微生物肥料或菌剂，它不但有一定的肥效作用，而且抗小麦孢囊线虫效果较好，并具有无公害、无污染、价格低、效果好等特点，越来越受到人们的青睐[7-8]。生物防治的优点是对环境的污染程度小，因此采用生物防治方法防治小麦禾谷孢囊线虫的前景是非常广阔的。然而，我国对小麦孢囊线虫病的研究才刚刚开始，相关报道比较少[9]。本研究提供的新型抗线虫复合菌剂是由淡紫拟青霉GCX2-1和黑曲霉J4等组成的复合菌剂按一定比例混合而成的，由河南省科学院生物研究所有限责任公司研制，它既具有生防作用，又具有促生增产效果。本试验初步探索在大田条件下，新型抗线虫复合菌剂对小麦禾谷孢囊线虫的防效及增产效果，以期为进一步的推广应用奠定理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验地点与试验田情况

试验地点：试验设在河南省滑县留固镇南街村承包田内。试验田情况：试验田交通便利，易于观察及管理，田块方正，地势平坦，肥力均匀，排灌方便，种植生产水平较高，前茬作物一致。供试土壤为壤土。试验地前茬作物为玉米，产量约为10.5 t/hm2。供试作物为小麦，品种为中麦895。耕层土壤养分：有机质含量为5.4%，水解性氮含量为82.91 mg/kg，速效磷含量为21.75 mg/kg，速效钾含量为97.96 mg/kg。

1.2 试验材料

供试生防菌剂由河南省科学院生物研究所有限责任公司研发生产，0.5%阿维菌素颗粒剂购自当地市场。

1.3 试验设计

本试验共设7个处理，每个处理设3次重复，各处理随机区组排列。处理1：新型抗线虫复合菌剂100 kg/hm2;处理2：新型抗线虫复合菌剂200 kg/hm2;处理3：新型抗线虫复合菌剂300 kg/hm2;处理4：新型抗线虫复合菌剂400 kg/hm2;处理5：新型抗线虫复合菌剂500 kg/hm2;处理6：0.5%阿维菌素颗粒剂30 kg/hm2;处理7：空白对照。

1.4 试验方法

试验严格按方案要求进行小区划分，每个小区45 m2，每个处理均先用600 kg/hm2常规肥料作基肥，再施新型抗线虫复合菌剂后播种，拔节期追施尿素150 kg/hm2;在播种前先将常规肥料和供试菌剂一次性施入各小区，翻压搂平。试验除按方案要求施肥外，其他管理措施同一般大田生产。2016年10月13日施入肥料，10月14日精细整地并播种，播种量为165 kg/hm2，10月21日出苗。

在越冬前（2016年11月19日）对试验田小麦的生物学性状和孢囊线虫侵染情况进行调查统计[9]，随机对试验田各小区进行10点取样，每取样点取10株小麦，将完整的小麦根系冲洗干净，去掉多余的水分，测量其分蘖数、叶片数、次生根数;用分析天平称量小麦的鲜根质量。采用次氯酸钠-酸性品红染色法对小麦根系染色，在显微镜下统计1 g（鲜根质量）根内孢囊线虫2龄幼虫数量，2龄幼虫数量=2龄幼线虫数量/鲜根质量;并计算其侵染率和病情指数，侵染率=被侵染的小麦株数/调查的小麦总株数×100%;病情指数=100×∑（各级病数×各级代表值）/（调查总数×最高级代表值）。病情严重度分级标准：0级，1 g根部有0头孢囊线虫幼虫;1级，1 g根部有1～5头孢囊线虫幼虫;2级，1 g根部有6～20头孢囊线虫幼虫;3级，1 g根部有21～40头孢囊线虫幼虫;4级，1 g根部有40头以上孢囊线虫幼虫。

2017年3月22日返青拔节期各个处理（含空白对照）追施尿素150 kg/hm2，然后浇水;4月19日拔节孕穗期进行苗期调查，并按每个小区随机10点进行采样，室内测量株高、次生根数、分蘖数、孕穗数等;6月2日收获期取样测产并同时进行田间调查及考种，收获前每个小区取1 m样段，连根拔回，剪根后数穗数，装袋晾晒干后称取干质量（样段生物学产量），推算出单位面积生物学产量;样本脱粒后称取籽粒质量，计算单位面积穗数和每穗粒数;千粒质量从小区籽粒中抽样数取后称质量获得。同时在每个小区随机取12个点，取小麦根周宽5 cm、深5～20 cm的土壤混合后风干过筛混匀量取 100 mL 土壤，采用改良漂浮分离法[10]漂洗计算有效孢囊数。6月6日采用联合收割机收获小麦，各区单收计产。

1.5 数据统计与分析

利用SPSS 17.0软件进行数据处理及方差分析，并用LSD法比较不同处理间的差异性。

2 结果与分析

2.1 底施新型抗线虫复合菌剂对小麦生物学性状的影响

2.1.1 底施新型抗线虫复合菌剂在越冬前对小麦生物学性状的影响 在越冬前（2016年11月19日）对试验田小麦的生物学性状进行调查，结果如图1所示，施用不同剂量的复合菌剂各处理之间以及与空白对照和施用0.5%阿维菌素颗粒剂的处理相比，各处理的分蘖数、叶片数、次生根数量均变化不大，差异均不显著（P>0.05）。

2.1.2 底施新型抗线虫复合菌剂在拔节孕穗期对小麦生物学性状的影响 拔节孕穗期不同处理对小麦生物学性状的影响如表1所示，在0.05显著水平上，虽然处理3和处理4的株高与空白对照相比差异显著（P<0.05），但是与其他各处理相比株高和单株分蘖数差异均不显著（P>0.05）;而且在0.01显著水平上，各处理之间的株高和分蘖数差异均不显著（P>0.01）。处理5的次生根数和孕穗数最多，其次为处理4，并且处理5的次生根数和孕穗数与其他各处理相比差异显著（P<0.05），处理5和处理4的次生根数和孕穗数与处理7相比差异显著（P<0.05）;在0.01显著水平上，处理5的次生根数和孕穗数与处理6、处理7、处理1相比差异显著（P<0.01），但与处理2、处理3、处理4相比差异均不显著（P>0.01）。因此，当底施新型抗线虫复合菌剂剂量为300～500 kg/hm2 时，对小麦的生物学性状有一定影响，并且当施用剂量为 500 kg/hm2 时，可以显著提高小麦次生根数和孕穗数。

2.1.3 底施新型抗线虫复合菌剂在收获期对小麦生物学性状和成产因素的影响 在收获期不同处理对小麦生物学性状和成产因素的影响如表2所示，各处理之间的株高、穗长、单位面积穗数及千粒质量均没有很大变化，差异不显著（P>0.05）;处理4的穗粒数最多，其次为处理6，两者与处理7相比差异极显著（P<0.01），而与其他各处理相比，在0.05显著水平上差异显著（P<0.05）;在0.01显著水平上，处理4和处理6与处理7相比穗粒数差异显著（P<0.01），而各施肥处理之间的穗粒数则差异不显著（P>0.01）。因此，收获期与不施肥的空白对照相比，底施新型抗线虫复合菌剂的剂量为400 kg/hm2时可以显著提高小麦的穗粒数，而对小麦的株高、穗长、单位面积穗数及千粒质量影响较小。

2.2 底施新型抗线虫复合菌剂对小麦不同生长时期孢囊线虫生防效果的影响

由表3可知，越冬前调查不同处理小麦孢囊线虫对小麦根部的侵染情况，虽然各处理之间的发病级别一样，均为2级，但1 g根中2龄幼虫数量以处理5最少，其次为处理4和处理3，并且处理5、處理4、处理3与其他各处理相比1 g根中2龄幼虫数量差异极显著（P<0.01），而它们之间差异不显著;病情指数仍以处理5最低，并且相对防效最好，可达 23.57%，其次为处理4和处理3。

拔节孕穗期孢囊线虫对小麦根部的侵染情况如表4所示，1 g根中2龄幼虫数量仍以处理5最少，病情指数最低，并且相对防效最高，可达71.72%，其次为处理4和处理3。处理5、处理4、处理3的发病级别与处理6一样，均为2级，而处理1、处理2、处理7的发病级别一样，均为3级。

在小麦收获期对不同处理土样中的小麦禾谷孢囊线虫的有效孢囊数进行调查统计，结果如表5所示，各施菌处理与处理7相比土壤样品中平均有效孢囊数均显著减少，并且各施菌处理随着施用剂量的增加，土壤样品中平均有效孢囊数也随之逐渐减少，而且它们之间差异极显著（P<0.01）。其中以处理5的土样中平均有效孢囊数最少，它与处理7相比减少70.73%，差异极显著（P<0.01），而且它与施用0.5%阿维菌素颗粒剂的处理6相比，每100 mL土壤样品中平均有效孢囊数减少47.83%，差异极显著（P<0.01）。其次为处理4，它与空白对照相比平均有效孢囊数减少58.54%，差异极显著（P<0.01）;它与处理6相比平均有效孢囊数减少26.09%，差异也达极显著水平（P<0.01）。因此施用不同剂量的新型抗线虫复合菌剂在收获期可以显著减少小麦土壤样品中平均有效孢囊数，并以施用剂量为500 kg/hm2时平均有效孢囊数减少的最多。综上所述，在小麦生长的不同时期均以施用500 kg/hm2新型抗线虫复合菌剂的效果最好。

2.3 底施新型抗线虫复合菌剂对小麦产量的影响

在收获期对小麦产量进行测产调查与统计分析，其结果如表6所示，各施菌处理之间产量差异不显著，而它们与处理7相比产量均显著增加（P<0.05），增产率可达15.8%～27.5%;其中以处理4产量最高，增产效果最好，与空白对照相比增产率可高达27.5%，差异极显著（P<0.01）;但处理4与施用0.5%阿维菌素颗粒剂的处理6相比增产率为8.3%，差异不显著（P>0.05）。因此，在0.05显著水平上，与不施菌的空白对照相比，施用不同剂量新型抗线虫复合菌剂均可以不同程度地显著增加小麦产量（P<0.05），但与施用0.5%

3 讨论与结论

本研究结果表明，以复合菌剂施用剂量为400 kg/hm2时产量最高，增产效果最好，与空白对照相比，增产率可高达27.5%;而施用剂量为500 kg/hm2时防治小麦孢囊线虫效果最好，在越冬前和拔节孕穗期的防效分别可达23.57%、71.72%，在收获期与空白对照相比平均有效孢囊数减少 70.73%，并且增产率可达19.4%。而张春龙等对淡紫拟青霉颗粒菌剂的试验结果表明，100 kg/hm2颗粒菌剂处理的防效最好，在小麦苗期和小麦生长后期（抽穗至扬花期）的防效分别为57.25%、40.22%，在小麦收获后，土壤中的孢囊数量比对照减少59.82%[10]。虽然本研究的复合菌剂施用剂量高于张春龙等研制的淡紫拟青霉颗粒菌剂，但增产效果和防效都较好。这可能是由二者剂型不同及菌株的差异所造成的;另外，也可能是由于合适施菌时机的选择和施菌方式对防治效果有所影响。本试验选用先施肥后播种的方式可以增加肥料与线虫的接触机会，从而增加防效;施用时还要考虑避免与化学杀线剂和杀菌剂混合使用，以免影响防效。

阿维菌素是生物农药，对环境污染较小，可以在田间大面积推广使用。本研究发现，收获期施用30 kg/hm2 0.5%阿维菌素颗粒剂的处理与空白对照相比平均有效孢囊数减少 43.90%，而且增产率达17.8%，这与裴世安等的研究结果（30 kg/hm2 0.5%阿维菌素颗粒剂处理后的校正孢囊减退率最大值为55.13%，且增产效果最好，增产率为18.54%）[11]基本一致。但是在收获期500 kg/hm2复合菌剂与施用0.5%阿维菌素颗粒剂的处理相比平均有效孢囊数减少47.83%，增产1.4%。不同的农业措施对处理都有一定的增产效果，这不能完全确定是由于禾谷孢囊线虫病的防治而使产量增加。病害程度的减轻肯定有利于小麦增产。

由上述试验结果可知，小麦底施供试新型抗线虫复合菌剂剂量为400～500 kg/hm2时，不仅能显著改善小麦的部分生物学性状，并且有较好的增产作用，还能有效地防治小麦孢囊线虫病的发生，并以施用剂量为500 kg/hm2时防治效果最好。

参考文献：

[1]Nicol J M，Rivoal R. Global knowledge and its application for the integrated control and management of nematodes on wheat[M]//Ciancio A，Mukerji K G. Integrated management and biocontrol of vegetable and grain crops nematodes. New York：Springer Press，2008：251-294.

[2]李紅梅，王 暄，彭德良. 小麦孢囊线虫病概况及江苏省的发生现状与防治对策[J]. 江苏农业科学，2010（6）：1-4.

[3]吉学成. 小麦孢囊线虫病发生概况及防治对策[J]. 现代农业科技，2011（7）：170，172.

[4]刘杏忠，张克勤，李天飞. 植物寄生线虫生物防治[M]. 北京：中国科学技术出版社，2004.

[5]黄忠勤，王 波，周兴根，等. 小麦孢囊线虫病害发生规律、鉴定方法及防控策略综述[J]. 麦类作物学报，2013，33（1）：200-206.

[6]刘辉志，丁华锋，蒋 燕. 小麦禾谷孢囊线虫病的发病原因及防治措施[C]//河南省植物病理学与现代农业学术讨论会论文集，2011：163-164.

[7]高 军，王朝华，张书敏. 小麦禾谷胞囊线虫病研究进展[J]. 中国植保导刊，2007，27（5）：10-13.

[8]尹丽华，邸文静，于连海，等. 微生物肥料及其应用推广分析[J]. 现代农业科技，2010（17）：288-291.

[9]高 秀. 小麦禾谷孢囊线虫（Heterodera filipjevi和H. avenae）新抗源抗性研究[D]. 秦皇岛：河北科技师范学院，2012.

[10]张春龙，肖炎农，向 妮，等. 淡紫拟青霉防治小麦禾谷孢囊线虫病研究[J]. 植物保护，2014，40（4）：181-184.

[11]裴世安，王 暄，耿立新，等. 不同杀线剂对小麦孢囊线虫病的防治效果[J]. 植物保护，2012，38（1）：166-170.