4种生物源杀线剂对番茄根结线虫的田间防效

刘晓宇 陈立杰 邢志富

摘要 为减少化学农药的施用量，筛选出高效生物杀线剂，选用0.3%苦参碱水剂、1.8%阿维菌素乳油、2亿孢子/g淡紫拟青霉粉剂和2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌微粒剂4种生物杀线剂进行田间药效试验。结果表明，0.3%苦参碱AS、1.8%阿维菌素EC、淡紫拟青霉DP和厚孢轮枝菌MG对番茄根结线虫病的防效分别为64.0%、44.0%、440%和32.0%，增产率分别为92.6%，53.1%，15.9%和-0.1%。苦参碱对番茄根结线虫病的防效明显高于对照10%噻唑膦GR和其他生物杀线剂，可以更好地抑制番茄根部根结的形成，控制土壤中2龄幼虫的数量，促进植株生长，适合在生产上推广应用，促进设施蔬菜的可持续安全高产和稳产。

关键词 生物杀线剂; 苦参碱; 阿维菌素; 淡紫拟青霉; 厚孢轮枝菌; 根结线虫病; 防治效果

中图分类号： S 436.412， S 482.293

文献标识码： B

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020022

Abstract In order to reduce the amount of chemical pesticides and screen out high-efficient bio-nematicides， the control effect of four bio-nematicides including matrine 0.3% AS， abamectin 1.8% EC， Paecilomyces lilacinus 200 million spores/g DP and Verticillium chlamydosporium 250 million spores/g MG were evaluated on tomato root knot nematodes， and the influences on tomato yield were also investigated. The results demonstrated that matrine 0.3% AS， abamectin 1.8% EC， P.lilacinus DP and V.chlamydosporium MG displayed control efficacies of 64.0%， 44.0%， 44.0% and 32.0% against tomato root-knot nematode and yield increase rate of 92.6%，53.1%，15.9% and -0.1%， respectively. The control effect of matrine was significantly higher than fosthiazate 10% GR and the other three bio-nematicides. Matrine showed the best control effect on J2 larvae and the formation of root-knots， and also could promote plant growth.Thus， in order to promote sustainable， safe and high yield development of greenhouse vegetables， matrine was suitable for popularization and application in production.

Key words bio-nematicide; matrine; abamectin; Paecilomyces lilacinus; Verticillium chlamydosporium; tomato root knot nematode; control effect

根结线虫病是设施蔬菜的主要土传病害之一[1]，被根结线虫寄生的蔬菜根部会产生大量根结，根部正常生理功能被破坏，严重时可导致根部腐烂，同时地上部分表现为植株矮小，发育不良和产量减少;根结线虫侵入时的创口有利于土壤其他病原物的侵入构成复合病害，加重对作物的危害程度。东北地区设施蔬菜的种植环境非常适合根结线虫的生存，因此随着种植面积的逐年增加，根结线虫病害也日趋严重。有调查显示，东北地区温室蔬菜根结线虫病的一般发病率在65%以上，严重地区发病率可达到100%[2]，给农户造成了巨大的经济损失。截至 2017年底，中国市场上以根结线虫为防治对象登记的农药产品仅380个，其中2018年8月1日起限制或禁止使用的高毒农药约55个，如溴甲烷（methyl bromide）、克百威（carbofuran）、苯线磷（fenamiphos）、硫线磷（cadusafos）、灭线磷（ethoprophos）、甲基异柳磷（isofenphos-methyl）等。由于化学农药见效快，蔬菜根结线虫病在实际生产中仍以化学防治为主，生物源农药应用极少， 但是长期使用单一的或高毒的化学杀线剂，东北地区的设施蔬菜种植已经开始出现病害抗药性增强、用药量逐年增加、土壤微生物群失衡、果蔬农药残留增多等问题。伴随国家“双减”项目的出台[3]，生物农药的推广将逐渐增强，与化学农药相比，生物农药毒性小、残留少、环境兼容性好。本文以铁岭地区发生严重线虫病害的蔬菜大棚为试验地，以10%噻唑膦颗粒剂为对照，对4种生物杀线剂苦参碱、淡紫拟青霉、厚垣轮枝菌和阿维菌素进行了田间防效评价试验，通过测定与防效的相关指标为农民在实际生产中使用生物杀线剂提供指导，为大面积推广应用提供科学依据，为实现农业绿色发展提供有力的技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试药剂：10%噻唑膦颗粒剂（GR），河北三农农用化工有限公司;0.3%苦参碱水剂（AS），五家渠农佳绿和科技有限公司;1.8%阿维菌素乳油EC，北京中農大生物技术股份有限公司;2亿孢子/g淡紫拟青霉粉剂（DP），江西新龙生物科技股份有限公司;2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌微粒剂（WG），云南陆良酶制剂有限责任公司。

供试作物：番茄，品种为‘谷雨天赐一号。

防治对象：番茄根结线虫。

1.2 试验地概况

试验在辽宁省铁岭市李千户镇营盘村的日光温室（123.92°E，42.18°N）进行。该温室大棚受根结线虫为害达10年以上，定植前测定每100 g土中含成虫6 000～8 000条，分布均一，属于线虫病害严重的大棚。

1.3 试验设计

温室田间试验采用完全随机区组设计，每垄长6 m，垄宽0.5 m，垄间距0.3 m，每垄21株。试验共设5个处理组：0.3%苦参碱AS 1 L/hm2，稀释1 000倍，390 mL/株灌根;1.8%阿维菌素EC 1.3 L/hm2，稀释1 000倍，500 mL/株灌根。2亿孢子/g淡紫拟青霉DP 22.5 kg/hm2穴施;2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌MG 22.5 kg/hm2穴施;10%噻唑膦GR 22.5 kg/hm2拌土施用[4]。每个处理3次重复，另设清水对照。各药剂仅在移栽时施用1次，药后45 d和90 d取样测定各相关数据。所有药剂施用量均根据产品说明的最低用药量和相关文献设计使用。

1.4 项目测定

1.4.1 各处理对番茄植株生长指标的影响

移栽后45 d，每个处理随机取5株番茄植株连根挖出，保持根系完整，用流水洗去根部的泥沙，测量番茄植株的株高、根长、根鲜重和根干重;株高为番茄生长点到根基部的垂直距离;根长为番茄主根长;根鲜重采用称重法测定，烘干后测定其干重。

1.4.2 各处理对温室番茄根结线虫的防治效果

测试点处取20 cm深根际土壤100 mL，采用蔗糖悬浮离心法分离根结线虫2龄幼虫（J2）并在显微镜下计数，每处理重复3次[5]。

根系鲜样用于根结指数和根系卵囊数量分析[6]。

根结指数分级标准：0级，没有根结;1级，根结占整个根系的1%～15%;2级，根结占整个根系的16%～25%;3级，根结占整个根系的 26%～50%;4级，根结占整个根系的51%～75%;5级，根结占整个根系的75%以上[7]。

根结指数=100×∑（各级病根数×相对级数值）/（调查总株数×最高级代表值）;

相对防效=（对照根结指数-处理根结指数）/对照根结指数×100%[8]。

1.5 数据分析

采用Microsoft Office Excel 2007软件进行数据统计，利用SPSS 17.0软件进行试验数据的统计分析，采用Duncan氏新复极差法进行差异显著性检验。

2 结果与分析

试验地温室大棚因为受根结线虫危害达10年以上，病害十分严重，因此45 d和90 d时清水对照（CK）的植株根结分级均为5级。

各处理对温室番茄根结线虫的相对防效见表1。调查结果显示，4种药剂对根结线虫都有控制效果，其中，1.8%阿维菌素EC、2亿孢子/g淡紫拟青霉DP和2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌MG与对照药剂10%噻唑膦GR的防效相似，0.3%苦参碱AS的防治效果显著高于10%噻唑膦GR。通过方差分析，经0.3%苦参碱AS处理过的植株根结指数显著低于其他药剂处理。此外，在植株定植45 d后，10%噻唑膦GR能够很好地抑制根系土壤中2龄幼虫（J2）的数量，0.3%苦参碱的抑制能力略低于10%噻唑膦GR，但明显高于2亿孢子/g淡紫拟青霉DP和2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌MG，说明在定植初期，10%噻唑膦GR和0.3%苦参碱AS都能很好地抑制根系周围J2的繁殖。但是，在定植90 d后，0.3%苦参碱AS灌根处理的植株根系土壤中J2的数量最少，远低于10%噻唑膦GR、1.8%阿维菌素EC、2亿孢子/g淡紫拟青霉DP和2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌MG，即0.3%苦参碱AS对土壤中2龄幼虫的抑制能力更具有长效性，这个特性利于种植期减少施药量。

0.3%苦参碱AS对番茄植株生长的影响见表2和图1。结果表明：对照根部受害严重，根短且发育不良，布满根结，导致根鲜重和根干重的数值高，同时根部的病态也导致植株矮小，产量严重降低。在4种生物杀线剂中，经0.3%苦参碱AS处理的植株地上部分株高明显高于2亿孢子/g淡紫拟青霉DP和2.5亿孢子/g厚孢轮枝菌MG，与10%噻唑膦GR相近。0.3%苦参碱AS通过维护良好的根系环境，为植株提供丰富的营养运输，促进植株地上部分生长的同时也增加了番茄产量，增产率达到926%，略低于10%噻唑膦GR。

通过分析表2的数据，0.3%苦参碱AS和10%噻唑膦GR可以很好地防治根结线虫病害，效果相近，但是0.3%苦参碱AS属于生物杀线剂，在土壤中残留低，易降解，毒害小，在防效和增产等指标相似的情况下，从农业可持续发展战略的角度出发，0.3%苦参碱优于10%噻唑膦GR。

此外，在试验过程中，1.8%阿维菌素EC的防治效果不如0.3%苦参碱AS，也没有体现出相关文献所报道的高防效[9-11]，可能与该大棚常年使用阿维菌素类的农药，线虫产生了一定的抗药性，使1.8%阿维菌素EC的1 000倍稀释液无法达到好的防治效果。而淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌的防治效果较差可能与它们属于活菌制剂有关，活菌制剂在高温、缺氧以及与其他化学杀菌剂混用等情况下活性均会受到影响，导致防效降低。而上述3种情况在东北地区温室大棚都存在。

3 结论与讨论

农业使用的苦参碱农药是从豆科植物苦参中提取的全部物质，称为苦参总碱，包含苦参碱、氧化苦参碱、槐果碱、槐定碱等多种成分，其中以前两者含量最高，是一种低毒、低残留和环保型农药，具有广谱性杀虫、杀菌效果和调整植物生长性状的功能[12]。苦参碱在菜青虫Pieris rapae和松毛虫Dendrolimus 等鳞翅目害虫防治的研究和应用较多，在线虫防治方面的研究和应用相对较少。1989年，Matsuda等[13-14]发现了苦参碱的杀线虫活性。崔慕华等[15]研究表明1.1%苦参碱WP 500～1 000倍液灌根2次，对山药根结线虫的防效最高可达829%，增产率为70%以上;0.5%苦参碱 AS 1 500倍稀释液对三亚的黄瓜根结线虫病害防效最高可达63.16%[16];苏圣淞[17]用0.5%苦参碱AS的500倍稀释液防治土沉香木根结线虫病害，表明苦参碱可以在降低苗土中2龄幼虫发生量的同时，促进罹病土沉香苗木恢复生长。此外，苦参碱还具有很好的协同作用，可以与辣根素[18]或者氨基寡糖素[19]联合施用，从而提高对线虫病害的防治效果。苦参碱的作用方式主要為触杀和胃毒作用[20]，但杀线虫的作用机理尚不完全明确，初步研究认为苦参碱可能作用于神经系统，通过麻痹中枢神经，使中枢神经产生兴奋，进而作用于横膈膜及呼吸肌神经，使线虫窒息而死亡[21]。

课题组2016年对东北地区大棚种植户针对不同病害用药用肥的情况进行了全面调研[2]。苦参碱在我们调研的农户范围内并无使用。噻唑膦是常用的防治线虫病害的化学农药，包含颗粒剂和水乳剂两种，颗粒剂常在定植前拌土施用，水乳剂常在种植中期随水冲施。调查表明铁岭地区部分农户定植前施用10%噻唑膦颗粒剂2～3 kg/667 m2，种植中期随水冲施用量随意，并远高于指导用量，因此化学农药噻唑膦在东北地区的使用现状为用量大，缺乏科学指导，常造成烧根现象，施用量逐年增加[22-23]。阿维菌素是相对使用较多的生物农药，但是使用过的农户反馈阿维菌素使用初期的防治效果很好，但长期使用后，防效逐年降低，即使增加用药量也无法很好地防控线虫病害。有文献报道阿维菌素的长期使用会造成病害的抗药性而降低防效[24-25]。至于其他生物农药极少被农户使用和认可，只有1～2户使用过淡紫拟青霉和厚孢轮枝菌，防治的效果不佳。基于杀线剂在东北地区的使用现状，本试验对比了4种生物源杀线剂在北方设施蔬菜种植过程中对根结线虫的防效，结果表明，苦参碱与噻唑膦的防治效果和增产能力相近，显著优于其他3种生物杀线剂。同时，与化学农药噻唑膦相比，苦参碱能更好地抑制土壤中2龄幼虫的繁殖，维护土壤环境的稳定性，降低上下茬的病害影响，可以有效减少农药的使用量。此外，苦参碱是由化学结构相近的多组和化学结构不相近的多组化合物组成，因为多组化学物质共同作用，使其不易导致病害产生抗药性[26]。苦参碱的上述两个优点非常适合东北温室大棚的重茬连作的种植方式，更符合绿色农业的发展需求，适合在生产上推广应用，促进设施蔬菜的可持续安全高产和稳产。本试验的相关数据可以为农民在实际生产中使用高效、低毒、环境友好的杀线剂起到指导作用，推动实现化学农药使用量零增长，为实现农业绿色发展提供有力的技术支撑。

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（责任编辑：杨明丽）