烟草间作万寿菊对根结线虫的控制及土壤线虫群落的影响

杨再福 喻会平 刘杰 刘育栋 朱勇 涂勇

摘 要：本研究通过田间试验评价烟草间作万寿菊对根结线虫的控制效果，与此同时对烟田土壤线虫进行采样、分离及鉴定，分析线虫的群落多样性，以期探究间作对土壤线虫群落的影响。结果表明，烟草间作万寿菊对根结线虫病的防效仅为30.98%，显著低于1.8%阿维菌素处理。4种不同种植模式下（烟草间作万寿菊、1.8%阿维菌素处理、单种烟草空白对照以及单种万寿菊阳性对照）三个时期共分离到线虫6070条，隶属2纲6目18个属。通过分析发现种植前试验地各小区间土壤线虫多样性较一致，烟草生长期及采收期，不同种植模式下土壤中的线虫群落存在一定的差异，在多样性、均匀度、优势度及丰富度上都表现出一定的变化。

关键词：烟草;万寿菊;间作;根结线虫;土壤线虫

中图分类号：S432

文献标识码：A

文章编号：1008-0457（2021）02-0016-05

国际DOI编码：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

根結线虫（Meloidogyne spp.）种类多、分布广、危害多种作物，是农业生产中的重要线虫[1]。其以二龄幼虫侵入植物根组织，定居在根组织内取食，同时分泌酶类、生长素等刺激细胞膨大，导致根局部膨大呈结状，根吸收水分及养分能力下降，植株呈现矮小、黄化症状，造成严重的经济损失，全球每年因此造成的农作物损失约占总产量的11%[1-2]。烟草根结线虫病在全国多个烟区严重危害，是烟草生产中的主要病害[3-6]。

万寿菊（Tagetes erecta L.）因其观赏和药用价值而被广泛种植。研究表明万寿菊全株具有抑杀根结线虫的活性物质[7-8]，利用植株粉碎还田对烟草和番茄的根结线虫病具较好的防效[9-10]。王丹等[11]报道了万寿菊与芹菜轮作对根结线虫病的防效可达62.38%，高于化学药剂噻唑膦;张铁耀等[12]通过间作万寿菊防控黄瓜根结线虫病并揭示其中的机理。烟草与万寿菊间（套）作，能增加土壤中细菌真菌的多样性，提升土壤的健康状况[13-14]。烟草与万寿菊轮作可有效提高土壤中有益功能菌群的数量、肥力、改善土壤微生态环境、缓解连作障碍等[15-16]。线虫是土壤生态中活跃的群体，有各种不同食性的类群，相互间存在制约或促进的关系，分析线虫群落结构的变化是揭示土壤条件改变的一种有效手段[17]。吴文涛等[18]研究万寿菊—烟草轮作对土壤线虫的影响，表明万寿菊根系分泌物对土壤线虫有较为广谱的抑制作用。以烟草间作万寿菊种植模式探究对根结线虫病的控制及对土壤线虫群落结构的影响，为生态调控防治烟草根结线虫病提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

烟草、万寿菊的种子均由贵州省烟草公司毕节市公司提供，烟草品种为云烟87。烟草、万寿菊均采用漂浮法进行育苗。

1.8%阿维菌素乳油，浙江海正化工股份有限公司生产。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

本试验地位于毕节市烟草公司黔西科技园内，所选地块土地平整、肥力均匀、排灌条件好，上一年度种植烟草且根结线虫病发生严重。

小区设置烟草间作万寿菊处理，1.8%阿维菌素处理、单种烟草（空白CK）、单种万寿菊（阳性CK）、小区采用随机区组排列，重复3次，小区面积在0.05亩左右，种植烟草株数60棵。

烟草间作万寿菊的方法：采用单垄双行烟种植模式，中间种植万寿菊，两边种植烟草，万寿菊与两边烟株的间距为60 cm，同行万寿菊间的株距为40 cm，烟草与万寿菊同一时间种植。

1.8%阿维菌素处理：烟草种植方法与单种烟草一致，井窖回填覆土当天，按500 mL/667m2用量灌根。

单种烟草（空白CK）：采用井窖式移栽，种植株距及种植垄间距离与常规一致。

单种万寿菊（阳性CK）：万寿菊按行距80 cm、株距40～45 cm标准种植。

1.2.2 烟草根结线虫病的防效调查

在烟叶采收完成后，将整个小区烟株全部拔起，按照国家标准GB/T23222-2008《烟草病虫害分级及调查方法》的分级标准，进行病害等级统计，并计算病情指数、发病率及防效，计算公式如下：

（1）病情指数=∑[（病级数×该病级株数）/（调查总株数×最高级值）]×100

（2）发病率=发病株数/调查总株数×100%

（3）防效=[（对照区病情指数-处理区病情指数）/对照区病情指数]×100%

1.2.3 土壤线虫群落的分析

1.2.3.1 土壤采集方法 小区内采用五点采样法，每个点划1 m2的采样区，再进行5点采样。采样范围在距作物根系20 cm范围内，采样土层深度5～20 cm，每点土样采样量为120 g左右，土样装入密封袋内并用记号笔写明采样小区、时间等事项。土样采回后及时分离，如不能及时分离则放置于4 ℃冰箱保存。

土壤采集共三次，分别于烟草种植前（2016年3月12日）、烟草生长期（2016年5月15日）、烟草采收期（2016年7月25日）进行采样。

1.2.3.2 土壤中线虫的分离、杀死、固定、计数及鉴定 土壤中线虫的分离、杀死、固定、制片等，参照谢辉[19]的方法进行。

在解剖镜下计数，并将线虫数量折算成100 g土样含有的线虫数。在光学显微镜下，参照Bongers的线虫分类图鉴、尹文英[20]的中国土壤动物检索图鉴，进行科属鉴定。

1.2.3.3 数据分析 各类群数量优势度的划分：个体数占总分离量10%以上者为优势类群（+ + +），个体数占总分离量1%～10%为常见类群（+ +），个体数占总分离量1%以下为稀有类群（+）。

采用以下指标对土壤线虫群落结构进行分析：

Shannon-Weiner多样性指数：H′=-∑si=1ni/N×ln（ni/N），式中，ni为第i类群的个体数，N为群落所有类群的总个体数;

Pielou均匀度指数：J′=H′/lnS，式中，H′为Shannon-Weiner指数，S为类群数;

Simpson优势度指数：λ=∑（ni/N）2，式中，ni为第i类群的个体数，N为群落所有类群的个体总数;

Margalef丰富度指数：SR=（S-1）/lnN，式中，S为类群数，N为群落所有类群的个体总数[21]。

用SPSS 20.0軟件进行相关分析。

2 结果与分析

2.1 烟草间作万寿菊对根结线虫病的防效

烟草间作万寿菊对根结线虫病的防效详见表1。表1中结果显示，烟草间作万寿菊对根结线虫病具有一定的防治效果，但防效仅为30.98%，显著低于1.8%阿维菌素处理的防效（56.48%）;其发病率为74.25%虽低于空白对照的76.98%，但两者无显著性差异;病情指数为17.69低于空白对照（25.63），高于1.8%阿维菌素处理（11.15），但与二者均无显著性差异。

2.2 烟草不同种植模式下土壤线虫群落组成

烟草间作万寿菊、1.8%阿维菌素处理、单种烟草（空白CK）、单种万寿菊（阳性CK）4种不同种植模式下，种植前期、生长期、采收期，三个时期共分离获得线虫6070条，隶属于2纲6目18个属，分别为：食真菌性线虫，滑刃属（Aphelenchoides）、真滑刃属（Aphelenchus）;食细菌性线虫，小杆属（Rhabditis）、双胃属（Diplogaster）、伪杆咽属（Rhabdontolaimus）、盆咽属（Panagrolaimus）、板唇属（Chiloplacus）;植物寄生线虫，根结属（Meloidogyne）、垫刃属（Tylenchus）、散香属（Boleodorus）、螺旋属（Helicotylenchu）、短体属（Pratylenchus）、针属（Paratylenchus）、裸矛属（Psilenchus）;捕食—杂食性线虫，丝尾属（Oxydirus）、伊龙属（Ironus）、单齿属（Mononchus）、锉齿属（Mylonchulus）。

烟草不同种植模式下土壤线虫群落的组成及营养类群详见表2。表中结果表明，烟草不同种植模式下土壤线虫的优势类群为滑刃属、小杆属、根结属和垫刃属;4种不同种植模式下，三个时期线虫数量总数比较，单种烟草（空白CK）>烟草间作万寿菊>单种万寿菊（阳性CK）>1.8%阿维菌素处理。

烟草间作万寿菊3个时期共分离到土壤线虫14属1644条，其中优势类群为滑刃属、小杆属和根结属;1.8%阿维菌素处理3个时期共分离到土壤线虫16属1066条，其中优势类群为滑刃属、小杆属和根结属;单种烟草（空白CK）3个时期共分离到土壤线虫17属1844条，其中优势类群为滑刃属、小杆属、根结属和垫刃属;单种万寿菊（阳性CK）3个时期共分离到土壤线虫17属1476条，其中优势类群为滑刃属、小杆属、根结属和垫刃属。

2.3 烟草不同种植模式下土壤线虫群落的多样性

烟草不同种植模式下，土壤线虫群落的多样性详见表3。从表3结果可看出，种植前各小区土壤线虫群落在多样性指数、均匀度指数、优势度指数上存在一定的差异，但无显著性差异，仅在丰富度指数上，1.8%阿维菌素处理的小区最低仅为1.66，与其他种植模式小区呈显著性差异，反映出所选田块土壤中线虫的多样性较一致。

生长期，土壤线虫群落多样性指数，单种烟草（空白CK）>单种万寿菊（阳性CK）>烟草间作万寿菊>1.8%阿维菌素处理，1.8%阿维菌素处理与其他3种呈显著性差异;均匀度指数上，烟草间作万寿菊>单种烟草（空白CK）=单种万寿菊（阳性CK）>1.8%阿维菌素处理，1.8%阿维菌素处理与其他3种呈显著性差异;优势度指数上，单种烟草（空白CK）显著低于其他3种，其他3种模式间无显著性差异;丰富度指数上烟草间作万寿菊显著低于其他3种模式，其他3种模式间无显著性差异。

采收期，土壤线虫群落多样性指数，单种万寿菊为1.85，显著低于其他3种模式，但其他3种模式间无显著性差异;均匀度指数上单种烟草为0.83，显著高于其他3种模式，而其他3种模式間无显著性差异;优势度指数上单种烟草为0.15，显著低于其他3种模式，其他3种模式间无显著性差异;丰富度指数上1.8%阿维菌素处理为2.02，显著高于其他3种模式，其他3种模式间无显著性差异。

3 结论与讨论

烟草根结线虫病是一种严重的土传病害，防治难度大，所用化学药剂多为高毒、剧毒，不断有杀线剂被禁用。采用拮抗/抑杀线虫植物与感病植物间（套）作防控根结线虫是一种绿色的防控措施，具有较好的应用前景。

试验结果表明，烟草间作万寿菊对根结线虫病具有一定的防效，但防效仅为30.98%，明显低于张铁耀等[12]报道的间作万寿菊2倍对黄瓜根结线虫病的防效（根结线虫数量降低66.7%，病情指数降低51.4%）。分析其原因可能为，本研究采用的是单垄双行烟株，中间种植万寿菊的间作方式，前期烟草根与万寿菊根之间的距离较远，万寿菊根分泌物对烟草根际的根结线虫影响不大，故造成防效较低，因此建议增加万寿菊种植密度，减小烟株与万寿菊之间的株距，以提升对根结线虫的防效。

从烟草间作万寿菊、1.8%阿维菌素处理、单种烟草（空白CK）、单种万寿菊（阳性CK），4种不同种植模式下，种植前期、生长期、采收期，三个时期共分离到线虫6070条，隶属于2纲6目18个属，食性类群分别为：食真菌性线虫、食细菌性线虫、植物寄生线虫和捕食—杂食性线虫，优势类群为滑刃属、小杆属、根结属、垫刃属，这与陈国康等[22]对重庆烟草根际土壤线虫群落结构的调查结果相似。

三个时期线虫数量总数比较，单种烟草（空白CK）>烟草间作万寿菊>单种万寿菊（阳性CK）>1.8%阿维菌素处理，结果表明种植万寿菊对土壤线虫有一定的抑杀作用，与现有的报道相符[11-12，18]。

不同种植模式会通过影响植物生长或土壤微生物活动，导致线虫的营养类群、群落结构和丰富度发生变化[23]。种植前试验地各小区间土壤线虫多样性较一致;烟草生长期及采收期，不同种植模式下土壤中的线虫群落存在一定的差异，在多样性、均匀度、优势度及丰富度上都表现出一定的变化。

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