烟草在线专稿
摘要:烟草根结线虫病在我国各大烟区造成严重经济危害,已成为近年来烟草病虫害防治的重点。通过阐述烟草根结线虫病的病原物、线虫—土壤—作物之间联系、综合防治的途径,并对其新型生物防治的前景进行了展望,以期对烟草根结线虫病的综合防治研究提供理论参考。
关键字:烟草;线虫病;病原物;发病规律;综合防治
根结线虫是危害农作物的重要病原生物之一[1],其在全世界广泛分布,寄主范围广泛,根结线虫在世界不同地区广泛分布,尤其在热带、亚热带地区发生程度更为严重,危害超过3000种植物[2],每年全球因受线虫造成的危害损失高达870亿美元左右[3];同时它能使细菌、真菌等病原物更易于侵染植物,是引起植物病害的重要因素之一[4]。
1 烟草根结线虫病致病线虫种类
根据对作物是否有害,土壤线虫可分为自由生活性和植物寄生性2种类型。烟草根结线虫病致病线虫属于植物寄生性线虫主要取食于植物根系,造成植物根系起肿瘤,使养分吸收困难甚至腐烂,从而影响作物产量[5]。据报道,根结线虫属种类已达80多种,但在国内外烟草上普遍为害的主要有5种[6-7]:南方根结线虫、爪哇根结线、花生根结线虫、北方根结线虫、高弓根结线虫。其中,南方根结线虫种又分1、2、3、4号生理小种,花生根结线虫有1、2号生理小种,田间普遍存在种群混生的多样性现象,以南方根结线虫为优势种。据报道,中国主要产烟区的南方根结线虫1号小种占48.4%,分布最广泛,花生根结线虫2号小种占29.0%,爪哇根结线虫占22.6%,此外,高弓根结线虫仅在四川、河南、福建、贵州等地有分布[8]。
2 根结线虫—植物—土壤的联系
根结线虫—植物—根区土壤三者之间存在复杂的关系,根结线虫侵染植物会导致植物根系的分泌物紊乱,根系分泌物又会影响土壤微生物群落结构和土壤酶活性,土壤微生物群落结构和土壤酶活性又与土壤养分状况密切相关,植物自身的生物学特性又与土壤微生物和养分状况有关[9]。
2.1根结线虫与植物的关系
根结线虫造成植物最典型的症状是植物根部形成根结,形成根结主要经历4个阶段:诱导、发展、成熟和衰败[10]。二龄幼虫是根结线虫唯一的侵染虫态[11],根结线虫通过头部敏感的化感器寻找寄主植物的根,侵入植物根尖组织后,用口针刺穿植物细胞壁,将食道分泌的有毒物质注入细胞,从而刺激寄主植物细胞发生各种复杂的生理和病理变化,细胞核分裂但细胞质不分裂,组织细胞发育过度,最终形成多核巨细胞[12]。烟草根结线虫病致病线虫侵染植株后,根部形成巨型细胞与根结造成根部导管、表皮和皮层组织破裂[13-14],影响植株吸收水分和营养,导致感病后的烟株,株高、产量和产值均降低。
2.2根结线虫与土壤的关系
烟草根结线虫主要以卵、卵囊和幼虫在土壤中越冬,为第2年发病的主要侵染来源。根结线虫适宜在pH4~8的土壤中生活繁殖,过酸或偏碱都不利于线虫的存活[15]。根结线虫生长发育适温为20~28℃,当土壤温度超过45℃数小时,土壤中的根结线虫将被杀死。
2.3根结线虫—植物—土壤三者联系
植物为根结线虫提供养料;土壤为根结线虫提供生存的场所;土壤为植物提供生长发育所需的营养物质;植物为土壤“解毒”。
3 烟草根结线虫病的研究现状
烟草根结线虫病又称根瘤线虫病,部分烟区俗称“鸡爪根” 或“马鹿根”[16],是烟草主要土传病害之一。近年,随着复种指数增加,加之重茬严重,导致根结线虫危害日益严重,一般可造成减产10%~20%,严重可达30%~40%,甚至绝产[17]。
4 烟草根结线虫病综合防治措施
烟草根结线虫病的防治要立足于烟田土壤健康的恢复、土壤微生态环境的改善、平衡营养和保健栽培等可持续的控制技术,同时,结合调查各烟区致病线虫优势种群、选用抗、耐病品种、科学合理使用杀线虫剂,积极开展农业、物理和生物防治措施,烟草根结线虫病的防治将会收到“持续、安全、经济、有效”的效果。
4.1农业防治措施
合理轮作、培育无病壮苗、清除烟株病残体及杂草翻耕晒土、施用有机饼肥。施用有机饼肥利于改善土壤营养及结构,促进烟株根系发育,提高烟株抗病性,还利于土壤中根结线虫天敌的生长繁殖,提高对线虫的控制作用。
4.2物理防治措施
采用暴晒、水淹、灌注热水、熏蒸和微波辐射等物理方法可一定程度上抑制田间线虫病的发生率。但是以上有些方法不仅难以彻底有效地杀灭土壤深层线虫,而且不便于中国传统烟区田间操作。
4.3化学防治措施
烟草根结线虫病的传统防治主要依赖化学农药,杀线剂药效快、效果好。杀线剂,按照杀线虫剂的性质,可分为非熏蒸性杀线虫剂和熏蒸性杀线虫剂。最早用于防治根结线虫病的化学药剂多属于熏蒸型,如氯化苦、溴甲烷和D-D混剂等。由于防治效果较好的熏蒸剂二溴氯丙烷在1984年因毒性问题被禁止生产与应用[18],从20世纪80年代中期至90年代初,涕灭威、克百威和甲基异柳磷开始取代二溴氯丙烷用于大田线虫病害的防治。随后,克线磷、灭线磷、辛硫磷、克线丹、米乐尔和丁硫克百威等一批杀线虫剂在甘蔗、花生、黄瓜、烟草和中药材等作物的根结线虫病防治上亦取得了良好的田间应用效果。
目前,国内外应用较多的还有威百亩、万强、噻唑磷、棉隆和二硫氰基甲烷等杀线剂。据王刚等[19]报道,涕灭威颗粒剂、呋喃丹颗粒剂、甲基异硫磷乳剂、二氯异丙醚乳剂、乐儿颗粒剂及克线磷颗粒剂对烟草根结线虫病表现一定的防效。
4.4生物防治措施
生物防治是目前积极倡导和推广的方法。在施肥过程中可以添加淡紫拟青霉[20]或者采用蓖麻叶水提取液灌根[21],能有效地抑制烟草根结线虫的发生并促进植株生长。也可以在烟田周围种植万寿菊,它的根部会产生杀线虫的噻吩类化合物[22]。
5 存在问题与未来展望
由于部分烟区长期连作、滥用化肥、农药,伴随线虫对药剂的抗性增加,导致土壤中根结线虫量呈上升趋势。因此,各烟区应严格实施“良好农业规范”(GAP)制度——轮作制度、清理田园、培育壮苗、科学施肥等措施;同时,积极寻找安全、有效的防治措施。例如,荨麻叶、中印楝、乌桕、柠檬桉、胡黄连、鱼腥草和夹竹桃等植物源物质对花生根结线虫有较好的控制作用[21]。在今后的研究中可以尝试将其应用于烟草根结线虫病防治。
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