噻唑膦与氨基寡糖素联合应用对甘薯茎线虫病的防治效果
时间：2023-06-14 22:30:06 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
马娟，李秀花，高波，王容燕，陈书龙
（河北省农林科学院植物保护研究所/河北省农业有害生物综合防治工程技术研究中心/农业部华北北部作物有害生物综合治理重点实验室，河北 保定 071000）
甘薯茎线虫病又名“糠裂皮”“糠心病”等，病原为马铃薯腐烂茎线虫（Ditylenchus destructorThorne），该线虫在甘薯整个生育期均能寄生为害，主要为害薯块，也为害茎蔓及秧苗[1，2]，对甘薯产量和品质均造成严重影响。近年来，甘薯茎线虫病在我国北方薯区发生严重，对甘薯生产造成巨大损失[3，4]，甚至绝收。目前对甘薯茎线虫病的防治仍以化学药剂为主，但对马铃薯腐烂茎线虫活性较高的化学药剂不多，我国已批准登记的用于防治线虫的农药主要为涕灭威、灭线磷、丁硫克百威、甲基异柳磷等。高毒杀线剂的超量超范围使用，不仅污染生态环境[5～7]，还造成农产品农药残留超标。随着社会对环境安全意识的提高，甲基异柳磷、涕灭威、灭线磷等高毒高残留农药将陆续被禁用或淘汰，高效低毒产品将成为杀线剂研发的新方向。优化农药施用技术，研究新型、安全、高效、科学的农药施用方法，对于提高甘薯产量和品质，推动甘薯产业健康发展具有重要意义。
噻唑膦是一种有机磷类非熏蒸性杀线剂[8]，2005年在我国注册登记，用于防治黄瓜、番茄、西瓜、豇豆、水稻等作物上的根结线虫。噻唑膦具有触杀和内吸作用，对甘薯茎线虫病具有较好的防治效果[9]。王容燕等[10]报道，甘薯栽秧时穴施10%噻唑膦颗粒剂30和45 kg/hm2，防治效果分别为78.69%和84.74%。徐芦等[11]报道，噻唑膦颗粒剂施用量为30 kg/hm2时，对甘薯茎线虫病的防治效果可达到92.45%。噻唑膦具有高效、低残留等优点，目前大量应用于蔬菜线虫病害的防控，符合农业发展需求，但在生产中仍要控制用量，以避免对农田生态环境造成不利影响。氨基寡糖素又名壳寡糖，可诱导植物产生抗病性，提高植物的抗逆性能[12～15]，具有绿色环保、安全无残留的特点，符合绿色防控要求。根结线虫是定居性植物内寄生线虫，研究显示，6%噻唑膦·氨基寡糖素水乳剂对柑橘线虫（主要为根结线虫）的防治效果达到80%以上[16]，噻唑膦与氨基寡糖素（20∶1）复配剂对哈密瓜根结线虫具有较好的防治效果[17]。但不同种类的线虫对各药剂的敏感性具有较大差异[18，19]。马铃薯腐烂茎线虫为多食性迁移型植物内寄生线虫，与根结线虫的发生发展规律不同。但截至目前，有关氨基寡糖素与噻唑膦联合应用防治马铃薯腐烂茎线虫的研究尚未见报道，且防效不明确。为了提高杀线剂对甘薯茎线虫病的防治效果，明确噻唑膦与氨基寡糖素田间施用的最佳配比以及施用方式，实现杀线剂的减量增效，通过室内试验测定了噻唑膦和氨基寡糖素对马铃薯腐烂茎线虫的毒力，并通过大田试验比较了不同剂量噻唑膦与氨基寡糖素组合对甘薯茎线虫病的防治效果，研究结果可为甘薯茎线虫病的高效、科学防治提供技术支持。
1.1 试验材料
1.1.1 供试植物 盆栽试验所用甘薯品种为龙薯9号；
田间试验所用甘薯品种为徐薯24。
1.1.2 试验药剂 92%噻唑膦原药，由河北威远生物化工有限公司生产；
91.1%氨基寡糖素原粉，由青岛博智汇力生物科技有限公司生产；
10%噻唑膦颗粒剂，由日本石原产业株式会社生产；
5%氨基寡糖素水剂，由上海沪连生物药业生产；
吐温-80，由天津市致远化学试剂有限公司生产；
丙酮，由天津市致远化学试剂有限公司生产。
1.1.3 供试线虫 利用甘薯薯块在25℃条件下培养马铃薯腐烂茎线虫约30 d，采用改进的贝尔曼漏斗法[20]收集不同虫态的线虫，用无菌水配制成含线虫2000条/mL的线虫悬浮液，-4℃保存，备用。
1.2 试验方法
先利用浸渍法，室内测定噻唑膦和氨基寡糖素对马铃薯腐烂茎线虫的毒力；
再通过盆栽试验和田间试验，进一步研究噻唑膦与氨基寡糖素不同配比对马铃薯腐烂茎线虫的防治效果。
1.2.1 室内毒力测定 室内毒力测定于2019年在河北省农林科学院植物保护研究所农业线虫研究室进行。将噻唑膦原药和氨基寡糖素原粉分别用丙酮和0.2%吐温水溶液配制成有效成分含量为1×104mg/L的母液。用0.2%吐温水，将噻唑膦母液、氨基寡糖素母液、噻唑膦与氨基寡糖素母液体积比1∶1的混合母液（简称“噻唑膦-氨基寡糖素1∶1混合液”，下同）均稀释成有效成分含量分别为1 800、1 200、1 000、800和600 mg/L的药液。取0.5 mL药液和等体积的线虫悬浮液置于2 mL离心管中混合均匀，放入培养箱25℃培养24 h后，离心，弃药液，用无菌水冲洗线虫3次，之后将线虫置于清水中恢复1 d，检查死亡线虫（用针碰触后僵直不动者为死虫）的数量。以0.2%吐温水和5%丙酮水溶液为对照。每处理均4次重复。根据公式，计算茎线虫校正死亡率〔（处理死亡率-对照死亡率）/（1-对照死亡率）×100%〕、毒力回归方程和半致死剂量（LC50）。
用0.2%吐温水溶液，将噻唑膦母液（处理C1）、氨基寡糖素母液（处理C2）以及二者体积比为1∶1（处理C3）、4∶1（处理C4）、8∶1（处理C5）、10∶1（处理C6）、12∶1（处理C7）和16∶1（处理C8）的混合液均稀释成有效成分含量分别为1 000和800 mg/L的溶液，按照上述方法进行培养。以0.2%吐温水溶液和2.5%丙酮水溶液为对照。计算茎线虫校正死亡率。每处理均4次重复。
1.2.2 防治效果测定
1.2.2.1 盆栽试验。盆栽试验于2020年在河北省农林科学院植物保护研究所智能阳光温室进行，测定10%噻唑膦颗粒剂、5%氨基寡糖素水剂以及不同剂量的2种药剂组合处理对马铃薯腐烂茎线虫的防治效果。试验期间，温室内温度为22～30℃。
将灭菌土与线虫液充分混匀，装入花盆（直径15cm、高13 cm）中，线虫量为800头/盆，花盆内单株栽培甘薯苗。试验共设9个处理，其中，处理A：将10%噻唑膦颗粒剂0.1 g与适量沙土混匀，撒入盆内；
处理B：将5%氨基寡糖素水剂10μL与50 mL水混匀后，均匀浇入盆内；
处理C：将5%氨基寡糖素水剂50μL与50 mL水混匀后，均匀浇入盆内；
处理D—H：花盆内甘薯周围先撒施10%噻唑膦颗粒剂0.1 g，然后分别取5%氨基寡糖素水剂50、25、20、16.7、12.5μL与50 mL水混匀后均匀浇入盆内，即10%噻唑膦颗粒剂与5%氨基寡糖素水剂有效成分比分别为4∶1（D）、8∶1（E）、10∶1（F）、12∶1（G）和16∶1（H）；
CK：未施药。每处理均5次重复。试验期间，每个花盆的浇水量保持一致。25 d后，调查甘薯苗的发病情况，统计侵入薯苗内的线虫数量。
1.2.2.2 田间试验。田间试验于2019～2020年连续2 a在河北省卢龙县印庄乡四各庄村进行。试验地土壤为壤土，连续多年种植甘薯，甘薯茎线虫病发生严重。其中，2019年测定定量的10%噻唑膦颗粒剂与不同剂量的5%氨基寡糖素水剂联合应用对马铃薯腐烂茎线虫的防治效果，共设9个处理；
2020年测定不同剂量的10%噻唑膦颗粒剂与定量的5%氨基寡糖素水剂联合应用对甘薯茎线虫的防治效果，共6个处理（表1）。均以未用药处理作为对照（CK）。
表1 田间试验不同处理的药剂用量Table 1 Dosage of different treatments in the field experiments
5月采用机械起垄种植甘薯，栽植密度4.5万株/hm2。小区长6.0 m，垄距80 cm，株距30 cm，每小区种植甘薯3行。甘薯种植时，将10%噻唑膦颗粒剂拌细土穴施，然后用5%氨基寡糖素水剂稀释液浇入穴内。每处理均3次重复，小区随机区组排列，小区周边设置保护行3行。试验期间不使用其他药剂，人工除草2遍。其他田间管理措施同常规。
10月甘薯收获时，调查每小区甘薯发病株数；
将病薯逐块纵切或横切，按照薯块病情分级标准[21]记录各级别薯块的数量及薯块质量。统计甘薯产量，计算病薯率〔（病薯数量/总薯数量）×100%〕、病情指数〔∑（各级病株数×相应病级数）/（调查总株数×最高病级数）×100〕和防治效果〔（对照区病情指数-处理区病情指数）/对照区病情指数×100%〕。
1.3 数据处理与分析
采用DPS 7.05统计软件对数据进行回归分析。试验数据经反正弦平方根转换后，采用新复极差法对各处理的防效进行差异显著性分析。
2.1 室内毒力测定结果
室内毒力测定结果（表2）显示，单独使用噻唑膦处理对马铃薯腐烂茎线虫具有一定的毒力，线虫校正死亡率随着处理浓度的逐渐增大而显著提高，噻唑膦浓度为900 mg/L时线虫全部死亡，其毒力回归方程为26.02+11.93x（r=0.944 3），LC50为397.7 m/L；
单独使用氨基寡糖素处理的马铃薯腐烂茎线虫校正死亡率均＜10%，试验浓度下氨基寡糖素对马铃薯腐烂茎线虫无明显的毒杀作用；
噻唑膦与氨基寡糖素等体积混合使用，毒力回归方程为8.37+4.97x（r=0.921 2），LC50为485.72 m/L。噻唑膦与氨基寡糖素不同比例混合液对马铃薯腐烂茎线虫的致死作用，与等浓度下单独使用噻唑膦处理相比均未显著增加（表3）。对照处理中，在0.2%吐温水中，线虫无死亡；
在2.5%丙酮水溶液中，线虫死亡率＜5%。
表2 不同药剂处理后马铃薯腐烂茎线虫的校正死亡率Table 2 Mortality of D.destructor after treating with different combinations （%）
表3 不同药剂处理的马铃薯腐烂茎线虫校正死亡率Table 3 Mortality of D.destructor after treating with different combinations （%）
2.2 盆栽试验结果
盆栽试验结果（表4）显示，不同的药剂处理均对马铃薯腐烂茎线虫侵染具有显著的抑制效果，药剂处理后侵入甘薯苗内的线虫数量明显减少，其中，噻唑膦单施及其与不同剂量氨基寡糖素组合使用的线虫数量差异均不显著，但均明显少于氨基寡糖素单施处理。在噻唑膦与氨基寡糖素组合处理中，随着氨基寡糖素用量的减少，侵入甘薯苗内的线虫数量逐渐减少；
而单独施用氨基寡糖素的2个处理，侵入甘薯苗内的线虫数量在50头以上，对甘薯仍然具有较大的为害。
表4 盆栽试验不同药剂处理甘薯苗内的线虫数量 （头）Table 4 Number of D.destructor in sweetpotato seedlings treated with different nematicides in pot experiment
2.3 田间防治效果
2019年田间试验结果（表5）显示，不同的药剂处理均对甘薯茎线虫病具有一定的防治效果，其中，T3处理（单施氨基寡糖素）的防效最差，仅为37.91%，显著＜其他药剂处理；
T2处理（单独施用10%噻唑膦颗粒剂22.5 kg/hm2）时，对甘薯茎线虫病的防治效果达到78.10%；
22.5 kg/hm2噻唑膦与不同剂量的氨基寡糖素联合应用对马铃薯腐烂茎线虫的防治效果为88.13%～98.75%，均＞单独施用等量的噻唑膦处理，其中T6处理（噻唑膦22.50 kg/hm2与氨基寡糖素2.25 L/hm2联合应用）的防治效果最高且显著＞单独施用噻唑膦处理，当5%氨基寡糖素使用量提高到4.50 L/hm2时防治效果反而下降且显著＜T6处理。可以看出，田间适当配施氨基寡糖素可显著增加噻唑膦的防治效果，但不可过量。各药剂处理的甘薯产量均较CK有所增加，但处理间差异均不显著。
表5 2019年不同药剂组合对甘薯茎线虫病田间防治效果和甘薯产量的影响Table 5 Effect of different nematicides combinations on the field control of D.destructor and sweetpotato yield in 2019
2020年田间试验结果（表6）显示，不同药剂组合均对甘薯茎线虫病具有一定的防治效果，其中，T12处理（单独施用氨基寡糖素）的防治效果较差，仅为17.73%，显著＜其他处理；
5%氨基寡糖素与不同剂量噻唑膦联合应用的防治效果为84.41%～96.29%，均＞单独施用等量的噻唑膦处理，显著＞单独施用氨基寡糖素处理，其中T14处理（噻唑膦18.00 kg/hm2与氨基寡糖素1.35 L/hm2联合应用）的防治效果最高。各药剂处理的甘薯产量均较CK有所增加，但处理间差异均不显著。可以看出，田间防治甘薯茎线虫病时，增施氨基寡糖素可显著减少噻唑膦的用量。
表6 2020年不同药剂组合对甘薯茎线虫病田间防治效果和甘薯产量的影响Table 6 Effect of different nematicides combinations on the field control of D.destructor and sweetpotato yield in 2020
马铃薯腐烂茎线虫已对我国各地区的甘薯产业发展造成了不同程度的影响。本研究中，先利用浸渍法测定了噻唑膦和氨基寡糖素对马铃薯腐烂茎线虫的室内毒力，再通过盆栽试验和田间试验进一步研究了噻唑膦与氨基寡糖素不同配比对马铃薯腐烂茎线虫的防治效果，以筛选出用于防治甘薯茎线虫病的高效低毒药剂和简便的使用方法。室内毒力试验结果表明，噻唑膦单独使用对马铃薯腐烂茎线虫具有一定的毒力，其LC50为397.7 m/L；
氨基寡糖素单独使用对线虫灭杀及防治作用较弱；
二者按照体积比1∶1混配后使用，对马铃薯腐烂茎线虫的室内毒力与单独使用噻唑膦相比差异不大。室内生物测定结果只是对药剂进行了初步定性和使用指导，具体的防治效果和药剂使用方法还需要结合田间表现进行综合评价。盆栽试验结果显示，噻唑膦单独使用及其与不同剂量的氨基寡糖素联合应用处理均可有效控制马铃薯腐烂茎线虫对甘薯的初次侵染。马铃薯腐烂茎线虫一般20～30 d可繁殖1代。本试验在药剂处理后第25天时调查了甘薯苗内的茎线虫数量，发现此时土壤中侵入的线虫还未繁殖下一代，反映出药剂对土壤中的茎线虫发育具有一定的抑制作用。王泊理等[17]报道，田间应用10.5%噻唑·氨基颗粒剂（10%噻唑膦与0.5%氨基寡糖素比例为20∶1）15 kg/hm2，60 d后对哈密瓜根结线虫的防治效果达到80.85%。郑获等[16]报道，应用4.5%噻唑·氨基颗粒剂45 kg/hm2，60 d后对柑橘根际线虫防治效果为76.84%，稍高于10%噻唑磷颗粒剂（30 kg/hm2）的防效（71.52%）。本研究中，甘薯栽苗时施用10%噻唑膦颗粒剂15kg/hm2后再浇施5%氨基寡糖素1.35L/hm2，5个月后对马铃薯腐烂茎线虫的防效可达到84.41%。2 a的田间试验结果均表明，噻唑膦与氨基寡糖素联合应用时的防效优于单独使用噻唑膦，其中10%噻唑膦18 kg/hm2与5%氨基寡糖素2.25 L/hm2联合应用的防治效果最高，可达到96.29%。应用氨基寡糖素后，可使噻唑膦用量降低30%以上，且甘薯产量增加。田间应用氨基寡糖素可以显著提高噻唑膦对甘薯茎线虫病的防治效果，原因可能是氨基寡糖素诱导甘薯免疫防御反应，提高了甘薯的抗性，抑制了茎线虫的侵入。噻唑膦可以杀死或抑制土壤中的马铃薯腐烂茎线虫，降低线虫对甘薯前期的侵染；
氨基寡糖素增强植株抗性，提高了防治效果。本研究中对氨基寡糖素与噻唑膦的用量配比进行了田间效果试验，从病薯率、病情指数、防治效果、鲜薯产量和施用成本等因素综合评价，建议生产上施用噻唑膦15.0～22.5 kg/hm2+5%氨基寡糖素1.35～2.25 L/hm2防治甘薯茎线虫病。
研究和建立高效、简便、安全经济的防治技术体系，有效控制甘薯茎线虫病的为害，将有助于降低农药残留，提高甘薯品质和产量。本研究中田间施用噻唑膦后再增施5%氨基寡糖素，表现出明显的协同增效作用，不仅可以显著减少噻唑膦的使用量，从而延缓线虫抗药性的发生，还可以降低线虫的田间防治成本，具有良好的发展潜力。在甘薯种植时穴施氨基寡糖素1次，在甘薯生长发育的不同时期喷施寡糖素是否会进一步增加对茎线虫病的防控效果仍需要进一步研究。马铃薯腐烂茎线虫寄主范围广泛，可取食多种植物及真菌[22，23]，在我国主要为害甘薯，近年来在甘肃、黑龙江等地马铃薯上也多有发生[24，25]。本研究结果可为马铃薯茎线虫病的防治提供参考。马铃薯腐烂茎线虫一旦侵入寄主植物，防治起来非常困难。甘薯茎线虫病的防治应该以预防为主，在茎线虫大量侵入寄主前开始施用氨基寡糖素，但其使用次数、施用方式及增效机制等仍需进一步研究和探索。
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