2015年青島市燕麥孢囊線蟲小麥田侵染觀察

柏停停 趙洪海 彭德良

摘要：為探討2015年燕麥孢囊線蟲（Heterodera avenae，Ha）在青島市小麥田的侵染特點，在城陽和膠州樣田進行定點和定期取樣，通過土壤中線蟲分離和根組織中線蟲染色后鏡檢，測定不同時期Ha各蟲態群體密度及其動態變化。結果表明，在城陽和膠州樣田，Ha 2齡幼蟲在土壤中的孵出高峰分別發生在4月5日和11日，侵入高峰均發生在4月11日；3齡幼蟲發育高峰均發生在4月18日，4齡幼蟲發育高峰分別發生在5月9日和17日；白色雌蟲均于5月1日開始出現，均于5月17日達出現高峰。Ha在城陽和膠州樣田的繁殖系數（Rf）均較低，分別為0.5和0.9。

關鍵詞：燕麥孢囊線蟲；群體動態；城陽區；膠州市；2015年

中圖分類號：S435.122+.9文獻標識號：A文章編號：1001-4942（2016）07-0110-04

小麥（Triticum aestivum L.）是世界性重要糧食作物，是我國三大糧食作物之一和主要的商品糧和戰略儲備糧[1]。山東省是我國第二大植麥省，而小麥是山東省第一大作物，播種面積約360萬公頃，產量接近2 100萬噸，約占山東省糧食總產量的48%[2]，且山東省小麥種植區域優勢呈增加趨勢[3]。小麥孢囊線蟲病（病原統稱禾谷孢囊線蟲——CCN，主要病原燕麥孢囊線蟲Heterodera avenae）是全球性小麥病害，是影響世界糧食安全的重要生物因子[4， 5]。小麥孢囊線蟲病分布在我國16個小麥種植省（自治區、直轄市），可造成高達35%的產量損失[6]。該病在山東省90多個縣（市、區）有發生，田塊發病率超過50%[7]。

小麥孢囊線蟲的發生和危害受土壤溫濕度狀況的影響[8]，而麥田的土壤溫濕度狀況主要取決于氣溫和降雨情況。因此，全球性的氣候變化及地區年度間的氣象差異勢必對其發生和流行產生影響。本項目組制定并實施了自2010年以來的小麥孢囊線蟲田間侵染長期監測計劃，旨在探討其侵染和繁殖的年度間差異及原因，積累其流行學信息，為其預測預報和可持續治理提供依據。

1材料與方法

1.1樣田概況

取樣樣田有2個，城陽樣田和膠州樣田，分別位于青島市城陽區上馬街道辦事處葛家屯村和膠州市馬店鎮韓家二村，小麥孢囊線蟲病病原均為燕麥孢囊線蟲（H. avenae），本文中縮寫為Ha。城陽和膠州樣田小麥品種分別為青豐1號和濟麥22，播種時間分別為2014年10月4日和6日，收割時間分別為2015年6月16日和17日，調查期間無人工灌溉。整地播種時測定Ha孢囊平均群體密度[9]，城陽和膠州樣田的分別為每100 g土壤4.0個和5.0個，記為各自的孢囊初始群體密度。

1.2樣田降雨和土壤濕度基本狀況

從當地氣象站獲取相應的降雨數據。Ha侵染期間，城陽的降雨量為：3月4 mm、4月40 mm、5月20 mm、6月上中旬7 mm，合計71 mm；膠州的降雨量為：3月1 mm、4月28 mm、5月25 mm、6月上中旬8 mm，合計62 mm，兩地降雨量均偏少，期間土壤旱情較為嚴重。

采用烘干法測定混合樣土壤質量含水量[11]。由于調查期間無人工灌溉，土壤濕度主要取決于降雨情況，而城陽和膠州樣田相距不遠（約30 km），兩樣田土壤含水量的變化趨勢基本一致（圖1）。3月8日-6月20日，土壤質量含水量城陽樣田為10.9%（6.5%～20.3%），膠州樣田平均為10.1%（4.5%～18.0%）。整體來看，兩樣田土壤含水量偏低，特別是3月8-29日，城陽和膠州樣田平均土壤質量含水量僅分別為9.3%和8.7%。

1.3取樣時間和方法

在城陽和膠州樣田內各選取一處20 m×5 m的地塊作為固定取樣地塊。均采用“Zig-Zag”取樣法，在2個取樣地塊上各選定10個樣點，在每個樣點挖取小麥根圍土和部分根系作為1個小樣。將10個小樣混合成1個重約4 kg的混合樣，盡快運至實驗室。于2015年3月8日至6月20日共進行16次取樣，每次間隔6～8 d。

1.4線蟲的室內分離、染色和計數

將混合樣中的小麥根系揀出，將根表的土壤和白雌蟲（如果有）全部抖落到混合樣土壤中。將混合樣土壤充分混勻后稱取500 g，采用淘洗-過篩法和淘洗-過篩-貝曼漏斗法分離土壤中的孢囊、白雌蟲和2齡幼蟲（J2）。將揀出的根系洗凈后稱重，采用次氯酸鈉-酸性品紅染色法對根組織內的2齡幼蟲（J2）、3齡幼蟲（J3）和4齡幼蟲（J4）進行定量染色[10]。在解剖鏡和顯微鏡下對分離和染色的Ha各蟲態檢查并計數。

1.5數據統計與分析

計算每100 g土壤中J2、白雌蟲和孢囊的數量以及10 g 根組織中J2、J3和J4的數量，即不同蟲態的群體密度。利用Microsoft Excel 2003軟件對各調查時期的線蟲群體密度（即線蟲群體動態）和土壤質量含水量進行統計分析。Ha的發生水平評價采用繁殖系數（Reproduction factor，Rf）法：Rf=最終孢囊群體密度（Pf）/初始孢囊群體密度（Pi），本試驗中城陽和膠州樣田Pi分別為每100 g土壤中4個和5個，Pf為6月20日（小麥收割后）的孢囊群體密度。

2結果與分析

2.1土壤中Ha群體動態

由圖2可見，2015年3月8日城陽和膠州樣田土壤中已出現少量Ha J2，之后J2群體密度基本上均呈上升趨勢，并分別于4月5日和11日達其峰值——每100 g土壤8.5個和15.4個。6月6日和13日，兩樣田土壤中仍有少量J2存在，直至6月20日J2不再孵出。

兩地樣田白色雌蟲均于5月1日開始出現，于5月17日達出現高峰，白色雌蟲最大群體密度分別為每100 g土壤8.2個和22.4個。6月20日，城陽和膠州樣田土壤中仍有少量白色雌蟲存在，群體密度分別為每100 g土壤中0.5個和1.1個。

兩地樣田最小孢囊群體密度均出現在6月6日，之后呈上升趨勢。6月20日城陽和膠州樣田孢囊群體密度分別為每100 g土壤中1.5個和3.4個。將白色雌蟲計算在內，則城陽和膠州樣田最終孢囊群體密度分別為每100 g土壤中2.0個和4.5個。由此計算，在城陽和膠州樣田，小麥本生長季Ha的繁殖系數（Rf）分別為0.5和0.9，均小于1.0。

2.2小麥根組織中Ha群體動態

由圖3可知，城陽和膠州樣田Ha J2最早均于3月15日侵入小麥根系，之后侵入量呈上升趨勢，均于4月11日達侵入高峰，J2最大群體密度分別為每10 g根組織中81個和73個。6月13日兩樣田小麥根組織中仍存在少量J2。

兩地樣田小麥根組織中J3最早分別發生在3月29日和4月5日，J3發生高峰均發生在4月18日，J3最大群體密度分別為每10 g根組織中73個和120個。之后膠州樣田的J3發生數量普遍比城陽樣田的多。6月13日兩樣田小麥根組織中仍存在少量J3。

兩地樣田小麥根組織中J4最早均發生在4月18日，J4發生高峰分別發生在5月9日和17日，J4最大群體密度分別為每10 g根組織中13個和46個。J3發生數量膠州樣田的普遍比城陽樣田的多。6月13日兩樣田小麥根組織中仍存在少量J4。

的群體動態

2.3青島市歷年孢囊線蟲的田間群體動態

由表1可知，近年來，青島市燕麥孢囊線蟲（Ha）田間發生動態盡管在年度間存有差異，但總體來說，J2在土壤中的孵出盛期大多發生在3月下旬-4月上旬，侵入盛期發生在4月，根內幼蟲發育盛期大多發生在4月中旬-5月中旬。Ha的繁殖系數（Rf）除2012年大于1.0之外，其他年份均小于1.0[9， 12～14]。Rf >1.0的年份Ha J2侵入盛期發生較早，為4月上旬，而Rf<1.0的年份侵入盛期出現較晚，為4月中下旬。

3討論

Ha的孵出、侵入和根內發育受土壤溫濕度條件的影響。綜合分析來看，土壤中J2的孵出和根內線蟲的發育受溫度影響較大，而侵入更易受到土壤干旱的抑制[8，9， 14，15]。2015年春季，城陽和膠州土壤干旱嚴重程度雖達不到2011、2013年和2014年持續嚴重水平，但仍屬重旱[16]，Ha J2的侵入受到一定影響，Rf明顯較小，4年平均為0.6；而2012年春季干旱程度較輕，結果Rf明顯較高，平均為2.0。本研究中，3月15日-4月18日，與膠州樣田相比，城陽樣田土壤中的J2平均群體密度明顯較小（每100 g土壤中4.3個vs 8.6個），而根組織中的卻較大（每10 g根組織中32.7個 vs 29.5個），表明城陽樣田Ha J2侵入率明顯較高，這可能與其較高土壤含水量（12.9% vs 11.9%）有關；城陽樣田Ha J2雖有大量侵入，但侵入后的J2發育為J3和J4的數量均明顯較少，最終Rf較小（0.5 vs 0.9），可能與小麥品種、營養狀況、土壤溫度等因素有關。此外，兩樣田土壤中白色雌蟲的最大群體密度比孢囊均明顯較大，可能與白色雌蟲的根系分布和/或脫落后向孢囊轉變過程中遭到生防菌等因子破壞等因素有關[17]，但以上問題的原因均需進一步探究。

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