陕西省甘薯上马铃薯腐烂茎线虫的生物型鉴定及综合防控技术

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陕西省甘薯上马铃薯腐烂茎线虫的生物型鉴定
及综合防控技术
刘晨李英梅杨艺炜陈志杰
(陕西省生物农业研究所,陕西西安715299)
摘要马铃薯腐烂茎线虫(Ditylenchus destructor)是危害甘薯的重要植物病原线虫,其发生有逐年加重的趋势。

通过形态学鉴定及分子生物学鉴定,确定危害陕西甘薯的马铃薯腐烂茎线虫生物型主要为A型,其1年发生8~10代,在27~28℃、20~24℃、6~10℃条件下,完成一个世代的时间分别为18d、20~26d和68d。

马铃薯腐烂茎线虫主要以卵、幼虫、成虫在薯块、土壤、粪肥中越冬,种薯和种苗是其主要传播途径。

本文提出了严格进行种薯检测、建立无病留种田和挑选健康种薯、温汤浸种、覆膜栽培、轮作倒茬、清洁田园、高剪苗、药剂防治等适宜陕西区域推广应用的综合防控技术,以期为减轻马铃薯腐烂茎线虫对甘薯的危害提供参考。

关键词马铃薯腐烂茎线虫;甘薯;生物型;发生规律;综合防控技术;陕西省
中图分类号S433.89文献标识码A
文章编号1007-5739(2023)09-0109-04
DOI:10.3969/j.issn.1007-5739.2023.09.031开放科学(资源服务)标识码(OSID):Biological Type Identification and Integrated Control Technology of Ditylenchus destructor
on Sweet Potato in Shaanxi Province
LIU Chen LI Yingmei YANG Yiwei CHEN Zhijie
(Shaanxi Institute of Biological Agriculture,Xi'an Shaanxi715299)
Abstract Ditylenchus destructor is an important plant pathogenic nematode to sweet potato,which has aggravated year by year.Through morphological identification and molecular biological identification,it was determined that Ditylen-chus destructor harming sweet potato in Shaanxi Province was mainly type A.It occurred8-10generations in a year. Under the condition of27-28℃,20-24℃and6-10℃,a generation was completed for18d,20-26d and68d, respectively.Ditylenchus destructor mainly overwintered in potato blocks,soil and manure as eggs,larvae and adults, and seed tuber and seedling were the main transmission routes.In this paper,the integrated prevention and control techniques suitable for popularization and application in Shaanxi region were put forward,such as strictly detecting of seed tubers,constructing disease-free field,selecting healthy seed tubers,soaking seeds in hot water,plastic film covering cultivation,crop rotating,cleaning the field,high seedling cutting,pesticide controlling,so as to provide a reference for decreasing the damage of sweet potato caused by Ditylenchus destructor.
Keywords Ditylenchus destructor;sweet potato;biological type;regularity of outbreak;integrated control tech-nology;Shaanxi Province
甘薯属旋花科番薯属,为蔓生性草本块茎植物,具有淀粉含量高、营养丰富、高产稳产、适应性强、抗逆性强、投入少且产出高的优点。

甘薯既是重要的粮食作物,又是良好的饲料作物,还是燃料乙醇的生产原料,其精深加工可实现多次增值,综合利用效益极高,被联合国粮农组织认为是最有希望解决21世纪世界粮食和能源短缺的作物。

我国“十一五”规划也强调,发展生物能源燃料乙醇不得与粮争地、与人争粮,要求优先发展薯类作为主要原料。

目前,甘薯在全球范围内广泛种植,是世界上第五大农作物。

我国作为全球最大甘薯生产国,常年种植面积约500万hm2,占世界甘薯种植总面积的70%左右;陕西省常年种植面积逾5.33万hm2,总产量达200万t以上。

甘薯
基金项目陕西省科技厅重点研发计划项目(2020NY-072);
陕西省科学院科技计划项目(2019K-12)。

收稿日期2022-08-22
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以往被作为备灾备荒粮食储备。

近年来,随着甘薯对人体防癌、抗癌等功效的发现,甘薯的经济价值不断提升。

线虫是一类两侧对称的原体腔无脊椎动物,通常为丝状或线状,隶属于线虫动物门。

据估计,地球上的线虫约50万种,已经被描述的线虫约有1.5万种,是多样性仅次于昆虫的第二大类动物。

马铃薯腐烂茎线虫(Ditylenchus destuctor)属于动物界(Metaphyta)线虫门(Nematoda)侧尾腺纲(Secernrntea)垫刃目(Ty-lenchida)粒科(Anguinidae)茎线虫属(Ditylenchus),是严重为害甘薯的重要病原线虫之一[1-3],已报道的植物
寄主多达90多种,主要为害马铃薯、甘薯,还为害番茄、辣椒、黄瓜、芹菜等蔬菜作物。

不同生物型马铃薯腐烂茎线虫形态特征相似且复杂,仅依靠形态学鉴定很难进行区分,还需要借助分子生物学鉴定方法[4]。

国内外学者在其种类鉴定、监测预警、发生规律及防控技术等方面开展了富有成效的工作[5-9]。

马铃薯腐烂茎线虫在陕西省主要对马铃薯和甘薯造成严重危害,并且发生在窖藏期,造成“烂窖”现象。

本文在明确陕西省甘薯上马铃薯腐烂茎线虫发生特点的基础上,提出了适宜陕西区域内马铃薯腐烂茎线虫的防控措施,为控制其危害提供参考。

1生物型鉴定
1.1形态学鉴定
陕西省分布的马铃薯腐烂茎线虫生物型主要为A型和B型2种,对这2种生物型的雌虫、雄虫进行形态值测量发现,其雌虫在C值(体长/尾长)、V值(体前端至阴门距离×100倍体长)、V'值(体前端至阴门的距离×100倍体前端至肛门的距离)、尾长4个形态指标上存在显著差异,但雄虫形态无显著差异[10]。

本研究采集陕西合阳、兴平的甘薯,分离马铃薯腐烂茎线虫的雌虫及雄虫进行形态指标测量。

与马铃薯上采集的B型马铃薯腐烂茎线虫形态指标进行对比发现,甘薯上马铃薯腐烂茎线虫的V值、体长、体宽均大于B型,但C值差异不显著[11],从形态学上初步判定陕西省甘薯上的马铃薯腐烂茎线虫为A型。

1.2分子生物学鉴定
对从陕西合阳、兴平甘薯上分离的线虫提取基因组DNA,选取马铃薯腐烂茎线虫线粒体COI通用引物、核糖体ITS通用引物及A型生物型及B型生物型的特异性引物分别进行PCR扩增。

COI通用引物及ITS通用引物分别扩增出480bp及950bp的条带,说明甘薯上分离的为马铃薯腐烂茎线虫。

利用A型特异性引物扩增出240bp的条带,进一步说明陕西合阳、兴平甘薯上分离的为A型马铃薯腐烂茎线虫。

2分布及危害
2.1分布
马铃薯腐烂茎线虫广泛分布于阿尔巴尼亚、奥地利、白俄罗斯、比利时、保加利亚、捷克、爱沙尼亚、法国、德国、希腊、匈牙利、爱尔兰、拉脱维亚、立陶宛、卢森堡、荷兰、挪威、波兰、罗马尼亚、俄罗斯、斯洛伐克、瑞典、瑞士、英国、阿塞拜疆、伊朗、日本、哈萨克斯坦、沙特阿拉伯、塔吉克斯坦、土耳其、乌兹别克斯坦、加拿大、墨西哥、美国、厄瓜多尔、澳大利亚及新西兰等50余个国家和地区[12-13];在中国主要分布于北京、天津、山东、河北、河南、江苏、浙江、福建、辽宁、甘肃、海南、宁夏、甘肃等甘薯产区[14];在陕西省主要分布于榆林、渭南、咸阳、宝鸡、西安等甘薯产区[15]。

2.2危害
马铃薯腐烂茎线虫是多食性线虫,已报道的植物寄主达90多种[15],主要为害甘薯、马铃薯,还为害番茄、黄瓜、辣椒、南瓜、西葫芦、大豆、洋葱、大蒜、胡萝卜、芹菜等蔬菜作物[12,16-17]。

甘薯受到马铃薯腐烂茎线虫的侵染,不仅产量会严重下降,品质和商品性也都会受到严重影响。

采收后,如果贮藏在温度、湿度等合适的环境条件下,马铃薯腐烂茎线虫可以在一些在田间曾经染病的薯块上持续危害,并在储藏期内进一步传播扩散,导致“烂种”“烂窑”“死苗”“死秧”等,轻者减产10%~30%,重者损失50%~80%,甚至绝收[13],其发生面积及危害程度有逐年扩大和加重的趋势。

植物有害线虫的入侵会在薯块表皮制造伤口,有利于后续真菌、细菌、蜗牛、螨类等病原物的二次侵染,形成复合侵染,给甘薯生产带来更大的产量损失。

3症状识别特点
3.1薯苗症状
马铃薯腐烂茎线虫自甘薯秧苗的基部侵入,不断向上迁移危害,基部变青,无明显的边缘或病斑。

纵剖茎基部,组织内部呈褐色或白色和褐色相间的糠心状,剪断后不流或很少流出乳液。

3.2茎蔓症状
茎蔓受害后,主蔓茎部表现为褐色龟裂斑块,内部呈褐色糠心。

病株蔓短、叶黄,生长缓慢,直至枯死。

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3.3薯块症状
薯块被害表现症状有3种类型。

糠心型:大小、颜色等与正常薯块无明显区别且表皮完好,但薯块内部干缩呈白色海绵状或粉末状、有大量空隙,由线虫直接从秧苗基部侵染引起。

糠皮型:薯块表皮龟裂、失水呈糠皮状,主要由土壤中线虫直接侵染薯块造成。

混合型:内部糠心、外部糠皮,此类型在重病田生长后期发生多,外表类似糠心型,但手感较轻,敲击发出空梆响声。

4生活史及传播途径
在陕西省为害甘薯的马铃薯腐烂茎线虫主要为A型,以卵、幼虫、成虫在薯块、土壤、粪肥中越冬。

甘薯移栽4周后,在甘薯苗地下茎下部3cm部位分离出线虫;移栽8周后,线虫已迁移到地下茎上部3cm 区间进行为害;移栽10周后,在甘薯地上茎部分离到线虫;移栽12周后,在薯块内分离到线虫,说明线虫不侵入须根部[5]。

在陕西省1年发生8~10代,完成1个世代所需要的时间因温度而定,在27~28℃、20~ 24℃和6~10℃条件下,完成1个世代的时间分别为18d、20~26d和68d。

种薯、种苗是其远距离传播的主要途径,其也可借助雨水和农具等进行短距离传播。

当田间缺少高等植物寄主时,马铃薯腐烂茎线虫可在土壤中的杂草和真菌寄主上存活5~6年。

马铃薯腐烂茎线虫在0~60cm土层均有分布,主要分布于10~ 30cm土层中,20~30cm土层分布量最多,在30cm 以下土壤中,随土层加深,线虫量逐渐下降。

5综合防控技术
5.1严格进行种薯检测
马铃薯腐烂茎线虫虽然在陕西省分布较广泛,但呈岛屿状分布在关中和陕北甘薯种植地区,陕南地区分布比较少。

种薯是其主要传播途径之一,且传播效率高。

为预防马铃薯腐烂茎线虫快速传播蔓延,在生产上应加强种薯检测,各区域做好马铃薯腐烂茎线虫分布调查,明确分布区域和分布田块,有线虫分布的田块不能种植甘薯种薯,杜绝从病区调运种薯[1]。

5.2建立无病留种田,挑选健康种薯
在无马铃薯腐烂茎线虫分布的园区或田块建立甘薯留种田,若在有病区域中的无病田块建立留种田,须在留种田块四周修筑高20m、底宽30cm的挡水埂,以免线虫随水流入留种田。

此外,甘薯在冬季窖藏后,若感染线虫的种薯已经发病,且症状非常明显(大多全部或局部腐烂,极易辨认),则在甘薯育苗
时剔除发病种薯,挑选完好的甘薯作为种薯。

5.3温汤浸种
利用马铃薯腐烂茎线虫的热敏性,即耐低温、不
耐高温的特点,可将种薯置于种薯量1.0~1.5倍体积、
温度为51~54℃的温水中浸泡10~12min,以有效杀
灭薯块内马铃薯腐烂茎线虫。

5.4覆膜栽培
利用线虫对温度适应的局限性,选择有马铃薯腐
烂茎线虫分布的田块,开展覆膜对马铃薯腐烂茎线虫
致死率的研究。

腐烂茎线虫不耐高温,温度达35℃
时其活动受到抑制,40℃以上不能存活。

根据这一
作用机理,甘薯播种时,在垄上覆盖幅宽1500mm、厚0.01mm的白色地膜。

覆盖地膜可提高土壤表层温度,使马铃薯腐烂茎线虫向土壤深层迁移,减少其数
量,从而减轻危害。

5.5轮作倒茬
甘薯是一年生作物,在有线虫的土壤中连作,其
不断积累会导致甘薯生长不良或歉收。

利用线虫寄
主的局限性(一种线虫不可能为害所有作物),在马铃
薯腐烂茎线虫严重发生地区开展甘薯与玉米、谷子、
高粱、棉花等马铃薯腐烂茎线虫的非嗜好寄主植物
轮作2~3年,调查分析各处理土壤中线虫数量的变化
以及对甘薯的危害性,并评价不同轮作处理经济效
益,明确适宜轮作的作物种类及轮作年限。

研究发
现,与小麦、玉米、高粱、谷子、棉花等马铃薯腐烂茎线
虫的非嗜好寄主植物轮作2~3年,其危害显著减轻。

5.6清洁田园
在收获、加工、耕地、食用、进出窖等各个环节及
时清除病残体,将病薯块、病蔓等病残体集中烧毁或
高温堆沤,减少病原线虫数量,减轻其发生及危害。

5.7高剪苗
甘薯种薯携带的马铃薯腐烂茎线虫,在甘薯萌芽
后缓慢向薯芽顶部移动。

拔苗容易将薯肉及薯芽基
部的线虫带入田间,导致危害加剧。

注意剪苗时基部
保留3~5cm,不宜连根拔起,从而避免薯苗携带线虫,
引起传播。

5.8药剂防治
目前,市售防治马铃薯腐烂茎线虫的药剂种类繁
多,防效不稳定。

为了给种植户提供当前农药发展水
平背景下防效显著且效果稳定的药剂种类,开展不同
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药剂的毒力测定[18-19]。

试验结果发现,在甘薯播种时选用35%辛硫磷微胶囊悬浮剂15kg/hm2,或10%噻唑啉颗粒剂30~45kg/hm2,或10%阿维克线丹柱状颗粒剂37.5kg/hm2,加适量水拌入150~225kg/hm2细沙土中制成毒土,均匀撒施于薯块播种穴中,然后覆土,对马铃薯腐烂茎线虫的防治效果最佳。

6结语
甘薯作为块茎类作物主要生长于地下,极易受到土传病害的影响。

土壤中的植物有害线虫就是薯类作物土传病害的重要病原物之一。

薯类作物一旦感染线虫,不仅产量会严重下降,品质和商品性也会受到严重影响。

薯类作物有害线虫具有发病隐蔽、防治困难等特点,严重制约着我国薯类作物单位面积产量的提升,严重困扰着我国薯类产业的健康发展。

陕西省作为西北地区唯一大面积种植甘薯的省份,拥有大西北地区的巨大甘薯消费市场。

尽管近年来甘薯在陕西省的种植面积不断扩大,但仍无法满足市场需求,仅鲜食市场都无法满足。

因此,充分明确马铃薯腐烂茎线虫在甘薯上的发生规律、开展其综合防控技术,对于提高薯类作物单位面积产量、促进陕西省农业产业发展提质增效、保障陕西省薯类产业快速健康发展、推进农业产业结构调整和振兴农村区域经济发展都具有重要意义。

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