CN105104026A - 土壤条件下应用香草醛防治南方根结线虫的施用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于农业领域，提供一种土壤条件下应用香草醛防治南方根结线虫的施用方法，是对土壤施用香草醛。具体地，在番茄苗龄为三叶一心至五叶一心时移苗，每盆一株，移苗后向土壤中施用香草醛，施用方式为直接施入或滴灌，按照土壤干重计，施用香草醛量为0.2～8.0mmol/kg·dry？soil。本发明发现了香草醛对根结线虫的防治作用，实验了采用直接施入法和模拟滴灌法施入土壤来防治南方根结线虫。土壤条件下香草醛直接施入土壤浓度为0.2-4.0mmol/kg·dry？soil时不仅确保番茄正常生长发育且抑制了线虫的侵染和繁殖，其中对番茄根结数抑制率达26.5％-57.2％，对卵块的抑制率达29.5％-46.2％。

Description

土壤条件下应用香草醛防治南方根结线虫的施用方法
技术领域
本发明属于农业病虫害防治领域，具体涉及一种利用香草醛的植保方法。
背景技术
南方根结线虫(Meloidogyneincognita)是世界范围内的重要病原生物之一，它给世界农业生产带来了严重经济损失。南方根结线虫寄主范围广，共计超过1700种植物(Sasseretal.,1983.TheinternationalMeloidogyneproject-itsgoalsandaccomplishments.AnnualReviewofPhytopathology21,271–288)。它的生命周期长短主要受温度、湿度以及寄主种类的影响。土壤温度20-30℃相对湿度40％-70％，pH4-8最有利于线虫的生长和繁殖。南方根结线虫在正常温度和湿度下完成一个生命周期仅需要30-60天(陈森玉和陈品三，1990.大豆根结线虫病病原生物学特性观察.植物病理学报20,253-257.)。近几年来，我国蔬菜大棚的快速发展，为南方根结线虫的繁殖提供了适宜的温度；同时作物种植时间长、连作现象严重，为南方根结线虫的繁殖创造了有利条件。寄主范围广，生命周期短，传播形式多样，经济损失严重，繁殖速度快，所以南方根结线虫病害已经成为我国农业生产中的一大障碍。
南方根结线虫J2幼虫具有侵染植株的能力，它在土壤中感受到寄主分泌物的信号分子，并向寄主根尖部分趋向性迁移。迁移至根尖伸长区进行侵染。线虫钻入寄主根部后，利用口针将其食管腺细胞内的分泌物注射到寄主细胞内，诱导形成增大的、多核的、新陈代谢比较旺盛的并且为线虫持续提供营养物质的巨细胞。此外其细胞壁内突生长并形成典型的传递细胞，这些细胞可以增加对维管束内营养物质的吸收。所以由于寄主根系受损导致水分和营养成分源源不断的丧失，从而使寄主生长受损以及产量的降低(Castagnone-Serenoetal.,2013.DiversityandEvolutionofRoot-KnotNematodes,GenusMeloidogyne:NewInsightsfromtheGenomicEra.AnnualReviewofPhytopathology51,203-220)。同时南方根结线虫利用口针刺破寄主细胞壁形成的物理伤害为其他病原生物提供了入侵通道，加重了作物枯萎病、根腐病、立枯病等土传病害的发生(vandePuttenetal.,2006.Nematodeinteractioninnature:ModelsforSustainableControlofNematodePestsofCropplants？AdvancesinAgronomy89,228-260.)。
目前，化学防治在根结线虫的防治过程中占有重要地位,在实际生产中能达到立竿见影的效果,是果农、菜农深受青睐的方法。但目前使用的化学杀线剂存在毒性大、对环境污染严重等诸多问题。随着公众环保意识的增强和线虫抗药性的增加,化学杀线虫剂的应用日益受到限制。生物防治是从生态学角度出发寻找的防治方法，以其环境效益好、安全等优势成为无公害防治根结线虫的研究热点。采用生物防治的方法控制线虫，不仅能达到除害增产的效果还可以减少化学防治带来的灾害，生态和社会效益显著。
香草醛在自然界中广泛存在，许多植物中都存在香草醛。香草醛无毒，在食品添加剂、医药、香料工业等方面有诸多应用。本课题组前期的研究结果表明抗性番茄品种(仙客系列)明显抑制南方根结线虫的侵染和繁殖，与易感品种相比其根系分泌物存在特异性物质香草醛。已初步在室内模拟条件下验证香草醛具有较强的抑制线虫孵化和杀线虫的效果，但在复杂的土壤条件下香草醛防治线虫的效应并不清楚。
发明内容
针对本领域的不足之处，本发明的目的是本发明提供一种香草醛在土壤条件下防治线虫的施用方式和相应的最适浓度范围，同时为通过生物学手段和措施防治根结线虫对作物的侵染危害提供重要的理论和技术依据。
实现本发明上述目的技术方案为：
一种土壤条件下应用香草醛防治南方根结线虫的施用方法，其是用香草醛溶液对土壤进行滴灌。
所述的施用方法，具体为，在番茄苗龄为三叶一心或五叶一心时移苗，每盆一株，移苗后向土壤中施用香草醛，施用的方式为直接施入或滴灌，按照土壤干重计，施用香草醛量为0.2～8.0mmol/kg·drysoil。
其中，土壤中有线虫1000～1500条/kg。
其中，所述直接施入是将香草醛用水溶解，加入到土壤中，按照土壤干重计，香草醛加入的摩尔比例为0.2～8.0mmol/kg·drysoil。
直接施入时，按香草醛0.1～10mmol用20ml水进行溶解。
其中，所述滴灌是在番茄移苗时在土中埋置滴灌装置，将香草醛配制为浓度0.2～8.0mmol/L的溶液，每3天滴灌一次，每次滴灌100～150mL/kg土壤。
直接施入方法中，优选在土壤中每1000～1500条南方根结线虫，施用0.4～2.0mmol的香草醛。
滴灌方法中，优选在土壤中每1000～1500条南方根结线虫，每3天滴灌一次0.4～2.0mmol的香草醛溶液。
本发明的有益效果在于：
本发明发现了香草醛对南方根结线虫的防治作用，实验了采用直接施入法和模拟滴灌法施入土壤来防治南方根结线虫。土壤条件下香草醛直接施入土壤浓度为0.2-4.0mmol/kg·drysoil时不仅确保番茄正常生长发育同时抑制了线虫的侵染和繁殖，其中对番茄根结数抑制率达26.5％-57.2％，对卵块的抑制率达29.5％-46.2％。选择防治线虫的最适浓度范围为0.2-4.0mmol/kg·drysoil。土壤条件下香草醛模拟滴灌浓度为0.4-8.0mmol/L时不仅确保番茄正常生长发育同时抑制了线虫的侵染和繁殖，其中对番茄根结数抑制率达38.8％-68.4％，对卵块抑制率达62％-73％。选择防治线虫的香草醛适宜浓度范围为0.4-8.0mmol/L。
附图说明
图1示出了土壤条件下香草醛直接施入土壤对番茄株高的影响。
图2示出了土壤条件下香草醛直接施入土壤对南方根结线虫侵染的抑制效果。
图3示出了土壤条件下香草醛直接施入土壤对南方根结线虫繁殖的抑制效果。
图4示出了土壤条件下香草醛模拟滴灌对番茄株高的影响。
图5示出了土壤条件下香草醛模拟滴灌对南方根结线虫侵染的抑制效果。
图6示出了土壤条件下香草醛模拟滴灌对南方根结线虫繁殖的抑制效果。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
如未特别说明，具体实施方式中所采用的手段均为本领域常规的技术手段。
实施例中的试验材料，番茄(Lycopersiconesculentumcv.)佳粉18，种子购自北京蔬菜花卉研究所。
南方根结线虫(Meloidogyneincognita)从山东寿光温室大棚中分离获得。
香草醛(Vanillic,CAS:121-33-5),纯度99％，购自Sigma公司。
实施例1直接施入香草醛对南方根结线虫的防治效应
本实施例中，南方根结线虫的培养及收集方法如下：
植物种植：将佳粉18号番茄种子用15％(V/V)过氧化氢溶液侵泡15min消毒后，清水洗净，将种子均匀铺在覆有两层湿润滤纸的培养皿中，避光处理放于恒温培养室内。待发芽后播于含有蛭石的育苗板内。待幼苗长至三叶一心后移栽至装有灭菌土的塑料盆内。移栽10d后接种线虫。
线虫接种方法：在番茄茎基部约1cm处均匀打4个2-3cm深的孔，将含有南方根结线虫二龄幼虫的悬浮液用移液枪打入孔中，随后将孔封住并适当浇水。
线虫的收集：接种线虫30-50d后，选取已产生卵块的番茄植株根系，去离子水冲洗干净，用镊子小心取下呈乳白色或者褐黄色的卵块。将挑取得卵块放在铺有两层吸水纸的筛子上。筛子放置于培养皿中，加入一定量的清水，使清水恰好侵没吸水纸，盖上皿盖。随之遮光放于28℃环境中培养，2-3天后开始收集盆养皿中的悬浮液。根据试验需要调至不同浓度备用。
使用0.2mmol/kg·drysoil、0.4mmol/kg·drysoil、0.8mmol/kg·drysoil、1.0mmol/kg·drysoil、2.0mmol/kg·drysoil、4.0mmol/kg·drysoil、8.0mmol/kg·drysoil香草醛以及去离子水(对照)，利用盆栽试验，采用直接施入土壤的方式，以番茄株高、根结数和卵块数为测定指标，实验土壤条件下香草醛直接施入浓度为0.2mmol/kg·drysoil、0.4mmol/kg·drysoil、0.8mmol/kg·drysoil、1.0mmol/kg·drysoil、2.0mmol/kg·drysoil、4.0mmol/kg·drysoil、8.0mmol/kg·drysoil对南方根结线虫的防治效果以及最适浓度范围。具体方法如下:
将灭菌土分装为1kg/盆，做标签，将0.1mmol香草醛溶于20ml水后，加入到灭菌土中，拌匀过筛后备用；将长至五叶一心的番茄幼苗移栽至灭菌土中；移苗10天后接种线虫，每盆1000-1500条，35天后收样测定指标，期间适时补充去离子水和营养液。
实施例2
除配置的香草醛浓度为0.2mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例3
除配置的香草醛浓度为0.4mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例4
除配置的香草醛浓度为0.8mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例5
除配置的香草醛浓度为1.0mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例6
除配置的香草醛浓度为2.0mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例7
除配置的香草醛浓度为4.0mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例8
除配置的香草醛浓度为8.0mmol/kg·drysoil外，其余操作同实施例1。
实施例9
除不配制香草醛外，其余同实施例1。
图1中示出的结果表明，与对照相比，香草醛浓度为0.1-4.0mmol/kg·drysoil时对番茄株高无明显抑制作用，当香草醛浓度为8.0mmol/kg·drysoil时对番茄株高抑制作用明显。
图2的纵坐标为南方根结线虫数目。图2中示出的结果表明，香草醛直接施入土壤明显抑制南方根结线虫的侵染。与对照相比，香草醛浓度为0.1-8.0mmol/kg·drysoil时根结数抑制率达12.3％-62.7％。香草醛浓度为0.1mmol/kg·drysoil时也减轻了南方根结线虫对番茄的侵染，但是与对照相比差异不显著，香草醛浓度达到0.2mmol/kg·drysoil时，明显减轻了南方根结线虫对番茄的侵染且与对照相比差异显著。
图3中示出结果表明，香草醛直接施入土壤明显抑制南方根结线虫的繁殖。与对照相比，香草醛浓度为0.1mmol/kg·drysoil时卵块数减少了18.5％，但是差异不显著；香草醛浓度为0.2mmol/kg·drysoil时，出现明显差异。香草醛浓度为0.2-8.0mmol/kg·drysoil时卵块数抑制率为29.5％-72.8％。
实施例10土壤条件下不同浓度香草醛模拟滴灌法对南方根结线虫的防治效应
使用0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.4mmol/L、0.8mmol/L、1.0mmol/L、2.0mmol/L、4.0mmol/L、8.0mmol/L香草醛以及去离子水(对照)，利用盆栽试验，采用模拟滴灌装置进行滴灌，平均每次滴灌120ml/盆，以番茄株高、根结数和卵块数为测定指标，说明土壤条件下0.1mmol/L、0.2mmol/L、0.4mmol/L、0.8mmol/L、1.0mmol/L、2.0mmol/L、4.0mmol/L、8.0mmol/L香草醛模拟滴灌对南方根结线虫的防治效应及最佳浓度。具体方法如下：
灭菌土分装为1kg/盆，贴标签，移栽番茄幼苗时将模拟滴灌装置埋入土中；待番茄植株五叶一心时移苗，移苗10d后，滴灌0.1mmol/L的香草醛溶液，待完全渗透后接种线虫，每盆接种1000-1500条；接种线虫后每3天滴灌一次相应浓度的香草醛溶液，3天期间适量补充营养液；接种线虫35d后收样并测定相应的指标。
实施例11
除配置的香草醛浓度为0.2mmol/L外，其余同实施例1。
实施例12
除配置的香草醛浓度为0.4mmol/L外，其余同实施例1。
实施例13
除配置的香草醛浓度为0.8mmol/L外，其余同实施例1。
实施例14
除配置的香草醛浓度为1.0mmol/L外，其余同实施例1。
实施例15
除配置的香草醛浓度为2.0mmol/L外，其余同实施例1。
实施例16
除配置的香草醛浓度为4.0mmol/L外，其余同实施例1。
实施例17
除配置的香草醛浓度为8.0mmol/L外，其余同实施例1。
实施例18
除不配制香草醛，直接滴灌去离子水外，其余同实施例1。
由图4中示出结果表明，土壤条件下香草醛模拟滴灌对番茄株高无明显影响。
图5的纵坐标为南方根结线虫数目。图5示出的结果表明，土壤条件下香草醛模拟滴灌抑制南方根结线虫的侵染。与对照相比，香草醛浓度为0.4mmol/L时，出现明显差异，番茄根结数减少了38.8％，随着香草醛浓度的升高，根结数逐渐减少。香草醛浓度为0.4-8.0mmol/L时根结数抑制率达38.8％-68.4％。
由说明书附图6中示出结果表明，土壤条件下香草醛模拟滴灌抑制南方根结线虫的繁殖。香草醛模拟滴灌浓度为0.1-8.0mmol/L时，卵块形成的抑制率为37.9％-73％，对卵块的形成有明显的抑制效果。
综合土壤条件下香草醛直接施入土壤对番茄株高、根结数和卵块数的影响，土壤条件下香草醛直接施入土壤浓度为0.2-4.0mmol/kg·drysoil时不仅确保番茄正常生长发育同时抑制了线虫的侵染和繁殖，其中对番茄根结数抑制率达26.5％-57.2％，对卵块的抑制率达29.5％-46.2％。选择防治线虫的最适浓度范围为0.2-4.0mmol/kg·drysoil。
综合土壤条件下香草醛模拟滴灌对番茄株高、根结数和卵块数的影响，土壤条件下香草醛模拟滴灌浓度为0.4-8.0mmol/L时不仅确保番茄正常生长发育同时抑制了线虫的侵染和繁殖，其中对番茄根结数抑制率达38.8％-68.4％，对卵块抑制率达62％-73％。选择防治线虫的香草醛适宜浓度范围为0.4-8.0mmol/L。
香草醛直接施入法中高浓度香草醛抑制了作物的正常生长并且香草醛易被氧化。香草醛模拟滴灌在试验浓度范围内保证了作物的正常生长和香草醛的稳定性，在应用方面香草醛模拟滴灌方式的浓度选择范围比直接施入法广，避免了高浓度香草醛对作物正常生长的抑制作用。所以综合考虑香草醛处理后的番茄生长状况、降低线虫侵染和繁殖的效果、香草醛特性以及实际农业生产应用的操作性和方便性，香草醛模拟滴灌方式优越于直接施入土壤。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种土壤条件下应用香草醛防治南方根结线虫的施用方法，其特征在于，对土壤施用香草醛。
2.根据权利要求1所述的施用方法，其特征在于，在番茄苗龄为三叶一心至五叶一心时移苗，每盆一株，移苗后向土壤中施用香草醛，施用的方式为直接施入或滴灌，按照土壤干重计，施用香草醛量为0.2～8.0mmol/kg·drysoil。
3.根据权利要求1所述的施用方法，其特征在于，土壤中有南方根结线虫1000～1500条/kg。
4.根据权利要求2所述的施用方法，其特征在于，所述直接施入是将香草醛用水溶解，加入到土壤中，按照土壤干重计，香草醛加入的摩尔比例为0.2～8.0mmol/kg·drysoil。
5.根据权利要求4所述的施用方法，其特征在于，直接施入时，按香草醛0.1～10mmol用20ml水进行溶解。
6.根据权利要求2所述的施用方法，其特征在于，所述滴灌是在番茄移苗时在土中埋置滴灌装置，将香草醛配制为浓度0.2～8.0mmol/L的溶液，每3天滴灌一次，每次滴灌100～150mL/kg土壤。
7.根据权利要求4所述的施用方法，其特征在于，在土壤中每1000～1500条根结线虫，施用0.4～2.0mmol的香草醛。
8.根据权利要求6所述的施用方法，其特征在于，在土壤中每1000～1500条根结线虫，每3天滴灌一次0.4～2.0mmol的香草醛溶液。
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