全 文 ：收稿日期:2005-01-10
基金项目:国家自然科学基金项目(30270877);教育部科学技术研究重点项目(01003)
作者简介:孙建华(1955-),女 ,天津人 ,博士 ,高级工程师 ,主要从事微生物活性物质的开发及植物线虫病害生物防治方面的研究工作。
Sr18生物杀线虫制剂防治黄瓜根结线虫病研究
孙建华1 , 2 ,齐军山3 ,冯　欣2 ,路福平1 ,杜连祥1
(1.天津科技大学生物工程学院 ,天津　300222;2.天津师范大学化学与生命科学学院 ,天津　300074;
3.山东省植物保护研究所 ,山东济南　250100)
　　摘要:利用生防菌株 Sr18 研制的生物杀线虫剂 ,于 2003～ 2004 年在山东省济南的日光节能温室内进行了防治黄
瓜根结线虫病的研究。结果表明 ,通过发酵工程及生化分离手段制得的生物杀线剂 1 , 2 , 3号均有显著的抗线虫活性 ,
其中以 2号浓缩水剂效果最为显著 , 可明显降低土壤内根结线虫 2 龄幼虫的数量 ,虫口减退率 94.68%, 收获期对黄瓜
根结线虫病的防效高达 80.27%, 显著高于对照化学药剂益舒丰(65.84%)和生物药剂灭虫灵(52.44%)。另外 , 该制
剂还具有促进植株生长和提高产量的效果 ,杀线剂 2 号处理区的平均株高和单株鲜重极显著高于空白对照组 , 分别
增长16.32%和 20.43%;杀线剂 2 号的黄瓜增产率为 28.28%,优于益舒丰(19.8%)和灭虫灵(17.43%)处理。
关键词:根结线虫;黄瓜根结线虫病;生物杀线剂;生物防治;防治效果
中图分类号:S436.412.1　　文献标识码:A　　文章编号:1000-7091(2005)04-0074-05
Study on Efficacy of Bio-Nematicide from Sr18 Fungus for Biological
Control of Cucumber Root-knot Nematode
SUN Jian-hua1 , 2 ,QI Jun-shan3 , FENG Xin2 ,LU Fu-ping1 ,DU Lian-xiang1
(1.College of Biotechnology ,Tianjin University of Science and Technology ,Tianjin　300222 ,China;
2.Chemistry and Life Science College ,Tianjin Normal University ,Tianjin　300074 ,China;
3.Institute of Plant Protection ,Shandong Academy of Agricultural Sciences , Jinan　250100 ,China)
Abstract:The bio-nematicides NO.1 to NO.3 produced by fun-gus Sr18(Syncephalastrum racemosum)were used
for the control of cucumber root-knot nematode (Meloidogyne incognita) in greenhouse in Qingdao , Shandong
Province.The result showed that these bio-nematicides were effective especially bio-nematicide No.2.It could reduce the
number of second stage juvennil(J2)of cucumber root-knot nematodes by 94.68%, and the control effect investigated at
harvesting period was up to 80.27%, which are significantly higher than that of chemical and biological
nemaicides.Moreover , the bio-nematicide could promote the growth and yield of the plant.It is obvious that the average
plant height and the fresh weight of each plant treated by the Bio-nematicide No.2 were higher than that of control group ,
increasing by 16.32% and 20.43% respectively.The cucumber yield increased by 28.28%,which are better than that of
chemical and biological nematicides.
Key words:Meloidogyne incognita ;Cucumber root-knot nematode disease;Fungal bio -nematicide;Biological
control;Control effect
　　线虫是一类世界性分布的重要植物病原物 ,其
寄生范围广 ,环境适应性强 ,几乎每种作物都受到线
虫的侵害[ 1 ,2] 。在我国对作物危害最为严重的是根
结线虫(Meloidogyne incognita)和孢囊线虫 ,特别是根
结线虫病已经成为保护地蔬菜的重要病害 ,每年造
成的经济损失达到 30亿元以上[ 3 ,4] 。
化学农药是控制植物线虫病害的重要措施之
一 ,但给环境和人类健康带来严重威胁 ,因此生物防
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治技术受到世界各国的关注[ 1 ,5 ,6] 。利用第一代线
虫生防因子活菌剂防治线虫病害的相关报道很
多[ 7 ～ 9] ,但这些活菌剂存在受环境因素影响大 、药效
不稳 、货架期短等缺点 ,应用受到一定的限制 。真菌
的代谢产物作为第二代线虫生防因子 ,有着作用快 、
药效高 、环境相容性好 、避免二次污染等优点 ,成为
国内外非常热门的研究领域 ,至今已从 50多株菌中
分离发现 90余种杀线虫真菌代谢物 ,其结构类型多
样 ,主要有醌类 、生物碱类 、萜类 、肽类 、吡喃类 、呋喃
类 、脂肪酸类 、萘类等 。目前 ,第二代产品的研究多
停留于实验室研究阶段 ,已报道的杀线虫物质多为
脂溶性 ,水中溶解度较差 ,给实际应用带来困难 ,且
存在着大田释放效果不佳的问题[ 10 ,11] 。
作者首次利用从土壤中筛选出的总状共头霉
(Syncephalastrum racemosum ,简称Sr18),通过发酵 、过
滤 、浓缩等工艺制得生物杀线剂1 ,2 ,3号 ,并进行了
防治黄瓜根结线虫药效试验 ,旨在为开发具有自主
知识产权的新型安全杀线虫生物制剂提供依据。关
于利用该菌代谢产物进行线虫生防方面的研究 ,国
内外还未见其他报道[ 12 ～ 17] 。
1　材料和方法
1.1　试验地点及条件
2003年 9 月-2004 年 6月在山东省济阳县柳
家村发病严重的日光节能温室内进行了 Sr18生物
杀线剂防治黄瓜根结线虫病的药效试验 。供试黄瓜
品种为冻冠。
1.2　试验药剂
生物杀线剂 1号(PS培养基 5 L 罐液体发酵 64
h后所得滤液);生物杀线剂 2号(前述溶液的 10倍
浓缩水剂),生物杀线剂 3号(改变培养基配方后所
得发酵滤液),均为作者研制。化学药剂益舒丰
(10%灭线磷颗粒剂 ,江苏丰山集团有限公司生产)
和生物药剂灭虫灵(1.8%阿维菌素乳油 ,浙江海正
化工股份有限公司生产),由山东省农科院植保所提
供。
1.3　试验设计及处理
本试验采用 8个处理 ,分别为生物杀线剂 1号
16.67 mL/m2 ,25 mL/m2 ,33 mL/m2;生物杀线剂 2号
2.5 mL/m2;生物杀线剂 3号 25 mL/m2;益舒丰 1.87
g/m2;灭虫灵 1 mL/m2;清水空白对照。小区面积 10
m2 ,除生物杀线剂 3号和灭虫灵重复 3次外 ,其他处
理重复4次 ,共 30个小区 ,随机区组排列 。
1.4　施药时间和方法
所有药剂的施药时间均为 2003年 9月 30 日。
施药前先平整小区 ,起垄开沟 。生物杀线剂 1号 、2
号 、3号及灭虫灵适量兑水稀释均匀喷洒在沟内 ,益
舒丰颗粒剂与少量土混匀后均匀撒施在沟内 ,然后
充分混合土壤至 15 cm 土层 。施药后 7 d移栽健康
黄瓜幼苗 ,进行常规管理 。
1.5　检测项目和方法
1.5.1　土壤内根结线虫二龄幼虫数量测定　各小
区在施药前分别取土测定线虫虫口基数 ,施药后 7 d
测定虫口数 ,5点取样法 ,每点取 5 ～ 20 cm深的土壤
样品1 kg 。土样充分混匀后 ,从中取200 g用改良的
贝曼漏斗法分离土壤内的二龄幼虫 , 24 h后收集线
虫。热杀死后 ,用 4%福尔马林固定 ,显微镜下记数
二龄侵染性幼虫的数量 ,计算虫口减退率。
　　虫口减退率(%)=(施药前二龄幼虫数-施药
后二龄幼虫数)/施药前二龄幼虫数×100
1.5.2　黄瓜发病情况及防治效果　施药后 4周 ,每
小区取 5株完整根系 ,统计根结数并划分病级。拉
秧时 ,每小区取10株黄瓜全根系 ,划分病级 ,计算病
情指数和防治效果 ,并进行差异显著性检验。根结
线虫病情分级标准:0级　无根结;1级　根结占全
根系的 1%～ 25%;2 级　根结占全根系的 26%～
50%;3级　根结占全根系的 51%～ 75%;4级　根
结占全根系的 76%～ 100%。
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
1.5.3　植株生长情况及产量测定　施药后 28 d ,每
小区随机测量 15棵植株的株高;每小区挖取 5株完
整的黄瓜植株 ,称量鲜重。记录每小区每次收获的
黄瓜产量 。
2　结果与分析
2.1　生物杀线剂对根结线虫的防治效果
施药后 7 d虫口减退率的调查结果表明(表 1),
生物杀线剂 1号 、2号和 3号对土壤内根结线虫二
龄幼虫具有显著的防治效果 。生物杀线剂 1号随用
药量增加根结线虫虫口减退率相应提高 ,处理间差
异分别达到显著 、极显著水平 ,其中 33 mL/m2 处理
区的根结线虫虫口减退率显著高于化学对照药剂益
舒丰处理 ,与灭虫灵处理的效果相当 。生物杀线剂
3号的防治效果相对偏低 , 虫口减退率只有
77.69%,极显著低于其他生物杀线剂及对照药剂处
4期 孙建华等:Sr18生物杀线虫制剂防治黄瓜根结线虫病研究 75　 A　C　T　AAGRICULTURAE
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理。
表 1　生物杀线剂对根结线虫的控制效果
Tab.1　Control effect of Sr18 bio-nematicide on rot-knot nematode J2
处　理
Treatment
1000 g 土壤中根结线虫二龄幼虫数(头/ kg)
Numbers of root-knot nematode J2 per 1 000 g soil(heads/ kg)
施药前
Before treatment
施药后 7 d
7 d after treatment
虫口减退率(%)
Decreasing rate of
nematodes
生物杀线剂 1号 16.67 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 1 065 100 90.63 d C
生物杀线剂 1号 25 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 1 230 75 93.92 c B
生物杀线剂 1号 33 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 1 040 45 95.68 a A
生物杀线剂 2号 2.5 mL/m2
Sr.bio-nematisides 2 1 125 60 94.68 b B
生物杀线剂 3号 25 mL/m2
Sr.bio-nematisides 3 1 255 280 77.69 e D
益舒丰 1.87g/m2
10% ethoprophos 1 215 70 94.24 bc B
灭虫灵 1 mL/ m2
1.8%Avermectin 1 170 50 95.73 a A
空白对照
Control
1 230 995 19.11 f E
　注:小写和大写字母分别表示 0.05和 0.01水平的差异显著性 ,余表同
　Note:The lowercase letters and capital letters within the columns represent the significance of difference for the levels of 0.05 and 0.01 , the same as followe.
2.2　生物杀线剂对黄瓜根结线虫病的控制作用
施药后第 28 d对黄瓜植株病情指数的检测表
明 ,生物杀线剂 1号 、2号 、3号能有效地控制黄瓜根
结线虫病病情(表 2),病指均极显著低于空白对照
区。除生物杀线剂 3 号的防效相对稍低外 ,其余处
理区的防效均在 80%以上。生物杀线剂 1 号 25
mL/m2和 33 mL/m2 处理及生物杀线剂 2 号处理的
防效与益舒丰和灭虫灵处理的防治效果相当 。
随黄瓜发育进程的延伸 ,根结线虫病逐渐加重 ,
在拉秧期(2004年 6月 3日)的检测结果表明 ,不仅
空白对照区发病严重 ,各药剂处理的病情指数均有
大幅度提高;只有生物杀线剂 2 号 2.5 mL/m2 处理
发病最轻 ,防效仍高达 80.27%,显著和极显著高于
对照药剂益舒丰和灭虫灵 ,说明该剂型残效期较长;
生物杀线剂 1号 33 mL/m2的防效高于灭虫灵处理 ,
而低于益舒丰处理;生物杀线剂 3号 25 mL/m2 的防
效较差 ,残效期偏短 。
2.3　生物杀线剂对黄瓜植株生长和产量的影响
施药后第 28 d的测定结果表明 ,生物杀线剂对
黄瓜植株生长有明显的刺激作用(p<0.01),生物杀
线剂 1号 25 ,33 mL/m2处理和 2号 2.5 mL/m2 处理
的株高增加率分别达到 9.17%,17.91%和 16.32%,
优于对照药剂益舒丰(4.58%)和灭虫灵(3.43%)的
增加率 ,极显著高于空白对照区;上述 3个生物杀线
剂处理的地上部鲜重增加率分别为 35.91%,
20.43%和 38.87%,高于对照药剂益舒丰(15.98%)
和灭虫灵(5.11%)的增加率。而生物杀线剂 3号25
mL/m2的株高不是最高 ,但鲜重最重 ,这可能与该处
理区的植株粗壮 ,叶片肥大有关。
黄瓜产量测定结果表明(表 3),与空白对照相
比 ,各处理区的产量均有极显著的增长(p<0.01)。
除生物杀线剂 3号增产率略低外 ,其他生物杀线剂
处理的增产率均达 13.67%以上;生物杀线剂 2 号
2.5 mL/m2 处理的增产率最高 ,极显著高于对照药
剂益舒丰和灭虫灵的增产率。生物杀线剂 1 号 33
mL/m2处理的增产率与对照药剂益舒丰和灭虫灵的
增产率相比 ,也分别达到显著和极显著的水平。
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表 2　生物杀线剂对黄瓜根结线虫病病情的影响
Tab.2　Effects of Sr18 bio-nematicides on the cucumber rot-knot nematode disease
处理
Treatment
施药后 28 d
28d after treatment
收获期
Harvest
病 指
Disease index
防 效(%)
Control efficiency
病 指
Disease index
防 效(%)
Control efficiency
生物杀线剂 1号 16.67 mL/ m2
Sr.bio-nematisides 1 9.29 C c 80.88 A b 44.38 c C 46.11 f E
生物杀线剂 1号 25 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 2.14 C d 95.59 A a 40.85 d D 50.39 e D
生物杀线剂 1号 33 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 1.43 C d 97.06 A a 35.63 e E 56.74 c C
生物杀线剂 2号 2.5 mL/ m2
Sr.bio-nematisides 2 2.14 C d 95.59 A a 16.25 g G 80.27 a A
生物杀线剂 3号 25 mL/m2
Sr.bio-nematisides 3 22.86 B b 52.94 B c 68.33 b B 17.01 g F
益舒丰 1.87g/m2
10% ethoprophos 1.43 C d 97.06 A a 28.13 f F 65.84 b B
灭虫灵 1 mL/m2
1.8% Avermectin 0.95 C d 98.04 A a 39.17 d D 52.44 d D
空白对照
Control
48.57 A a - 82.34 a A -
表 3　生物杀线剂对黄瓜产量的影响
Tab.3　Effects of Sr18 bio-nematicide on the yield of cucumber
处　理
Treatment
平均产量(kg/ 667m2)
Average yields
增产率(%)
Increasing rate
生物杀线剂 1号 16.67 mL/ m2
Sr.bio-nematisides 1 12 439.55 e E 13.67
生物杀线剂 1号 25 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 13 223.28 cd CD 18.78
生物杀线剂 1号 33 mL/m2
Sr.bio-nematisides 1 14 023.68 b B 23.42
生物杀线剂 2号 2.5 mL/ m2
Sr.bio-nematisides 2 14 974.15 a A 28.28
生物杀线剂 3号 25 mL/m2
Sr.bio-nematisides 3 11 539.10 f F 6.93
益舒丰 1.87g/m2
10% ethoprophos 13 390.03 c C 19.80
灭虫灵 1 mL/m2
1.8% Avermectin 1 13 006.50 d D 17.43
空白对照
Control
10 738.70 g G -
3　讨论
本研究是作者所在课题组利用摇瓶培养 Sr18
菌所得发酵液进行番茄根结线虫病害防治实验研
究[ 15]的基础上 ,通过发酵优化和放大以及生化分离
等手段制得生物杀线虫剂 1 , 2 ,3号 ,并对其进行了
历时 9个月的田间药效试验 ,效果良好 ,特别是经分
离浓缩制备的 2号浓缩水剂 ,其杀虫活性得到显著
提高 ,持效期延长 ,防效和增产效果显著 ,优于对照
化学和生物药剂 ,显示了其巨大的应用开发前景。
该研究结果也为今后加快将其开发成具有自主知识
产权的新型安全高效生物杀线虫制剂 、实现产业化
4期 孙建华等:Sr18生物杀线虫制剂防治黄瓜根结线虫病研究 77　 A　C　T　AAGRICULTURAE
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提供了科学依据和技术支撑。
研究证明 ,Sr18菌的杀虫活性物质由多组分组
成 ,其中包括有机酸和有机酸以外的物质 。生物杀
线虫剂 3号由于在培养基中减少了 N源的供应 ,结
果有利于产酸 ,有机酸虽对线虫也有一定的杀灭作
用 ,但在土壤中会很快分解失效 ,这可能是其活性和
防效较低的主要原因 。综合比较施药后 28 d和拉
秧期的防治效果 ,施药前期明显好于后期 ,这与生物
药剂在土壤中分解较快 ,持效期较短有关 。此问题
在判明活性组分组成后 ,可通过改进发酵条件及代
谢调控等现代生物技术手段增强其活性物质的产出
和改进剂型等方法来加以克服 。
在定植后一个月内经生物杀线剂处理的黄瓜长
势显著好于空白对照和化学药剂对照 ,而且对黄瓜
产量的提高也有明显的促进作用 ,这说明该生物杀
线剂不仅可以杀灭线虫 ,很可能还含有刺激植物生
长的成分 ,有待进一步分析研究。
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