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了解根结线虫:影响、检测和控制

撰文: 范妮·戴斯 范妮·戴斯

点评人: 史蒂夫·埃丁顿 史蒂夫·埃丁顿

主题: 有害生物指南

根结线虫(根结线虫 根结线虫(又称根结线虫)是一种植物寄生线虫,会感染和破坏植物根部,影响作物健康和产量。许多植物都容易受到根结线虫的侵害,包括高价值作物,这使得这些害虫成为严重的农业威胁。尼日利亚伊巴丹国际热带农业研究所 (IITA) 的研究人员 最近报道 一种根结线虫破坏了芭蕉作物,凸显了这种害虫的持续威胁。控制根结线虫可能具有挑战性,但 生物防治方法 提供有效、环保的解决方案。本博客探讨了根结线虫、其影响以及可持续的根线虫控制策略。

概述:

什么是根结线虫?

根结线虫是根结线虫属的一种小型蠕虫状动物 根结线虫 其幼虫会感染并破坏多种寄主植物的根系,影响农场和花园。它们肉眼无法看见,通常通过它们造成的损害和进一步的实验室测试来识别。在显微镜下,可以看到未成熟的根结线虫和成年雄性具有典型的蠕虫形状。然而,成年雌性是球形的,居住在寄主植物的根部内。这些害虫可以长到 1 毫米长。

短尾根结线虫雄性虫体前端和后端的光学和扫描电子显微照片
根结线虫(短尾根结线虫)图片来源:Jonathan D. Eisenback,弗吉尼亚理工学院暨州立大学,Bugwood.org

生命周期

根结线虫(根结线虫 根结线虫(一种线虫)的生命周期因物种和气候而异。气候越温暖,生命周期越快。根结线虫要经历一个胚胎阶段和四个幼虫阶段,早期阶段发生在卵内。在幼虫阶段,它们生活在靠近宿主植物根系的土壤中。第二阶段的幼虫可以返回其孵化出来的宿主植物取食或在土壤中传播感染另一种植物。在此阶段,根结线虫在根系内传播并蜕皮(脱去外层)三次,然后发育成成熟的成虫。雌性可以存活长达三个月并产下数百个卵,这些卵即使在收获后仍可存活在根部。

两个圆形团块的特写,其中一个是根结线虫的雌性,另一个是它的卵团
雌性根结线虫(上)和卵块(下)。图片来源:Jonathan D. Eisenback,弗吉尼亚理工学院及州立大学,图片来源:Bugwood.org

重要的根结线虫种类

南方根结线虫

这种线虫有时被称为南方根线虫或棉花根结线虫,全球分布。它被认为是影响植物(包括胡萝卜、瓜类和西红柿)的所有寄生虫中经济影响最大的。

显微镜下观察的南方根结线虫。
南方根结线虫(南方根结线虫图片来源:Rui Map Zheng via Bugwood.org

爪哇根结线虫

该物种影响热带地区数百种寄主植物,对茶叶、葡萄和谷物等经济价值高的寄主植物造成严重破坏。该物种与其他物种的区别在于雄性头部和口器的形状。

雄性爪哇根结线虫的部分显微视图
雄性爪哇根结线虫(爪哇根结线虫)图片来源:Jonathan D. Eisenback,弗吉尼亚理工学院暨州立大学,Bugwood.org

根结线虫

这种害虫也被称为北方根结线虫,可以在寒冷的气候下生存。它影响超过 500 种寄主植物,包括咖啡和大豆。该物种在实验室中通过检查其产生的酶和尾部特征的形状来识别。

几种根结线虫前端雄体的扫描电子显微照片
北方根结线虫(根结线虫)图片来源:Jonathan D. Eisenback,弗吉尼亚理工学院暨州立大学,Bugwood.org

根结线虫有何影响?

根结线虫有一种特殊的口器,称为口针,可帮助它们穿透植物细胞。线虫还会释放特殊的化学物质,使附近的植物根细胞扩大,从而产生与根结线虫侵染相关的大结节形状。根结线虫以这些细胞(有时称为巨细胞)为食,这些细胞处于幼虫和成虫阶段。根结会阻止根部正常运作,这意味着植物无法从土壤中吸收养分。根结线虫种类造成的损害程度取决于存在的根结线虫数量、它们的种类以及宿主植物的种类。这些害虫在全球范围内造成重大经济损失,影响木薯、胡萝卜和黄瓜等植物。

两棵带根的洋葱。上面的一棵没有受损,看起来很健康,下面的一棵受损了,根部有根结线虫造成的虫瘿。
根结线虫(属 根结线虫)对洋葱的损害(底部)和未受影响的洋葱(顶部)。图片来源:Jonathan D. Eisenback,弗吉尼亚理工学院及州立大学,来自 Bugwood.org
根系特写,根系中充满了由根结线虫引起的圆形虫瘿。
花生根结线虫(根结线虫)对桃树根系的损害。图片来源:Jonathan D. Eisenback,弗吉尼亚理工学院及州立大学,Bugwood.org

我怎么知道我是否有根结线虫问题?

不同种类的根结线虫会根据植物类型以不同的方式损害植物。最常见的症状是根部打结、根茎类蔬菜畸形或生长受阻。除了根结线虫,这些害虫还会引发与水分和营养胁迫相关的症状,例如叶子变黄、土壤上方植物结构受阻。与未受影响植物相比,根部也可能显得萎缩。

胡萝卜遭到根结线虫严重破坏。
被德克萨斯根结线虫感染的胡萝卜(北方根结线虫)。图片来源:Walter Peraza Padilla,哥斯达黎加国立大学,来自 Bugwood.org
四棵黄瓜幼苗从土壤中长出,根部出现虫瘿
黄瓜幼苗上的根结线虫。图片来源:北卡罗来纳州立大学的 Charles Averre 通过 Bugwood.org 提供
根部长满虫瘿的萝卜的特写。
萝卜受到根结线虫的侵害。图片来源:加州州立理工大学圣路易斯奥比斯波分校草莓中心的 Gerald Holmes 通过 Bugwood.org 提供

如何除掉根结线虫?

这些害虫的寄主范围广泛,控制其数量是一项艰巨的挑战。不过,有几种有效的方法可以对付这些害虫,包括生物解决方案。

监控

根结线虫体型非常小,因此在它们对根部造成损害之前很难对其进行监测。虽然可以通过取样和实验室分析来监测根结线虫土壤数量,但对于一些农民来说,这不是一种可行的方法。

文化控制

根结线虫的寄主范围很广,这意味着轮作方法通常无法有效控制这种害虫。然而,种植特定的覆盖作物可以帮助减少它们的数量。例如,法国万寿菊(Tagetes patula)向土壤中释放化合物,减少根结线虫的数量,从而保护附近的植物。这种植物的根部也能抵抗根结线虫的侵染。使用覆盖物和堆肥可以促进某些微生物的生长,从而防止根结线虫的发展。

生物防治

这些 方法 使用源自自然的化合物来对抗害虫,并且不会造成与化学农药有关的广泛的生态破坏。

天然物质

来自植物和其他天然来源(例如矿物质或真菌)的化合物可用于有效控制许多害虫,包括根结线虫。 香叶醇 是一种存在于植物油中的物质,包括天竺葵和柠檬。它已被证明是 对根结线虫幼虫有致死作用 并减少宿主植物根部雌性根结线虫的数量。 印楝油来源于印度楝树的提取物,可以减少根结线虫的卵孵化,并减缓幼虫的运动。

微生物

这些微生物包括细菌、真菌和病毒,它们通过不同的机制杀死农作物害虫。许多来自 芽孢杆菌 细菌属能够有效控制根结线虫种群。例如, 地衣芽孢杆菌 向土壤中释放物质,保护根部免受根结线虫感染。真菌 白麝香葡萄,其工作原理类似,向土壤中释放物质,减少线虫的数量。

化学农药

作为基于自然的害虫管理知识实施领域的全球领导者,CABI 鼓励 综合虫害管理 (IPM)是生产健康作物的首选生态方法,该方法只允许在需要时使用化学农药,并遵守限制人类和环境接触这些农药的措施(见粮农组织, 国际农药管理行为守则).

在考虑使用化学农药之前,农民应探索上述所有可用的非化学防治解决方案,并咨询 CABI 生物保护门户网站,以确定和应用合适的生物防治产品。

如果考虑使用化学农药,农民应选择风险较低的化学农药,这些农药作为 IPM 策略的一部分使用时,有助于控制害虫问题,同时最大限度地减少对人类健康和环境的有害影响。农业咨询服务提供商可以提供有关当地可用且与 IPM 策略兼容的低风险化学农药的信息。这些专家还可以就所需的个人防护设备提供建议。

总结

根结线虫是一种极具挑战性的害虫,会危害植物根部,造成经济损失并降低作物健康。虽然由于根结线虫体型微小而难以发现,但根结线虫损害的症状(如根部打结和生长发育不良)可以表明它们的存在。有效的控制方法包括香叶醇和印度楝油等天然物质以及某些微生物。通过结合监测、栽培实践和环保处理,种植者可以控制根结线虫侵染并保护作物。

浏览 CABI生物保护门户 发现更多处理根结线虫的方法。要了解豆蝇等其他害虫的控制方法,请考虑访问我们的 资源页面其中有针对特定害虫的详细指南。

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