所选覆盖作物的宿主状态及其对异小杆线虫（Heterodera schachtii）的管理潜力

《Crop and Environment》：Host status and management potential of selected cover crops for Heterodera schachtii

糖 beet cyst nematode (SBCN) management evaluated twelve cover crop species/cultivars from Brassicaceae and Poaceae under greenhouse and microplot conditions. Results showed oilseed radish 'Concord'/'Control' and daikon radish 'Eco-Till' as non-hosts, while white mustard 'Master' was susceptible. Microplot trials revealed 67% reduction in SBCN eggs and 65.8% cyst density decrease for these cultivars. Careful cover crop selection, particularly non-host oilseed radish and biofumigation potential daikon radish, is crucial for SBCN management in Great Lakes region.

　　糖用甜菜囊肿线虫（SBCN，*Heterodera schachtii*）是全球范围内对糖用甜菜生产造成重大影响的病原体之一。为了评估十二种覆盖作物在温室和微小区条件下的宿主状态，以期为SBCN的综合管理提供参考，本研究针对Brassicaceae（十字花科）和Poaceae（禾本科）的覆盖作物进行了系统性的分析。研究结果表明，不同覆盖作物对SBCN的宿主适应性存在差异，其中油菜型萝卜的'Concord'和'Control'品种以及大根萝卜的'Eco-Till'品种均表现出非宿主特性，而白芥的'Master'品种则更容易受到SBCN感染。尽管在温室试验中，所测试的覆盖作物之间在SBCN卵产量上没有显著差异，但某些品种如油菜型萝卜'Concord'、'Control'、大根萝卜'Eco-Till'以及轮作大麦均未在温室试验中产生任何卵。在微小区试验中，虽然统计上未达到显著性，但大根萝卜'Eco-Till'和白芥'Master'品种在SBCN囊肿密度上均显示出较明显的降低趋势，相较于休耕对照组。特别是在2024年的微小区试验中，白芥'Master'和大根萝卜'Eco-Till'分别将卵和幼虫密度降低了67%和65.8%。这些发现表明，在SBCN感染的农田中，通过选择特定的覆盖作物品种，尤其是非宿主的油菜型萝卜品种和具有生物熏蒸潜力的大根萝卜，可以有效辅助综合管理策略的实施。同时，研究也强调了在实施覆盖作物策略之前，对潜在作物的宿主状态进行全面评估的重要性，以确保其对SBCN的控制效果。

SBCN作为一种具有广泛宿主范围的线虫，能够感染超过200种植物，涉及23个不同的植物科。其复杂的生命周期包括第二阶段幼虫（J2）穿透宿主根部并建立专门的摄食点，这些行为导致了根部发育受限和产量损失。由于SBCN能够通过囊肿的形式在土壤中存活多年，因此其管理难度较大。传统的管理方法通常依赖于抗病品种、轮作以及化学杀线剂，但这些方法在不同情况下效果各异。近年来，研究者开始探索使用具有抗线虫特性的作物，如芥菜和油菜型萝卜，通过陷阱作物的方式减少SBCN种群。然而，这些作物的效果也取决于具体品种的选择，因此需要进一步的研究来明确其适用性。

在北美地区，尤其是美国的大湖区域，糖用甜菜的生产面临着来自SBCN的严重挑战。然而，目前针对该区域适用的覆盖作物进行全面评估的研究仍然较为有限。随着可持续农业理念的推广，了解本地适应性覆盖作物如何与这一重要病原体相互作用显得尤为重要。因此，本研究旨在通过温室和微小区条件下的实验，评估十二种覆盖作物对SBCN的宿主状态，并探讨其对SBCN种群动态的影响。通过这一研究，可以为该地区的农民提供科学依据，以选择适合的覆盖作物品种，从而有效控制SBCN的传播。

覆盖作物的选择不仅关乎其对SBCN的控制效果，还涉及其在农业生态系统中的多重作用。这些作物通常被种植以维持土壤质量并提供生态服务，而非直接用于收获。因此，它们对SBCN的控制可能通过多种机制实现，包括非宿主特性、陷阱作物作用或释放生物熏蒸化合物。例如，十字花科植物因其含有丰富的硫苷（glucosinolates），在分解后可释放具有杀线虫作用的异硫氰酸酯（isothiocyanates）。而某些禾本科植物则可能通过较差的宿主状态或释放拮抗性化合物来抑制植物寄生线虫。然而，这些机制的有效性在不同作物和环境条件下可能有所不同，因此需要结合具体情况进行分析。

在实际应用中，覆盖作物的控制效果可能受到多种因素的影响，包括作物种类、品种特性、环境条件以及管理措施。例如，某些十字花科覆盖作物虽然具有生物熏蒸潜力，但如果管理不当，也可能成为SBCN的宿主，进而增加线虫种群数量。因此，选择合适的覆盖作物品种并确保其科学管理，是实现SBCN有效控制的关键。同时，覆盖作物的种植时间、生长周期以及与其他作物的轮作安排，也会影响其对SBCN的控制效果。例如，在某些地区，种植油菜型萝卜作为陷阱作物可能比种植其他作物更具优势，因为它们的生长周期更长，能够更有效地抑制SBCN的繁殖。

此外，覆盖作物的种植可能对土壤健康产生积极影响，这在可持续农业中尤为重要。一些研究指出，有机改良剂可能在抑制囊肿线虫的同时，改善土壤结构和养分状况。然而，覆盖作物的效果可能因品种和种植方式的不同而有所变化，因此需要在实际应用中进行细致的评估。例如，在美国的某些地区，研究者发现油菜型萝卜在轮作过程中对SBCN的控制效果有限，但当与小粒谷物轮作时，能够提供更多的生长积温，从而增强萝卜的生长并提高对SBCN的抑制潜力。这些发现表明，覆盖作物的选择和管理需要因地制宜，结合当地的气候、土壤条件以及种植制度，以实现最佳的控制效果。

在本研究中，选择的覆盖作物品种均具有在大湖地区应用的潜力。例如，油菜型萝卜的'Concord'和'Control'品种以及大根萝卜的'Eco-Till'品种均表现出非宿主特性，这可能使其在种植过程中对SBCN的控制效果更为显著。而白芥的'Master'品种则显示出较高的宿主适应性，可能在某些情况下成为SBCN的宿主。因此，在实际应用中，需要根据具体的种植环境和目标，选择适合的覆盖作物品种。例如，在SBCN感染严重的农田中，种植非宿主的油菜型萝卜或大根萝卜可能更为有效，而种植宿主适应性较高的白芥则需要谨慎，以避免增加线虫种群数量。

本研究的温室试验结果显示，不同覆盖作物对SBCN的宿主适应性存在显著差异。例如，油菜型萝卜的'Concord'和'Control'品种在两种试验中均未产生任何卵，而大根萝卜的'Eco-Till'品种也表现出类似的非宿主特性。这些结果表明，这些覆盖作物可能在SBCN的控制中发挥重要作用。然而，白芥的'Master'品种则显示出较高的宿主适应性，可能在某些情况下成为SBCN的宿主。因此，在选择覆盖作物时，需要综合考虑其对SBCN的宿主适应性以及对土壤健康的潜在影响。

在微小区试验中，虽然统计上未达到显著性，但大根萝卜'Eco-Till'和白芥'Master'品种在SBCN囊肿密度上均显示出较明显的降低趋势。特别是在2024年的试验中，白芥'Master'和大根萝卜'Eco-Till'分别将卵和幼虫密度降低了67%和65.8%。这些结果表明，这些覆盖作物可能在实际应用中对SBCN的控制效果较为显著。然而，需要注意的是，这些效果可能受到多种因素的影响，包括种植时间、生长周期以及与其他作物的轮作安排。因此，在实际应用中，需要根据具体情况调整种植策略，以实现最佳的控制效果。

本研究的结果为SBCN的综合管理提供了新的思路。通过选择非宿主的覆盖作物品种，如油菜型萝卜的'Concord'和'Control'以及大根萝卜的'Eco-Till'，可以有效减少SBCN的种群数量。同时，这些覆盖作物的种植可能对土壤健康产生积极影响，从而为可持续农业提供支持。然而，需要注意的是，不同覆盖作物品种的控制效果可能因环境条件和管理措施的不同而有所变化。因此，在实施覆盖作物策略时，需要结合当地的实际情况，进行科学评估和合理安排。

此外，本研究的结果还表明，覆盖作物的选择和管理需要更加系统化和科学化。例如，在SBCN感染严重的农田中，选择非宿主的覆盖作物品种可能更为有效，而种植宿主适应性较高的品种则需要谨慎。因此，在实际应用中，需要根据具体的种植条件和目标，选择适合的覆盖作物品种，并确保其科学管理。同时，还需要进一步的研究来探讨不同覆盖作物品种在不同环境条件下的控制效果，以期为农民提供更全面的参考。

本研究的温室试验和微小区试验结果为SBCN的综合管理提供了重要的科学依据。通过这些实验，可以更清晰地了解不同覆盖作物品种对SBCN的宿主适应性以及其对线虫种群动态的影响。这些信息对于农民在选择覆盖作物时具有重要的参考价值，同时也为农业科研人员提供新的研究方向。例如，研究者可以进一步探讨不同覆盖作物品种在不同气候和土壤条件下的控制效果，以期为不同地区的农民提供更有效的解决方案。

在实际应用中，覆盖作物的控制效果可能受到多种因素的影响，包括种植时间、生长周期以及与其他作物的轮作安排。因此，需要根据当地的实际情况，选择适合的覆盖作物品种，并合理安排种植时间。例如，在SBCN感染严重的农田中，选择非宿主的覆盖作物品种可能更为有效，而种植宿主适应性较高的品种则需要谨慎。此外，还需要考虑覆盖作物的生长周期，以确保其在种植过程中能够有效抑制SBCN的繁殖。

本研究的结果还表明，覆盖作物的控制效果可能因环境条件的不同而有所变化。例如，在不同的土壤类型和气候条件下，覆盖作物的宿主适应性可能有所不同。因此，在选择覆盖作物时，需要综合考虑这些因素，并进行科学评估。同时，还需要进一步的研究来探讨不同覆盖作物品种在不同环境条件下的控制效果，以期为农民提供更全面的参考。

此外，本研究的结果还强调了覆盖作物选择和管理的重要性。在SBCN感染严重的农田中，选择合适的覆盖作物品种并确保其科学管理，是实现有效控制的关键。因此，农民在选择覆盖作物时，需要结合当地的实际情况，选择适合的品种，并确保其种植时间与SBCN的生命周期相匹配。例如，在SBCN的生命周期中，种植非宿主的覆盖作物品种可能在特定时间点对线虫的繁殖产生抑制作用，从而降低其种群数量。

本研究的结果还表明，覆盖作物的控制效果可能受到管理措施的影响。例如，覆盖作物的种植时间、生长周期以及与其他作物的轮作安排，都可能影响其对SBCN的控制效果。因此，在实施覆盖作物策略时，需要根据具体的管理措施进行调整，以确保其在实际应用中的有效性。同时，还需要进一步的研究来探讨不同管理措施对覆盖作物控制效果的影响，以期为农民提供更全面的参考。

综上所述，本研究通过温室和微小区条件下的实验，评估了不同覆盖作物品种对SBCN的宿主适应性及其对线虫种群动态的影响。研究结果表明，非宿主的覆盖作物品种，如油菜型萝卜的'Concord'和'Control'以及大根萝卜的'Eco-Till'，可能在实际应用中对SBCN的控制效果较为显著。同时，这些覆盖作物的种植可能对土壤健康产生积极影响，从而为可持续农业提供支持。然而，需要注意的是，不同覆盖作物品种的控制效果可能因环境条件和管理措施的不同而有所变化。因此，在选择覆盖作物时，需要结合当地的实际情况，进行科学评估和合理安排，以实现最佳的控制效果。这些发现不仅为SBCN的综合管理提供了新的思路，也为农业科研人员和农民提供了重要的参考价值。