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在马铃薯种植中，根结线虫（Meloidogyne species）严重影响产量。研究人员探究感染前后使用线虫抗性作物对其种群密度的影响。结果表明，非洲野黄瓜 - 马铃薯序列在降低土壤线虫密度上更有效。这为马铃薯根结线虫防控提供新策略。
在全球农业生产的大舞台上，根结线虫（Meloidogyne species）无疑是众多农作物的 “头号大敌” 之一。它们就像隐藏在土壤中的 “吸血鬼”，悄无声息地侵害着植物的根系。在马铃薯的种植领域，这种威胁尤为严峻。马铃薯（Solanum tuberosum L.）所有基因型都对根结线虫易感，一旦遭受侵害，可导致其可销售块茎产量下降 50%，在严重感染的田地甚至会颗粒无收。而且，随着气候变化，土壤温度上升，根结线虫的发育周期缩短，这让本就棘手的防控难题变得更加雪上加霜。
曾经，合成化学杀线虫剂是应对根结线虫的主要武器，但由于其对环境的危害，自 2005 年起逐渐退出市场。在这样的困境下，寻找环保且有效的替代策略迫在眉睫。于是，研究人员将目光投向了线虫抗性作物，试图探索它们在马铃薯种植序列中对根结线虫种群密度的调控作用。
来自南非林波波大学（University of Limpopo）的研究人员 Nyasha Chiuta、Kgabo Pofu 和 Phatu Mashela 勇挑重担，开展了这项意义重大的研究。他们的研究成果发表在《Journal of Plant Diseases and Protection》上，为马铃薯根结线虫的防控带来了新的曙光。
研究人员采用了一系列关键技术方法来确保研究的科学性和准确性。在实验设计方面，他们选取了两个不同的地点 —— 南非林波波大学（UL）和农业研究委员会蔬菜、工业和药用植物研究所（ARC - VIMP）进行田间试验。每个地点都被精心划分为多个小区，设置了不同的种植序列，包括马铃薯单作、甜茎高粱（Sorghum bicolor L.） - 马铃薯、非洲野黄瓜（Cucumis africanus L.F） - 马铃薯以及马铃薯（Velum） - 马铃薯（对照）。在数据收集阶段，通过特定的方法从植物根系和土壤中提取线虫，并借助显微镜对其进行鉴定和量化。最后，运用统计分析方法，如 Shapiro - Wilk 检验和 Friedman 检验等，对数据进行处理和分析。
研究结果如下：
- 生殖潜力（RP）：在 UL 地点，马铃薯单作和甜茎高粱的根结线虫 RP 值较高，而非洲野黄瓜和马铃薯（Velum）较低；在 ARC - VIMP 地点，情况则有所不同，非洲野黄瓜和马铃薯单作的 RP 值较高，而马铃薯（Velum）较低。这表明非洲野黄瓜的抗性机制在不同地点的表现存在差异，可能与多种环境因素有关。在序列 2 中，当种植后继马铃薯作物时，所有种植序列上的根结线虫都能相似地繁殖，这说明后继作物对根结线虫的繁殖有刺激作用，抵消了前茬作物的处理效果。在序列 3 中，甜茎高粱 - 马铃薯种植系统的 RP 值显著降低，这证实了甜茎高粱对根结线虫的非寄主地位，可能是其释放的根分泌物起到了关键作用。在序列 4 中，马铃薯单作和甜茎高粱 - 马铃薯的后继马铃薯作物上，根结线虫的 RP 值较高，而非洲野黄瓜 - 马铃薯和马铃薯（Velum） - 马铃薯的 RP 值较低，这表明非洲野黄瓜 - 马铃薯序列能有效降低线虫感染水平。
- 土壤线虫种群密度（SNPD）：在序列 1 中，非洲野黄瓜比甜茎高粱和马铃薯单作更能有效降低 SNPD，这是因为非洲野黄瓜的后感染抗性机制能够困住侵入的线虫，使其饿死。而甜茎高粱的效果不佳，可能是其释放的杀线虫根分泌物会使线虫进入生存阶段，当环境适宜时，线虫又会重新活跃起来。在序列 2 中，不同种植序列对 SNPD 的影响相似，说明后继作物抵消了前茬作物的处理效果。在序列 3 中，在 UL 地点，第二次种植非洲野黄瓜对根结线虫的防控效果更好；在 ARC - VIMP 地点，甜茎高粱则表现更优。在所有序列和地点中，马铃薯单作的 SNPD 通常最高。在序列 4 中，SNPD 的趋势与序列 1 相似，非洲野黄瓜 - 马铃薯种植序列在降低线虫种群密度方面与马铃薯（Velum） - 马铃薯对照相当，而甜茎高粱对后续马铃薯作物的保护效果不佳。
综合研究结论和讨论部分，该研究表明，在马铃薯生产中引入后感染线虫抗性作物，如非洲野黄瓜，是一种有效的根结线虫防控策略。与前感染抗性作物甜茎高粱相比，非洲野黄瓜在降低土壤线虫种群密度方面表现更优。然而，研究也存在一定局限性，如线虫抗性作物的效果受土壤和气候因素影响较大。因此，为了实现对根结线虫的有效控制，综合线虫管理策略仍然是必不可少的。这项研究为马铃薯种植者提供了新的防控思路，也为农业领域在根结线虫治理方面的进一步研究奠定了坚实基础，具有重要的理论和实践意义。
