系统性化学药剂对番茄上未知根结线虫（Meloidogyne incognita）的叶面防治效果：氟吡菌胺（fluopyram）和螺虫酯（spirotetramat）的剂量试验以及螺虫酯施用时间的优化

《Crop Protection》：Foliar efficacy of systemic chemicals against Meloidogyne incognita on tomato: Dose trials with fluopyram and spirotetramat and optimization of spirotetramat application timing

根结线虫（M. incognita）对番茄生产威胁显著，本研究评估氟吡虫酰胺和螺螨酯 foliar应用的剂量反应关系及施用时间（1-21天 post-inoculation），发现氟吡虫酰胺对线虫各生命阶段（卵块、雌虫）抑制效果更优（ED50分别为3.2×和5.36×），最高剂量下根结减少93.86%；螺螨酯则特异性抑制繁殖（ED50=0.52×），但根结控制不显著（r=?0.1）。二者协同使用可提升防治效果，符合绿色农业政策导向。

　　

作者：?brahim M?stano?lu、Tevfik ?zalp、Gülsüm Uysal、Zübeyir Devran

研究机构：土耳其安塔利亚的西部地中海农业研究所（Bat? Akdeniz Agricultural Research Institute）

摘要

根结线虫（RKNs，尤其是Meloidogyne incognita）对全球农业构成了严重威胁，尤其是对番茄等高价值作物。这些线虫通过引发根瘤并阻碍养分和水分的吸收，导致产量损失高达25%至100%。随着欧洲指令2009/128/EC等法规的推行，向可持续害虫管理转型的需求日益迫切，这要求评估现有系统性杀虫剂对这些地下害虫的防治效果。本研究利用回归分析和相关性分析，研究了fluopyram和spirotetramat对M. incognita的叶面施用效果，包括剂量-反应关系（推荐剂量为推荐值的40倍）以及施用时间（接种后1天、7天、14天和21天）。

fluopyram表现出全面的双阶段控制效果，其ED₅₀值分别为3.2倍（卵块数量）和5.36倍（根瘤数量），显示出快速的剂量依赖性防治效果。在实际使用剂量下，预计产量损失可减少80%以上；在最高推荐剂量（40倍）下，根瘤数量减少了91.53%，卵块数量减少了93.86%。强相关性（r = 0.92）表明该杀虫剂在整个线虫生命周期内均具有协同抑制作用。

spirotetramat则表现出明显的特性：在低剂量（2倍剂量时）具有出色的繁殖抑制效果（ED₅₀ = 0.52倍），但在根瘤抑制效果上较为有限（ED₅₀ = 202.07倍，r = ?0.1）。这种差异源于其对脂质生物合成的抑制作用，这种作用虽然降低了线虫的繁殖能力，但并未妨碍其第二期幼虫（J2）的取食。通过多次施用（种植后加上7天），繁殖抑制效果达到了95.64%（R² = 0.832）。

总体而言，fluopyram在实现全面生命周期控制方面表现更优，且作用机制更为一致；而spirotetramat则是一种需要精确施用时间的专用繁殖抑制剂。将fluopyram纳入害虫管理方案，可提供更有效的根结线虫防治效果，并同时控制地上害虫。

引言

植物寄生线虫（PPNs）是专性生物营养型生物，只能以活的植物细胞为食。这些害虫通过取食活动会对农业生产造成显著产量损失。

迄今为止已鉴定出约4000种植物寄生线虫（PPNs）（Decraemer和Hunt，2013），其中根结线虫（RKNs，Meloidogyne属）因其广泛的寄主范围而成为最重要的种类之一（Jones等人，2013）。全球已发现超过100种RKNs，其中危害最严重、寄主范围最广、经济影响最大的种类包括Meloidogyne incognita、M. javanica、M. arenaria和M. hapla（Jones等人，2013；Devran等人，2017；Uysal等人，2017；Subbotin等人，2021）。RKNs的损害阈值低至每100立方厘米土壤中包含1个卵或1个J2幼虫（Greco和Di Vito，2009）。

番茄约占全球蔬菜产量的16%，是重要的农作物之一，尤其是在温室种植中（FAOSTAT，2025）。然而，番茄生产受到多种病虫害的严重影响。RKNs是番茄生产中的主要害虫之一，它们会在根部形成根瘤并干扰水分和养分的吸收，导致产量和质量损失25%-100%（Seid等人，2015）。

由于RKNs具有高繁殖能力、能够在植物地下部分造成损害以及其定居性的内寄生特性，因此控制它们极其困难。因此，种植者通常更倾向于使用能够快速见效的化学控制方法（Popp等人，2013）。然而，根据欧洲指令2009/128/EC等法规，欧盟委员会提出了“欧洲绿色协议”及其“从农场到餐桌”战略，旨在减少农药对环境和人类健康的影响，并促进其可持续使用。由于这些法规的实施，许多用于农业生产的活性物质已被禁用（欧盟委员会，2020；欧盟，2009）。

在这种情况下，有必要优先选择对环境和人类健康危害最小的化学物质，或在害虫管理策略中谨慎使用这些物质。系统性杀虫剂在温室种植中得到广泛应用，因为它们可以在植物体内传输，从而对未接触到的部位也能发挥作用，并且作用时间更长。这一特性使它们能够有效对抗多种害虫。在我们之前的研究中，我们确定了推荐剂量的fluopyram和spirotetramat（两种用于番茄生产的许可系统性杀虫剂）的叶面施用效果（Uysal等人，2023；M?stano?lu等人，2025）。因此，本研究进一步探讨了fluopyram和spirotetramat对M. incognita的叶面施用效果。实验在受控条件下进行，施用时间包括种植时以及接种后1天、7天、14天和21天，并使用了不同的剂量（推荐剂量及推荐剂量的2倍、5倍、10倍、20倍和40倍）。

实验部分

根结线虫分离与接种

Meloidogyne incognita S6菌株（Devran和S??üt，2009, 2010）在抗性番茄品种Tueza F1（Multi Tohum，安塔利亚）上繁殖。植株种植在装有灭菌蒸汽砂土（75%砂子、15%淤泥和10%粘土）的250毫升盆中。为了获得用于研究的感染性J2幼虫，将植株根部的卵块放置在含有无菌水的筛网上，并在27 ± 2°C下培养。每隔48小时在立体显微镜下计数孵化的J2幼虫。

活性成分不同剂量的评估

在研究中，我们测试了不同剂量的fluopyram和spirotetramat对RKNs的影响，发现所有剂量水平（推荐剂量及其2倍、5倍、10倍、20倍和40倍）均未观察到植物毒性反应（图S1）。

对线虫繁殖参数的影响

分析显示，与对照组相比，所有评估指标中fluopyram的不同剂量均表现出显著效果，除了土壤中的J2幼虫数量在推荐剂量及更高剂量时略有差异（表1）。

讨论与结论

本研究表明，fluopyram和spirotetramat的叶面施用能够有效控制Meloidogyne incognita，且作用机制各不相同。虽然spirotetramat已获准用于叶面施用，但我们的研究结果揭示了fluopyram在应用潜力上的显著变化。传统上fluopyram主要通过土壤灌洗或种子处理使用（Ji等人，2019；Castro-López等人，2024），而本次研究证明其叶面施用同样具有显著的系统效果。

作者贡献声明

?brahim M?stano?lu：负责撰写初稿、数据可视化、项目管理、正式数据分析及概念构思。 Tevfik ?zalp：负责撰写、审稿与编辑、方法学设计、正式数据分析、数据整理及概念构思。 Gülsüm Uysal：负责撰写、审稿与编辑、撰写初稿、正式数据分析及概念构思。 Zübeyir Devran：负责撰写、审稿与编辑、撰写初稿、方法学设计及概念构思。

利益冲突声明

作者声明以下可能构成利益冲突的财务关系/个人关联：?brahim MISTANOGLU报告称，研究所需的设备、药品或物资由土耳其科学技术研究委员会（TUBITAK）提供。他拥有待授权的专利。如果存在其他作者，他们也声明没有已知的利益冲突或可能影响研究结果的个人关联。

致谢

本研究得到了土耳其科学技术研究委员会（TUBITAK）的资助（项目编号124O267）。作者感谢TUBITAK的支持，以及Multi Tohum（土耳其）提供的试验用苗。同时，我们感谢Alper ADAK博士在回归分析和数据可视化方面提供的宝贵帮助。