阿肯色州農(nóng)業(yè)系統(tǒng)分部的植物病理學(xué)教授約翰·魯佩說，阿肯色州東部數(shù)千英畝的大豆受到一種微小的害蟲的襲擊，它們很少或沒有自然防御。根結(jié)線蟲寄生圓蟲是如此小它們以微米測(cè)量。它們攻擊根部的植物，引起膨脹，稱為“蟲癭”。

這些蟲子以糖的形式結(jié)合了植物的大量能量，否則將用于植物生長和發(fā)育。它們還會(huì)破壞水分和營養(yǎng)物質(zhì)通過根部的運(yùn)動(dòng)。Rupe說，大豆生產(chǎn)者的結(jié)果是作物產(chǎn)量大幅下降。

Rupe說，根結(jié)線蟲可以在數(shù)百種植物宿主上繁殖，并且在曾經(jīng)主要用于棉花生產(chǎn)的沙質(zhì)土壤中很常見。他說，近年來作物價(jià)格的變化導(dǎo)致大量棉花種植面積轉(zhuǎn)為其他作物，現(xiàn)在很多種植的大豆種植了大豆。

“棉花是根結(jié)線蟲的良好寄主，”魯佩說，“他們喜歡粗糙松散的土壤，如阿肯色州東部和密西西比州和路易斯安那州的許多地區(qū)的沙質(zhì)土壤。”

快速研究回應(yīng)

為了解決潛在的經(jīng)濟(jì)損失問題，Rupe獲得了美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)研究和推廣關(guān)鍵補(bǔ)助金。該補(bǔ)助金也被稱為CARE，旨在為缺乏現(xiàn)有研究導(dǎo)致解決方案的當(dāng)前需求領(lǐng)域的研究提供資金。

作為主要研究者，Rupe協(xié)調(diào)了農(nóng)業(yè)部，密西西比州立大學(xué)和路易斯安那州立大學(xué)的科學(xué)家的研究工作。研究人員的專業(yè)領(lǐng)域包括植物病理學(xué)和線蟲學(xué)，土壤科學(xué)和農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)學(xué)。

Rupe說，這項(xiàng)研究利用現(xiàn)有的研究數(shù)據(jù)，采用最新的技術(shù)和經(jīng)過時(shí)間考驗(yàn)的科學(xué)方法來測(cè)試這三個(gè)州合作農(nóng)場(chǎng)的線蟲控制策略。他們?cè)诖蠖固镏惺褂昧藦?fù)制的測(cè)試條，包括沒有使用控制策略的控制條。

“沒有高產(chǎn)大豆品種對(duì)根結(jié)線蟲具有良好的抗性，”魯佩說。“所以我們專注于殺線蟲劑土壤應(yīng)用和種子處理。”

Rupe說，沒有測(cè)試作物輪作，因?yàn)楦Y(jié)線蟲在如此廣泛的植物宿主中茁壯成長，因此輪作作物中幾乎沒有選擇可以幫助減少害蟲種群。

“花生是一種很好的輪作以控制這些線蟲，”魯佩說，“但對(duì)大多數(shù)農(nóng)民而言，花生不是一種實(shí)用的選擇。”

研究表明，根結(jié)線蟲最有效的控制策略是一種名為Telone II的殺線蟲劑化學(xué)物質(zhì)。Rupe說，這是一種植物前熏蒸劑，必須在播種前兩周注入土壤中。

“Telone II提供了有效的控制，”他說，“但它很昂貴。”

總部位于蒙蒂塞洛東南研究與推廣中心的農(nóng)業(yè)部經(jīng)濟(jì)學(xué)家羅伯特·斯塔克正在制定成本與回報(bào)的經(jīng)濟(jì)學(xué)，Rupe說，這些數(shù)字將成為該部門為大豆種植者開發(fā)的建議。

Rupe說，與此同時(shí)，阿肯色州的高度變化的土壤結(jié)構(gòu)，特別是在三角洲，提供了削減成本的潛力。

Rupe說，單一田地內(nèi)的土地可以從沙質(zhì)土壤到更密集的淤泥土壤和粘土，線蟲種群較少甚至不存在。

“我們想知道基于土壤質(zhì)地的斑點(diǎn)應(yīng)用是否能夠?qū)ΩY(jié)線蟲提供足夠的控制，”Rupe說。

Rupe說，使用Veris Technologies的電導(dǎo)率傳感器分析和繪制測(cè)試區(qū)域的土壤結(jié)構(gòu)。與更粗糙，更松散的沙質(zhì)土壤相比，更精細(xì)，更緊湊的土壤更有效地傳導(dǎo)電力。由該系統(tǒng)產(chǎn)生的土壤質(zhì)地圖識(shí)別出在較高種群中出現(xiàn)根結(jié)線蟲的田地中的沙質(zhì)區(qū)域。

評(píng)估結(jié)果

通過無人機(jī)，衛(wèi)星和收獲期間聯(lián)合收割機(jī)的產(chǎn)量監(jiān)測(cè)器的數(shù)字圖像分析來評(píng)估測(cè)試應(yīng)用的結(jié)果。

Telone II僅在沙地進(jìn)行的試驗(yàn)表明，土壤質(zhì)地引導(dǎo)的斑點(diǎn)應(yīng)用為根結(jié)線蟲提供了良好的保護(hù)。

種子處理提供了在領(lǐng)域的良好保護(hù)的根結(jié)線蟲種群光，Rupe說。保護(hù)是有限的，因?yàn)榉N子處理在種植后相對(duì)短的時(shí)間內(nèi)提供保護(hù)。

Rupe說，研究結(jié)果正在通過農(nóng)業(yè)研究領(lǐng)域的科學(xué)和生產(chǎn)者會(huì)議和演示傳播。一旦制定了有用的建議，它們將通過伙伴國的縣推廣代理進(jìn)行傳播。