梁化雨 張芳 陳杰民
摘要 通過構建兩性生命表,比較施用微生物菌肥和化肥條件下生長的韭菜對韭菜遲眼蕈蚊生長發育的影響。結果表明,中、低劑量微生物菌肥處理組的繁殖力與高劑量處理組及化肥組存在顯著差異,繁殖力顯著下降;微生物菌肥處理組的世代周期顯著低于對照組,微生物菌肥施用劑量越高,韭菜遲眼蕈蚊的世代周期越短,與中、低濃度處理組相比差異均顯著。韭菜遲眼蕈蚊的凈生殖率、內稟增長率及周限增長率微生物菌肥組均高于化肥組。
關鍵詞 韭菜遲眼蕈蚊; 微生物菌肥; 化肥; 生命參數; 種群趨勢
中圖分類號 S433.8 文獻標識碼 A
文章編號 0517-6611(2019)08-0151-04
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2019.08.040
Abstract The effects of microbial microbial fertilizer and chemical fertilizer on the growth and development of Bradysia odoriphaga were compared.The results showed that the fecundity of the medium and low dose microbial fertilizer treatment group was significantly different from that of the high dose treatment group and the fertilizer treatment group.The generation cycle of the microbial fertilizer treatment group was significantly lower than that of the control group,and the higher the dose of the microbial fertilizer application,the shorter the generation cycle of the late eyed mushroom of leek,and the difference was significant compared with the medium and low concentration treatment group.The net reproductive rate,intrinsic rate and weekly rate of growth rate of the bacteria fertilizer group were higher than that of the fertilizer group.
Key words Bradysia odoriphaga;Microbial fertilizer;Chemical fertilizer;Life parameters;Population trends
韭菜遲眼蕈蚊(Bradysia odoriphaga Yang et Zhang)的幼蟲俗稱“韭蛆”,韭蛆作為一種重要的地下害蟲[1-2],主要聚集在韭菜根部、莖部進行取食,通過鉆破植株表皮進入,輕者植株變黃萎蔫,重者從近地面基部折斷,整株枯死,嚴重影響韭菜的產量和品質[3]。目前生產上防治韭蛆主要采取化學農藥防治,以毒死蜱和辛硫磷為主的有機磷類化學藥劑噴灑或灌根,另外韭菜生長周期短、農戶頻繁用藥以及不科學用藥造成韭蛆抗藥性增強、農藥殘留超標等[4-6]。
肥料對農作物的豐產發揮著不可替代的作用[7]。研究表明,施用化肥過量能加重蟲害發生和土壤板結[8-9]。減少化肥使用量,增施復合微生物肥料能有效增加韭菜產量,減輕韭菜病蟲害的發生率[10-11]。Cisneros等[12]研究表明,施氮量越高的農田,蟲害的發生和危害越重。與之相反的是一些研究表明,生產中可以通過調節肥料的施用量和種類控制蟲害的發生。辛苗等[13]研究發現,140 mg/L氮水平是抑制黃瓜瓜蚜(Aphis gossypii Glover)生長發育的臨界水平,在此氮水平下蚜蟲的內稟增長率、單雌產仔量、種群數量增加量等最少;栗治等[14]研究發現,在150 mg/L氮水平下,麥二叉蚜[Schiz aphis graminum (Rondani)]凈增殖率、周限增長率等最低,種群數量增加最少;而門興元等[15]研究發現,160 mg/L的施氮水平能有效控制棉蚜的繁殖。然而微生物菌肥不但能活化被土壤固定的磷、鉀等礦物營養,使之能被植物吸收利用,而且能拮抗某些病原微生物從而產生抑制病害的作用[16]?;瘜W農藥、過度使用化肥帶來的殘留、環境污染、食品安全等一系列問題,如何生產出優質、安全、高品質、高產量的韭菜是近幾年種植者追求的目標。為此,筆者研究了微生物對韭菜遲眼蕈蚊種群動態的影響。
1 材料與方法
1.1 試驗材料 供試韭菜遲眼蕈蚊采自海陽京新農場韭菜基地,采集韭菜遲眼蕈蚊種群,飼喂實驗室種植的韭菜,恒溫(25±1)℃飼養建立種群。
1.2 試驗儀器 培養皿(d=9 cm)、吸蟲器(車載吸塵器改裝)、RXZ智能型人工氣候箱(寧波東南儀器有限公司)、微生物菌肥(昆蟲生態學實驗室生產專利產品)、海法保力豐1號水溶肥。
1.3 試驗方法
供試韭菜于2017年3月定植,韭菜地面積為4.5 m×3.5 m,設4個處理,分別為施肥量150 g(低濃度)、200 g(中濃度)、300 g(高濃度)、水溶肥(600倍),每30 d施肥3次,適時澆水、除草。
選取60個培養皿,倒入2%的瓊脂,使瓊脂鋪滿培養皿,每個培養皿鋪一層與培養皿同大的濾紙,每個皿里挑入遲眼蕈蚊剛產的卵1枚。從不同處理的小區內取韭菜植株,從根莖處截取2 cm左右的韭菜段放入皿內作為食料,然后用保鮮膜將培養皿蓋住,并用昆蟲針扎孔,放入溫度(25±1)℃、相對濕度(60±5)%、光周期L∶D=16:8的培養箱內進行飼養,每2 d添加新的韭菜段。24 h觀察記錄蟲子生長發育情況。成蟲羽化后,按照1∶1進行雌、雄蟲配對,轉入新的底部鋪有瓊脂層的培養皿中,并投放韭菜段供其產卵。每天收集1次韭菜段,并轉入新的培養皿中繼續培養。每24 h統計孵化的幼蟲數并記錄。以每對成蟲產下的卵孵化出的幼蟲數代表該對成蟲的繁殖力。對照組使用水溶肥處理的韭菜段飼養。
1.4 數據處理
采用年齡-齡期兩性生命表方法[17-18]統計韭蛆每個發育階段的發育歷期、產卵前期(adult preoviposition period,APOP,指從雌成蟲羽化至第一次產卵的歷期)、總產卵前期(total preoviposition period,TPOP,指新個體離開母體至第一次產卵的歷期)、單雌產卵量(Fecundity,eggs/female)、雌蟲壽命(adult longevity)及種群參數平均凈生殖率(R0)、平均內稟增長率(rm)、平均世代周期(T)和平均周限增長率(λ)。種群參數計算公式:凈生殖率R0=∞X=0lxmx;平均世代周期T=(lnR0)/rm;內稟增長率rm以
∞X=0e-rm(X+1)lxmx=1計算求得;周限增長率λ=erm(lx為特定年齡存活率,mx為特定年齡繁殖力)。使用TIMINGMSChart程序[19]預測各處理韭菜遲眼蕈蚊的種群規模。利用SPSS 19.0軟件統計和分析數據,采用t測驗法分別檢驗棕櫚薊馬的發育歷期、未成熟期、產卵量、雌成蟲壽命及各種群參數在不同波動溫度條件下的差異顯著性。
2 結果與分析
2.1 不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜對遲眼蕈蚊發育歷期的影響
由表1可知,取食使用不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜,韭菜遲眼蕈蚊的未成熟期(1齡至蛹的歷期),與取食水溶肥栽培的韭菜種群相比差異顯著。不同劑量的微生物菌肥處理間無顯著差異;取食不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜,韭菜遲眼蕈蚊的產卵前期顯著延長,與取食水溶肥栽培的韭菜種群相比差異顯著,但不同劑量的微生物菌肥處理間無顯著差異;韭菜遲眼蕈蚊的總產卵前期縮短,與取食水溶肥栽培的韭菜種群相比差異顯著,高劑量的微生物菌肥處理效果最為顯著;韭菜遲眼蕈蚊的壽命顯著延長,與取食水溶肥栽培的韭菜種群相比差異顯著,但不同劑量的微生物菌肥處理間無顯著差異。
2.2 不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜對遲眼蕈蚊生命表參數的影響
通過年齡-齡期兩性生命表計算遲眼蕈蚊不同處理間的生命表參數,繁殖力(F)、平均世代周期(T)、凈生殖率(R0)、內稟增長率(rm)以及周限增長率(λ)見表2。由表2可知,中、低劑量微生物菌肥處理組的繁殖力低于高劑量處理組及對照組。微生物菌肥處理組的世代周期顯著低于對照組,微生物菌肥施用劑量越高,韭菜遲眼蕈蚊的世代周期越短,與中、低濃度處理組相比,差異均顯著。各處理組中,韭菜遲眼蕈蚊的凈生殖率、內稟增長率及周限增長率均高于對照組,這3種生命表參數均隨微生物菌肥處理劑量的升高而下降,其中高劑量處理的效果最明顯。
由表1和表2可知,微生物菌肥有利于韭菜遲眼蕈蚊種群的增長,可能與微生物菌肥促進韭菜生長,使韭菜中營養成分含量較高有關。
2.3 不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜對遲眼蕈蚊存活的影響
年齡-齡期存活率(sxj)表示個體從新生卵存活到年齡x齡期j的概率。不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜對遲眼蕈蚊存活的影響見圖1。由圖1可知,低劑量微生物菌肥處理組中,韭菜遲眼蕈蚊各發育階段的存活率低于對照組;中劑量和高劑量微生物菌肥處理組中,韭菜遲眼蕈蚊各發育階段的存活率均高于對照組。4個處理組中韭菜遲眼蕈蚊雌蟲的存活率均高于雄蟲。
2.4 同劑量微生物菌肥栽培的韭菜對遲眼蕈蚊種群生命期望值曲線(exj)的影響
生命期望值描述的是每個個體在年齡x齡期j期望存活的天數。由圖2可知,低、中、高濃度微生物菌肥處理組遲眼蕈蚊種群生命期望值與對照組相比無顯著變化。對照組中新孵化卵的生命期望值是28 d,低、中、高劑量微生物菌肥處理組新孵化卵的生命期望值分別為27、25和24 d;其中,中濃度和高濃度處理組與對照組差異顯著,高濃度和低濃度處理間也存在顯著差異,低濃度與中濃度處理間無顯著差異。各微生物菌肥處理組雌成蟲的生命期望值均高于對照組。各處理組雌蟲的生命期望值均高于雄蟲。
2.5 不同劑量微生物菌肥栽培的韭菜對遲眼蕈蚊種群發展趨勢的影響
由圖3可知,第60天時,不同處理組韭菜遲眼蕈蚊的種群數量均顯著高于對照組。尤其是高劑量微生物菌肥處理組,韭菜遲眼蕈蚊的種群數量最高。低劑量和中劑量微生物菌肥處理組,韭菜遲眼蕈蚊的種群數量之間差異不顯著。
3 結論與討論
肥料是生產中必不可少的,對農作物發揮著不可替代的作用。研究表明溫度、光周期、寄主植物、肥料等因素能影響昆蟲的生長發育和種群動態。梅增霞等[6]報道的韭菜遲眼蕈蚊雌蟲喜在寄主周圍隱蔽場所產卵的習性,因此疏松的土壤環境更有利于其產卵;薛明等[20]認為成蟲趨向于有機肥中散發的揮發性含硫氣味是造成施用有機肥過多的韭菜田韭蛆發生嚴重的一個主要原因。
有機質和堿解氮含量多的肥料有利于韭菜遲眼蕈蚊種群的增長。通過年齡-齡期兩性生命表計算遲眼蕈蚊不同處理間的生命表參數,結果表明,低、中、高濃度微生物菌肥栽培的韭菜喂養遲眼蕈蚊后均縮短了世代周期(T),內稟增長率(rm)上升,有益于韭菜遲眼蕈蚊的種群增長,這也與微生物菌肥含有較高有機質有關,微生物菌肥有利于作物的生長,在以后的研究過程中測量韭菜生理指標時還需進一步對數據進行完善。因此建議韭菜種植戶為韭菜施肥時不要長期大量施用有機質含量較高的肥料,微生物菌肥可以在無韭蛆發生時期施用,用于改良土壤,保水保肥,增加韭菜長勢,提高自身抵抗力,也可以混合復合肥一起使用,加快復合肥的分解,促進作物吸收,達到降低化學肥料使用量、保護生態環境的目的。
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