孔凡來,張碩,遲寶杰,劉錦,楊向黎,劉永杰
(1.曲阜市吳村鎮農業綜合服務站,山東 曲阜 273110;2.山東農業大學植物保護學院,山東 泰安 271018;3.山東農業工程學院,山東 濟南 250100)
我國蘋果害蟲防治主要依靠化學農藥,長期大量使用化學藥劑不但污染環境,降低果品質量,還會大量殺傷自然天敵,造成害蟲再猖獗[1]。果園清耕除草仍是當前的主要管理模式。果園除草嚴重影響了自然天敵的繁育及棲息場所,減少了天敵種類和數量,破壞了生態平衡,失去了天敵的自然控制作用[2-4]。
果園生草是形成生物多樣性的基礎,蜜源植物能夠吸引自然天敵,并提高天敵的產卵量及對害蟲的寄生率等[5-11]。但自然雜草形成的生態環境一般不能為自然天敵提供充足的食物和蜜源,無法有效增殖和保持天敵數量,發揮天敵的持續控制作用[12-14]。對果園自然雜草進行適當篩選,選擇適宜草種及種植方式都直接影響著生物多樣性。因此,需要在果園內進行人工種草,適當補充自然天敵需要的食物和蜜源植物[15,16]。目前蘋果園常見人工草種的花期多集中在7月之前,無法滿足后期天敵對蜜源的需求,果園后期天敵種類和數量都大幅下降,為害蟲暴發埋下了隱患。為此,本研究在蘋果園自然生草基礎上,適當種植不同花期的顯花植物,建立組合生草模式,探討其吸引和繁育天敵控制害蟲的效果,為減少用藥、提質增效提供依據。
試驗園設在山東省曲阜市吳村鎮丑果果農業發展有限公司矮砧蘋果園。果園面積13.5 hm2,以紅富士蘋果為主,株行距2 m×4 m,2010年定植,前期已開展自然生草。土壤類型為棕壤,噴灌與滴灌相結合。果實均不套袋。
試驗所用紫花苜蓿和長柔毛野豌豆種子購自沂水樂澤農業科技有限公司,孔雀草和萬壽菊種子購自山東藝景園林有限公司。
2017年組合生草格局為紫花苜蓿+長柔毛野豌豆+自然生草:2016年10月在組合生草區蘋果樹行間人工撒播紫花苜蓿,每行間播種2行,666.7m2需種子1.0~1.5 kg;蘋果株間及果園邊緣空曠地人工撒播長柔毛野豌豆,666.7 m2需種子0.5~1.0 kg。2017年7月組合生草區和自然生草區的生草進行人工倒伏1次,未進行其它除草措施。
2018年多蜜源植物組合生草格局為紫花苜蓿+長柔毛野豌豆+孔雀草+萬壽菊+自然生草:2017年10月中旬對組合生草區的紫花苜蓿和長柔毛野豌豆適量補種,每666.7m2試驗區分別補種草種0.5~1.0 kg。2018年分別于5月18日和6月11日在蘋果樹行間開闊處和路邊等處人工點播孔雀草和萬壽菊種子,666.7m2需草種各250 g。全年未進行除草措施。組合生草區與自然生草區果樹修剪、整枝以及果園施肥、澆水等田間管理措施保持一致。
2017年和2018年試驗果園均未使用殺蟲殺螨劑。預防病害噴施25%吡唑醚菌酯懸浮劑1 500倍液、50%新靈·多錳鋅可濕性粉劑800倍液、10%苯醚甲環唑水分散粒劑1 000倍液、3%多抗霉素可濕性粉劑1 000倍液、1∶2∶200波爾多液等5~6遍。
果樹天敵調查方法采用5點取樣法,每點選2棵果樹,在每棵樹的4個方向各選取一個長1.0~1.2 m的側枝,采用目測法觀察各側枝上天敵種類和數量并詳細記錄。生草區天敵調查采用5點取樣法,用捕蟲網在果樹行間的生草上邊走邊掃,每點連續掃網20次,記錄捕蟲網中天敵種類與數量。每年4—10月調查蘋果天敵的發生動態,2017年共調查10次,2018年共調查17次。
用Microsoft Excel 2003軟件對兩年調查數據進行統計整理并作圖;利用軟件SPSS 17.0進行差異顯著性分析(α=0.05)。
2017—2018年蘋果園樹上主要天敵為龜紋瓢蟲、異色瓢蟲和中華通草蛉,生草中的主要天敵為食蚜蠅、小花蝽、蜘蛛、龜紋瓢蟲、異色瓢蟲和中華通草蛉。兩年中樹冠和生草中的天敵發生高峰時間基本一致,2018年組合生草區天敵總量和最大發生數量均多于2017年,其中樹冠上天敵總量較2017年組合生草區增加43.96%,生草中較2017年組合生草區增加了16.89%,且組合生草區均明顯多于自然生草區(圖1,圖2)。2018年7月下旬到8月中旬組合生草區生草上天敵數量與2017年同期無顯著差異,但是8月中旬至9月中旬由于部分蜜源植物進入花期,天敵數量并未出現2017年同期急劇減少的現象(圖2)。
2018年龜紋瓢蟲數量多于2017年,且組合生草區多于自然生草區。2017年樹冠上龜紋瓢蟲僅在5月下旬至6月上旬出現一次高峰,此時組合生草區的數量為1.23頭/枝,是自然生草區的1.23倍(圖3)。2018年樹冠上組合生草區出現三次發生高峰,分別為5月中旬、7月中旬和9月下旬。第一次高峰時組合生草區數量為1.25頭/枝,是自然生草區的1.39倍;第二次高峰時組合生草區為1.20頭/枝,是自然生草區的2.00倍;第三次高峰時組合生草區數量明顯少于前兩次高峰,為0.80頭/枝,是自然生草區的2.67倍;10月之后,兩試驗區樹冠上龜紋瓢蟲的數量減少。2017年生草上龜紋瓢蟲出現兩次發生高峰,分別為5月下旬和8月中旬。第一次高峰時組合生草區數量為6.20頭/網,是自然生草區的1.24倍;第二次發生高峰時組合生草區為3.00頭/網,是自然生草區的1.67倍(圖4)。2018年生草上組合生草區出現三次發生高峰,分別為5月下旬、6月下旬和9月上旬。第一次高峰時組合生草區數量為6.00頭/網,是自然生草區的1.25倍;第二次高峰時組合生草區數量為7.40頭/網,是自然生草區的1.85倍;第三次高峰時組合生草區數量為3.20頭/網,是自然生草區的5.33倍。
2018年異色瓢蟲數量多于2017年,且組合生草區多于自然生草區。2017年組合生草區樹冠上異色瓢蟲在5月下旬和8月中旬有兩次發生高峰,第一次高峰時組合生草區數量為4.22頭/枝,是自然生草區的1.98倍;第二次高峰時組合生草區為1.30頭/枝,是自然生草區的1.21倍(圖5)。2018年組合生草區樹冠上發生高峰分別為5月中旬和6月下旬,第一次高峰時組合生草區為5.50頭/枝,是自然生草區的2.12倍;第二次高峰時組合生草區為2.00頭/枝,是自然生草區的2.00倍;隨后樹冠上異色瓢蟲數量均開始減少并逐漸趨于穩定。2017年和2018年組合生草區生草上異色瓢蟲均出現一次發生高峰,且最大發生量無顯著差異。2017年6月上旬達全年最大發生量,組合生草區為5.00頭/網,是自然生草區的2.08倍。2018年5月中旬達全年最大發生量,此時組合生草區為4.66頭/網,是自然生草區的2.88倍;6月至8月自然生草區異色瓢蟲數量僅為組合生草區的一半(圖6)。
2017年樹冠上中華通草蛉數量較少,組合生草區高于自然生草區。2018年組合生草區樹冠上中華通草蛉在4月下旬至6月上旬數量較多,最大發生量為4.38頭/枝,是自然生草區的1.75倍;6月中旬后,兩試驗區中華通草蛉數量均維持在較低水平(圖7)。2017年組合生草區生草上中華通草蛉在5月下旬至6月上旬和7月下旬出現兩次發生高峰,第一次高峰時組合生草區的最大發生量為2.40頭/網,是自然生草區的1.20倍;第二次高峰時組合生草區的最大發生量為2.00頭/網,是自然生草區的2.00倍;隨后兩試驗區中華通草蛉的數量持續減少(圖8)。2018年組合生草區生草上在5月下旬和6月下旬出現兩次發生高峰,第二次數量略高于第一次;第一次高峰時組合生草區為3.00頭/網,是自然生草區的1.50倍;第二次高峰時組合生草區為3.20頭/網,是自然生草區的1.60倍;隨后組合生草區的數量開始減少,但仍高于自然生草區。
2017年食蚜蠅僅在5月下旬出現一次發生高峰,此時組合生草區食蚜蠅數量為11.40頭/網,是自然生草區的2.04倍;7月中旬后,由于開花植物的減少,組合生草區食蚜蠅數量減少至2.00頭/網。2018年組合生草區在5月中下旬和9月中下旬出現兩次發生高峰,第一次發生數量多于第二次。第一次高峰時組合生草區最大發生量為10.20頭/網,是自然生草區的2.55倍,隨后食蚜蠅數量逐漸減少;9月后由于組合生草區的萬壽菊和孔雀草相繼進入花期,食蚜蠅數量有所增加,出現第二次發生高峰(圖9)。
2017年組合生草區在5月下旬和6月下旬出現兩次發生高峰,第二次數量略多于第一次,自然生草區發生高峰時間略遲于組合生草區。第一次高峰時組合生草區為1.80頭/網,是自然生草區的1.50倍;第二次高峰時組合生草區為2.00頭/網,是自然生草區的1.67倍;之后小花蝽數量逐漸減少。2018年組合生草區出現三次發生高峰,分別在5月下旬、6月下旬和9月上旬。第一次高峰時組合生草區數量為2.60頭/網,是自然生草區的1.63倍;第二次高峰時組合生草區數量為3.00頭/網,是自然生草區的2.14倍;第三次高峰時組合生草區數量為2.40頭/網,是自然生草區的2.40倍;之后數量開始減少(圖10)。
蘋果園捕食害蟲的蜘蛛主要有三突花蛛、鞍形花蟹蛛、星豹蛛和草間小黑蛛等,調查時不詳細區分,均歸為蜘蛛類統計。2017年組合生草區在6月上旬和8月中旬出現兩次發生高峰,第一次數量略高于第二次。第一次高峰時組合生草區的數量為6.00頭/網,是自然生草區的1.50倍;第二次高峰時組合生草區為5.20頭/網,是自然生草區的1.86倍;之后蜘蛛數量逐漸減少。2018年組合生草區出現三次發生高峰,分別在5月下旬、6月下旬和9月上旬,前兩次發生量明顯多于第三次,組合生草區數量均多于自然生草區(圖11)。
蘋果園生草可以改變果園節肢動物群落,增加園內天敵的種類和數量,或者延長部分天敵發生高峰時間。有研究發現,人工生草的蘋果園害螨和潛葉蛾的數量僅為清耕園的14.29%和27.47%[12];間作黑麥草、白三葉草和紫花苜蓿后,對蘋果綿蚜、山楂葉螨和小綠葉蟬的抑制效果可達90%以上[17];種植三葉草和紫花苜蓿后,金紋細蛾的數量顯著減少[18]。這是由于蘋果園生草后,天敵群落多樣性及數目顯著增多;同時也將樹冠上部分害蟲吸引到地面上,降低害蟲的危害程度[12,13]。蘋果園人工生草的不同種植布局及生草種類也會對害蟲及天敵的種類和數量產生不同的影響[19,20]。本研究在自然生草的基礎模式下加入多種蜜源植物,發現果園天敵種類、數量和群落多樣性增加,這是由于組合生草區種植的蜜源植物開花時間不同,紫花苜蓿和長柔毛野豌豆的花期為4月至7月,孔雀草和萬壽菊的花期為8月中下旬至10月,能夠有效延長園內植物花期,為天敵提供充足的食物來源和豐富的蜜源,同時也能夠吸引果園周圍的天敵[17,21]。該措施延長了天敵存活時間,極大地降低了害蟲的危害。
2018年組合生草區樹冠上天敵總量較2017年增加43.96%,而生草中天敵只增加了16.89%。這是由于試驗區已保持多年自然生草,生草上天敵數量已經維持在較高水平,因此增加蜜源植物后,生草中天敵沒有出現大幅增加。調查還發現組合生草區2018年6月11日樹冠和生草中天敵均出現較大幅度減少,這是由于此次調查前強降雨所致。