鄰作婆婆納對花生苗期主要害蟲和天敵種群的影響

晏方勤李 曉焦 坤李 偉鞠 倩姜曉靜曲明靜*孫文秀*

(1.長江大學生命科學學院,湖北 荊州 434025;2.山東省花生研究所,山東 青島 266100)

花生是我國重要的油料作物之一,其總產占油料作物總產的50%,對保障我國油料安全至關重要。花生蚜和薊馬是花生苗期重要害蟲,其主要集中在花生、嫩芽、嫩葉等部位吸取花生汁液,并可傳播病毒,常造成花生減產10%~30%[1]。目前花生蚜和薊馬的防治還主要依靠化學防治,尤其以新煙堿類殺蟲劑為主,而此類農藥造成環境污染、誤傷天敵等問題非常嚴重,因此發展綠色防控技術在現階段尤為迫切[2-3]。功能植物是指在農林生態系統中能夠發揮生態作用的一類植物,生物控害作用是其重要的功能之一[4];進行功能植物篩選,研究植物對天敵的影響將是害蟲生態控制的一項重要工作[5]。目前已經有一些功能植物成功應用到害蟲防治中,如香根草能誘殺水稻田害蟲二化螟[6-7]。蛇床能涵養龜紋瓢蟲、異色瓢蟲等天敵,控制小麥田的蚜蟲[8]。水稻田埂種植蜜粉源植物芝麻,可以提高黑肩綠盲蝽和稻虱纓小蜂對稻飛虱的控制能力[9-10]。

婆婆納在我國主要應用為冬春季觀賞性草坪草[11]。其耐寒、早春返青快、開花早、花期長,在山東青島可從3月持續到6月初,這個時期田間顯花植物較少,可作為前茬作物與花生的潛在廊道作物,為天敵提供棲息生境及食物來源,進而利用天敵控制害蟲。本研究為評價婆婆納作為功能植物應用于花生田涵養天敵、控制苗期害蟲的可行性,為花生生態調控提供了技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗田位于山東省花生研究所萊西試驗農場(36°48'46″N,120°30'5″E),試驗田面積0.64 hm2,花生于2021-05-07播種,品種為花育36號,起壟種植,壟寬85 cm,每壟兩行,穴距16 cm,每穴兩粒,播種后地膜覆蓋同時膜下滴灌,不使用殺蟲劑、莖葉除草劑。選取田埂地塊長勢良好,正處花期的野生婆婆納于花生播種后移栽于花生田,每16 cm一株,壟寬85 cm。

1.2 試驗小區設計

試驗設置花生單作為對照區、婆婆納與花生鄰作為處理區,隨機區組設計,設置4次重復。每小區面積為70 m2,每小區間隔為10 m,每小區種植12壟植物,處理區婆婆納4壟+花生8壟,對照區花生單作種植12壟花生。處理區為花生與婆婆納兩種植物鄰作(下文將其分別稱為婆婆納區與花生區)。

1.3 調查方法

采用黃板誘集法,方法如下:采用Z字形五點取樣法,黃板大小6.25 cm×10.00 cm,調查時將黃板掛置在竹竿上,高度為花生上方10 cm處,24 h后取下,統計黃板上昆蟲的種類及數量。5月22日花生出苗,調查時間為5月30日與6月8日。

1.4 數據統計與分析方法

利用SPSS軟件對所有數據進行統計學分析。對照區、花生區與婆婆納區三個區域之間的天敵種群數量采用One-way ANOVA方法分析其差異顯著性,采用Duncan氏新復極差法進行多重比較;對照區與處理區之間花生上的薊馬種群數量采用獨立樣本T檢驗分析差異顯著性;害蟲與天敵種群數量關聯度采用灰色關聯度分析方法[12]。

2 結果與分析

2.1 花生苗期田間主要昆蟲類群組成

花生出苗后兩次調查結果顯示:5月30日共捕獲到食蚜蠅類1 062頭、蚜繭蜂科103頭、天敵瓢蟲類10頭、小花蝽12頭;6月8日捕獲到食蚜蠅875頭、蚜繭蜂科33頭、天敵瓢蟲類27頭、小花蝽42頭。

食蚜蠅種類主要為:黑帶食蚜蠅(Episyrphusbalteatus)、長扁食蚜蠅(Sphaerophoria sp.)、長尾管食蚜蠅(Eristalistenax)、細腹食蚜蠅(Sphaerophoriasp.)、大灰食蚜蠅(Syrphus corollae)。3個區域上的食蚜蠅組成比較接近:均以大灰食蚜蠅為主,占比72.68%~82.49%;黑帶食蚜蠅、長扁食蚜蠅、細腹食蚜蠅大體上比較穩定,占比在2.45%~13.63%之間;長尾管食蚜蠅5月30日占比為0%~0.71%,6月8日占比為2.01%~4.51%(圖1)。

圖1 三個區域食蚜蠅組成(A:5月30日、B:6月8日)Fig.1 The composition of hoverflies in three plots(A:30 May,B:8 June)

田間薊馬種類分別為:煙薊馬(Thripstabaci)、花薊馬(Frankliniellaintonsa)、玉米黃呆薊馬(Anaphothripsobscurus)、蘇丹呆薊馬(Anaphothripssudanensis)、禾薊馬(Frankliniellatenuicornis),稻管薊馬(Haplothripsaculeatus)、橫紋薊馬(Aeolothripsfasciatus)。對照區與處理區兩次調查時間均是煙薊馬占比最高,為41.36%~64.04%;其次是花薊馬,占比17.63%~31.66%;玉米黃呆薊馬占比10.67%~25.48%之間;蘇丹呆薊馬發生量較少且數量較穩定,占比在3.85%~5.60%之間;稻管薊馬5月30日未調查到,6月8日對照區僅占0.37%,處理區占2.71%,發生量較少;橫紋薊馬在田間共調查到3頭,未在圖中表示(圖2)。

圖2 處理區與對照區薊馬的組成(A:5月30日、B:6月8日)Fig.2 The composition of thrips in the treatment area and control area(A:May 30th,B:June 8th)

2.2 花生鄰作婆婆納對天敵數量的影響

2.2.1 對食蚜蠅類種群數量的影響

5月30日對照區食蚜蠅的數量為20.40頭,花生區食蚜蠅數量為12.00頭,婆婆納區數量為26.21頭,三個區域間差異顯著(F=6.421,P=0.003<0.05),婆婆納區與對照區無顯著性差異,但顯著高于花生區;6月8日對照區食蚜蠅數量為15.00頭,花生區數量9.55頭,婆婆納區數量42.32頭,三個區域間差異顯著(F=15.252,P<0.001),婆婆納區顯著高于對照區和花生區,花生區與對照區沒有顯著差異。結果表明,婆婆納區食蚜蠅的數量顯著增加,而鄰作婆婆納的花生區域的食蚜蠅數量沒有顯著增加(圖3A)。

2.2.2 對天敵瓢蟲類種群數量的影響

5月30日對照區瓢蟲為0.10頭,花生區瓢蟲為0.15頭,婆婆納區瓢蟲為0.60頭,三個區域間無顯著性差異(F=2.821,P=0.068>0.05);6月8日對照區瓢蟲數量為0.45頭,花生區數量為0.36頭,婆婆納區為1.40頭,三個區域間差異顯著(F=3.274,P=0.045<0.05),婆婆納區天敵瓢蟲的數量顯著高于對照區與花生區,對照區與花生區沒有顯著差異(圖3B)。

2.2.3 對小花蝽種群數量的影響

5月30日對照區小花蝽為0.05頭,花生區未調查到小花蝽,婆婆納區小花蝽為1.10頭,三個區域間無顯著性差異(F=2.937,P=0.061>0.05);6月8日對照區小花蝽為0.30頭,花生區小花蝽為0.60頭,婆婆納區小花蝽數量為2.80頭,三個區域間差異顯著(F=6.611,P=0.003<0.05),顯著高于花生區和對照區,花生區與對照區小花蝽的數量沒有顯著差異,表明婆婆納對小花蝽有吸引作用,但并未增加鄰近婆婆納的花生區小花蝽的數量(圖3C)。

2.2.4 對蚜繭蜂類種群數量的影響

5月30日對照區蚜繭蜂為0.50頭,花生區蚜繭蜂為0.60頭,婆婆納區蚜繭蜂為4.05頭,三個區域間差異顯著(F=16.831,P<0.001)婆婆納區顯著高于對照區與花生區,對照區與花生區無顯著差異;6月8日對照區蚜繭蜂數量為0.30頭,花生區蚜繭蜂的數量為0.60頭,婆婆納區的蚜繭蜂數量為0.75頭,三個區域之間沒有顯著差異(F=0.944,P=0.395>0.05)(圖3D)。

圖3 四種天敵在三個區域前后日期發生數量的比較Fig.3 Comparison of occurrence numbers of four natural enemies in three plots on two dates

2.3 引入婆婆納后對花生苗期害蟲花生蚜和薊馬種群數量的影響

2.3.1 對花生蚜種群數量的影響

5月30日對照區花生蚜數量為28.90頭,處理區花生蚜數量為26.03頭,處理區少于對照區,但沒有顯著差異(F=2.493,P=0.120>0.05);6月8日對照區花生蚜數量為4.75頭,處理區花生蚜數量為5.38頭,沒有顯著差異(F=0.487,P=0.488>0.05)(圖4A)。

2.3.2 對花生薊馬種群數量的影響

① 對花生薊馬總體數量的影響。5月30日對照區薊馬為21.35頭,處理區薊馬為20.95頭,無顯著差異(F=3.750,P=0.058>0.05);6月8日對照區薊馬為167.10頭,處理區為142.10頭,處理區的薊馬數量少于對照區,也沒有顯著差異(F=0.883,P=0.175>0.05)(圖4B)。

圖4 花生蚜和薊馬在兩個區域和前后日期發生數量的比較Fig.4 Comparison of the number of aphids and thrips occurring in two plots and on two dates

②對花薊馬種群數量的影響。5月30日對照區5.85頭,處理區4.25頭,沒有顯著差異(t=1.696,P=0.096>0.05);6月8日對照區56.30頭,處理區36.43頭,處理區花薊馬數量顯著低于對照區(t=2.123,P=0.038<0.05)(圖5A)。

③ 對禾薊馬種群數量的影響。5月30日對照區禾薊馬的數量為0.89頭,處理區禾薊馬的數量為1.14頭,兩個區域間沒有顯著差異(t=0.727,P=0.473>0.05);6月8日對照區禾薊馬的數量為1.72頭,處理區的數量為1.22頭,處理區禾薊馬的數量顯著低于對照區(t=2.466,P=0.024<0.05)(圖5B)。

④對稻管薊馬種群數量的影響。5月30日對照區稻管薊馬的數量為0.35頭,處理區0.23頭,6月8日對照區稻管薊馬數量為7.65頭,處理區稻管薊馬0.53頭,5月30日對照區與處理區稻管薊馬的數量沒有顯著差異(t=0.501,P=0.618>0.05),6月8日處理區稻管薊馬的數量顯著低于對照區(t=3.716,P<0.001)(圖5C)。

⑤對玉米黃呆薊馬種群數量的影響。5月30日對照區玉米黃呆薊馬的數量3.75頭,處理區3.78頭,兩區域間無顯著差異(t=0.29,P=0.977>0.05);6月8日對照區玉米黃呆薊馬數量為33.65頭,處理區34.88頭,差異不顯著(t=0.260,P=0.796>0.05)(圖5D)。

⑥ 對煙薊馬種群數量的影響。5月30日對照區煙薊馬的數量為14.30頭,處理區11.85頭,兩者間無顯著差異(t=1.021,P=0.311>0.05);6月8日對照區煙薊馬數量為60.65頭,處理區煙薊馬數量為65.92頭,差異不顯著(t=0.532,P=0.597>0.05)(圖5E)。

⑦ 對蘇丹呆薊馬種群數量的影響。5月30日對照區蘇丹呆薊馬數量為0.75頭,處理區0.95頭,兩個區域間的蘇丹呆薊馬數量沒有顯著差異(t=0.686,P=0.495>0.05),6月8日對照區蘇丹呆薊馬數量為0.75頭,處理區數量為1.15頭,處理區的數量顯著高于對照區的數量(t=1.042,P=0.302>0.05)(圖5F)。

圖5 薊馬種在兩個區域和前后日期發生數量的比較Fig.5 Comparison of occurrence numbers of thrips in two plots on two dates

2.4 田間害蟲與對應天敵相關性分析

分別對處理區和對照區主要害蟲蚜蟲和薊馬及相對應的天敵進行關聯度分析,結果見表1。5月30日和6月8日的薊馬與食蚜蠅的關聯度最大,5月30日小花蝽與薊馬的關聯度為第二位,與瓢蟲的關聯度排第三位;6月8日小花蝽與薊馬的關聯度排第二位,與天敵瓢蟲的關聯度排第三;5月30日和6月8日兩次結果蚜蟲與食蚜蠅的關聯度最大,5月30日蚜繭蜂與蚜蟲的關聯度為第二位,小花蝽為第三位,與瓢蟲的關聯度排第四位;6月8日小花蝽與蚜蟲的關聯度排第二位,蚜繭蜂為第三位,與天敵瓢蟲的關聯度排第四。數據表明,田間天敵與蚜蟲和薊馬都具有一定的相關性。

表1 薊馬和蚜蟲與其天敵的關聯度Table 1 Relational grade of thrips and aphids with their natural enemies

3 結果與討論

天敵取食蜜粉源植物的花粉、花蜜或花外蜜源來補充營養,可延長它們的壽命,提高生殖力[13-14]。在農業生態系統中引入這類功能植物,以提供對天敵有利的環境來提高它們的適合度,增加對天敵的涵養作用,充分發揮自然天敵對作物主要害蟲的生態調控功能,是害蟲綜合治理的一條重要途徑[15]。已有類似報道如辣椒花粉可顯著提高兩種小花蝽的繁殖力和壽命[16]。向日葵、萬壽菊、羅勒、香雪球這四種顯花植物能提高蚜繭蜂的寄生率、羽化率、繁殖能力和產卵質量[17]。

花生5月播種,花生蚜和薊馬是花生苗期的主要害蟲。5月份田間顯花植物較少,婆婆納作為一種顯花植物在山東的花期為3月到6月,可以為天敵提供花粉、花蜜或花外蜜等資源,可作為花生苗期功能植物的潛力植物。我們發現,婆婆納對食蚜蠅、天敵類瓢蟲、小花蝽以及蚜繭蜂這四種天敵都有明顯的吸引作用。在5月30日和6月8日這兩個調查日期,花生處于幼苗期,婆婆納正處花期,此時婆婆納能夠為天敵提供蜜源,推測這是婆婆納區天敵數量顯著高于花生區與對照區的原因。從控害的角度來看,6月8日處理區花薊馬、稻管薊馬及禾薊馬的數量顯著低于對照區,這可能是同時期處理區婆婆納上的食蚜蠅、瓢蟲和小花蝽的數量顯著增加因而對鄰近的花生上的薊馬表現出的控害作用。

研究表明,天敵喜歡集中在較穩定的非作物棲息地和農田邊緣[18]。花生前茬作物收獲后,婆婆納可作為天敵的棲息生境及食物來源,為自然天敵提供生存、繁殖的場所,從而使他們能夠及時、足量地進入作物生境控制害蟲。

綜上所述,婆婆納作為一種蜜源植物對花生田主要天敵都有吸引效果,對花生田主要害蟲花薊馬有控害作用,在農作物田埂地塊適當種植婆婆納具有一定的生態價值。