不同作物與甘薯間作對甘薯田昆蟲群落的影響

摘要要：【目的】探究不同間作模式下甘薯田昆蟲群落的組成變化，為甘薯蟲害生態控制提供思路。【方法】通過目測法和馬氏網法，調查記錄不同間作處理下甘薯試驗田昆蟲的種類和數量，利用物種豐富度指數、均勻度指數、多樣性指數和群落生態優勢度等指標進行分析。【結果】調查采集到昆蟲2 547只，分屬于8目74科275種，主要包括鱗翅目、雙翅目和膜翅目等。不同間作處理的甘薯田昆蟲群落組成在科和種水平上均存在差別，甘薯-羅勒間作的科數最多，為51科，而甘薯單作的種數最多，為73種。不同間作處理的甘薯害蟲與益蟲的數量均存在差別，甘薯單作的害蟲數量最多，為375只；甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作和甘薯-羅勒間作的害蟲數量分別比甘薯單作的害蟲數量減少了12.00%、25.07%和26.67%；甘薯-大豆間作的益蟲數量最多，為168只。其中，白斑煩夜蛾為田間害蟲的優勢種，粉蝶盤絨繭蜂為田間益蟲的豐盛種。通過對豐富度指數、多樣性指數和群落均勻度指數比較發現，各處理的害蟲群落的多樣性和均勻度高于益蟲群落；其中甘薯-大豆間作的益蟲群落多樣性指數為0.312 0、群落均勻度指數為0.090 0，均高于其他處理。【結論】甘薯間作在一定程度上可降低害蟲發生的數量、多樣性以及均勻度，具有良好的生態效益。

關鍵詞：甘薯；間作；昆蟲；群落多樣性；豐富度指數；均勻度指數

中圖分類號：S531" " " " " " " " " " " "文獻標識碼：A" " " " " " " " " " " " 文章編號：2095-5774（2024）05-0358-09

Effect of Intercropping Different Crops with Sweet Potato

on the Insect Community of Sweet Potato Fields

Zhan Menglin，Deng Caisheng，Shi Xiaomei，Chen Shuzun，Huang Zhehong，Li Qing，Ye Rongdi，Hua Shumei*

（Sanming Academy of Agricultural Sciences/ Fujian Key Laboratory of Crop Genetic Improvement and Innovative Utilization for Mountainous Areas，Sanming，Fujian 365509，China）

Abstract：【Objective】Exploring the compositional changes of insect communities in sweet potato fields under different intercropping modes，and provide ideas for ecological control of sweet potato pest infestations. 【Method】Through visual inspection and Malaise traps method，the species and quantity of insects in sweet potato experimental fields under different intercropping treatments were investigated and recorded. The species richness index，evenness index，diversity index，and community ecological dominance index were used for analysis. 【Result】There were 2 547 insects belonging to 8 orders，74 families，and 275 species，mainly including Lepidoptera，Diptera，and Hymenoptera. In different intercropping treatments，the composition of insect communities in sweet potato fields varied at both the family and species levels. Sweet potato and basil intercropping had the highest number of families（51 families），while sweet potato monoculture had the highest number of species（73 species）. There were differences in the number of pests and beneficial insects in sweet potato fields under different intercropping treatments. Sweet potato monoculture had the highest number of pests，were 375. Compared to the control of sweet potato monoculture，the number of pests in sweet potato and soybean intercropping，sweet potato and maize intercropping，and sweet potato and basil intercropping decreased by 12.00%，25.07%，and 26.67%，respectively. The number of beneficial insects in sweet potato and soybean intercropping was the highest，being 168. Among them，Aedia leucomelas was the dominant species of field pests，and Cotesia glomerata was the abundant species of beneficial insects in the field. By comparing the richness index，diversity index，and community evenness index，it was found that the diversity and evenness of pest communities were higher than those of beneficial insect communities in each treatment. But the community diversity index of sweet potato and soybean intercropping treatment was 0.312 0，and the community evenness index was 0.090 0，both higher than other intercropping treatments. 【Conclusion】Intercropping treatment could reduce the quantity，diversity，and evenness of pest occurrence to a certain extent，had great ecological economic benefits.

Key words：Sweet potato；Intercropping；Insect；Community diversity index；Richness index；Evenness index

甘薯（Ipomoea batatas Lam.），是旋花科甘薯屬的藤本植物，又名地瓜、番薯和紅苕等，是重要的糧食、飼料和工業原料作物，同時也是新型的能源植物之一，是世界第七大糧食作物、中國第五大糧食作物［1-2］。福建省是全國最早種植甘薯的省份之一，甘薯種植面積約10萬ha，產量可達63萬余 t，占全省糧食播種面積和總產的12.5%以上［3］。長期以來，甘薯為福建省的鄉村振興和經濟發展做出了重要貢獻。

在如今倡導大食物觀的背景下，甘薯作為一種營養豐富、高纖維、低熱量的健康糧食，人們對甘薯的需求逐漸增加，對其品質要求也隨之提高［2］。在甘薯生長過程中，蟲害的發生與流行是影響產量和品質的重要因素之一，如果蟲害發生、流行甚至暴發，會影響甘薯的生長發育，進而造成產量減少和品質降低，阻礙甘薯種植業發展，威脅農戶的經濟效益。針對于蟲害的發生和流行，種植戶通常選用快速、廣譜的化學藥劑進行防治；但化學農藥的濫用不僅帶來抗藥性、農藥殘留污染、害蟲再猖獗等問題［4］，同時還增加了種植成本。如何綠色高效防控蟲害以及提高農戶種植甘薯的經濟效益成為亟需解決的問題。

間作是指在同一田地上于同一生長期內，分行或分帶相間種植兩種或兩種以上作物的種植方式［5］，是具有獨特優勢的傳統農業種植方式之一。間作可以趨避害蟲、吸引天敵，降低病蟲害發生［6］；提高農田物種多樣性、改良生境［7］；改善土壤理化性質、提高養分［8］。已見報道的甘薯間作模式主要有甘薯-玉米［9］、甘薯-棉花［10］、甘薯-煙草［11］和甘薯-大豆［12］等。

關于甘薯昆蟲的相關研究報道主要集中于地下害蟲的化學藥劑防治［13-14］，而昆蟲多樣性的相關研究報道較少。陳方怡［15］對福州市山地的甘薯昆蟲群落多樣性進行調查發現，甘薯田中的害蟲和天敵的群落數量分別占總群落的96.16%和5.63%。黃建華等人［16］在江西省南昌縣建立蟲害觀察圃，發現甘薯主要害蟲為葉螨、甘薯跳盲蝽和甘薯麥蛾；另外，溫室條件下甘薯的地上部主要害蟲以煙粉虱為主，其發生量占調查總數的39.8%、其空間生態位寬度最大為0.450 0［17］。但目前關于間作模式下甘薯田的昆蟲群落變化的相關報道較少，故本研究通過對不同間作模式下甘薯田昆蟲群落的組成與變化進行調查研究，為甘薯蟲害生態控制提供思路，促進福建省甘薯產業的綠色健康發展。

1 材料與方法

1.1 供試種苗

甘薯：‘沙縣紅軍薯’，種苗繁育于三明市農業科學研究院沙縣富口基地，扦插備用；大豆：‘荷豆12’，種子購于壽光欣欣然園藝有限公司，種子直播；玉米：‘天貴糯937’，種子購于南平市建陽區曉富種子有限公司，種子直播；羅勒：種苗繁育于三明市農業科學研究院道堂洋基地，移栽備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 試驗處理

試驗地位于福建省三明市沙縣區富口鎮白溪口村三明市農業科學研究院試驗基地。選擇地勢、土壤條件較為一致的甘薯田；試驗處理為壟作，壟寬1.2 m，單行種植甘薯與間作作物的種植行數比例為3∶1；甘薯、大豆、玉米和羅勒的株間距分別為18.5 cm、25.0 cm、25.0 cm和50.0 cm；甘薯、大豆、玉米、羅勒均在2023年8月種植；以甘薯單作為對照，設置3個間作模式，分別為甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作、甘薯-羅勒間作；各小區面積50 m2，每個處理3次重復，各小區間種植甘薯為隔離帶，試驗期間各處理進行常規管理。

1.2.2 甘薯田間昆蟲的調查與采集

調查時間為2023年9月份至12月份，采用兩種方式調查：①目測法：采用五點取樣法，每個點調查5株植株地上部以及地表的昆蟲種類和數量；②馬氏網法：在各處理田塊安裝馬氏網，放置3 d后，用95%乙醇收集昆蟲。每隔20 d調查一次，收集統計各種昆蟲的種類和數量。根據調查進行觀察記錄，包括害蟲及天敵等的所有昆蟲類群，現場不能鑒定準確的標本帶回實驗室進行鑒定，具體分類鑒定參考《中國昆蟲志》《普通昆蟲學》《昆蟲分類學》等昆蟲學文獻。

1.2.3 數據分析

群落多樣性主要采取物種豐富度指數、均勻度指數、多樣性指數和群落生態優勢度等來分析，測定指數方法如下：

物種豐富度指數群落中的昆蟲物種數，以S表示［18］。

群落多樣性（H’）以Shannon-Wiener多樣性指數表示［18］，其計算公式為H’=- ∑ Pi ln Pi（i=1，2，3…S）；Pi=Ni / N（i=1，2，3…S）；Pi為屬于第i物種個體數占總個體數的比例，即第i物種的個體總數的概率；S為總物種數；N為樣本中個體總數；Ni為第i物種的個體數。

群落均勻度指數以Pielou提出的均勻度指數（E）表示［19］，其計算公式為E=H’/Hmax=H’/ln S，其中Hmax為最大多樣性指數，當群落中的物種全部均勻分布時，即H=ln S時，群落多樣性最大。

群落生態優勢度以Berger-Parker優勢度（Id）表示［20-21］，其計算公式為Id =Nmax /Nt（其中Nmax為群落中優勢種群即最多個體數種的個體數，Nt為全部種群的個體總數），在各個種類群中，Id≥0.1時，為優勢種；0.05≤Id＜0.1時，為豐盛種；0.01≤Id＜0.05時，為常見種。

2 結果與分析

2.1 不同間作處理甘薯田昆蟲群落的種類組成

試驗期間，在甘薯田共調查到昆蟲2 547只，包括有益、有害及中性昆蟲，主要類群有鱗翅目、雙翅目、膜翅目、半翅目、鞘翅目、直翅目、蜻蜓目和脈翅目等8個目；同時不同處理的昆蟲群落組成在科和種水平上均存在差別。在科的水平上，甘薯-羅勒間作的科數最多，為51個科，甘薯-玉米間作的科數最少，為37個科；甘薯單作、甘薯-大豆間作和甘薯-玉米間作的主要類群為鱗翅目，分別有12個科、13個科和11個科；而甘薯-羅勒間作的主要類群為膜翅目，有12個科。在種水平上，甘薯單作的種數最多，為135個種，甘薯-玉米間作的種數最少，為94個種；各處理中，均是鱗翅目所包含的物種數最多，甘薯單作、甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作和甘薯-羅勒間作的總物種數分別為73種、56種、52種和60種，分別占各處理總物種數的54.07%、45.90%、55.32%和46.51%（表1）。

2.2 不同間作處理甘薯田害蟲和益蟲的發生情況及群落種類組成

2.2.1 不同間作處理甘薯田害蟲的發生情況及群落種類組成

甘薯田中的害蟲共有1 261只，占總個體數的49.51%。其中甘薯單作的害蟲數量為375只，占害蟲數量的29.74%；甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作和甘薯-羅勒間作的害蟲數量分別為330只、281只和275只，分別占26.17%、22.28%和21.81%，害蟲數量分別比對照的害蟲數量減少了12.00%、25.07%和26.67%。各處理中，鱗翅目害蟲的物種數最多、個體數最多。如，甘薯單作處理的害蟲數量由多至少分別為鱗翅目、半翅目、鞘翅目、膜翅目和直翅目，分別占甘薯單作害蟲的86.40%、10.67%、1.33%、1.07%和0.53%；其中，鱗翅目的害蟲物種數最多，有12種；且害蟲數量最多，有324只，占調查昆蟲總數的12.72%，占害蟲總數的25.65%（表2）。

甘薯田鱗翅目害蟲數量位于前五的物種分別為白斑煩夜蛾、乏夜蛾、黑長喙天蛾、回獵裳蛾和易點夜蛾等，其中白斑煩夜蛾的數量為514只，占害蟲總數的40.76%，其群落生態優勢度指數為0.201 8，故白斑煩夜蛾為本試驗甘薯田害蟲的優勢種。另外，乏夜蛾、黑長喙天蛾、回獵裳蛾和易點夜蛾的群落生態優勢度指數在0.01～0.05之間，為常見種（表3）。

以鱗翅目害蟲優勢種白斑煩夜蛾為例，調查分析甘薯害蟲的發生趨勢及不同處理間的差異。在調查期間，白斑煩夜蛾的數量總體呈現下降趨勢，在9月15日時發生最多，甘薯單作、甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作和甘薯-羅勒間作白斑煩夜蛾的數量分別為40只、34只、47只和36只；在12月15日的發生數量最少。同時，在各個調查時間內，甘薯-羅勒間作處理的白斑煩夜蛾的數量均處于較低水平，顯著低于其他處理，如在10月9日，甘薯-羅勒間作的白斑煩夜蛾的數量為29只，而甘薯單作、甘薯-大豆間作和甘薯-玉米間作的白斑煩夜蛾分別為33只、37只和32只（圖1）。

2.2.2 不同間作處理甘薯田益蟲的發生情況及群落種類組成

不同間作處理甘薯田中的益蟲共有494只，占總個體數的19.19%，分屬于6目，23科，72種；其中甘薯-大豆間作的益蟲數量最多，為168只，占益蟲數量的34.01%；甘薯-玉米間作的益蟲數量最少，僅為62只，占益蟲數量的12.55%。各處理中膜翅目益蟲的物種數最多、個體數最多；其中甘薯單作的膜翅目益蟲種數最多，為29種；甘薯-大豆間作的膜翅目益蟲個體數最多，為155只（表4）。

甘薯田膜翅目益蟲數量位于前五的物種分別為粉蝶盤絨繭蜂、東方蜜蜂、蜚蠊瘦蜂、駝腹壁泥蜂和食蚜蠅姬蜂等，其中粉蝶盤絨繭蜂的數量為130只，占益蟲總數的26.32%，其群落生態優勢度指數為0.051 0，故粉蝶盤絨繭蜂為本試驗甘薯田益蟲的豐盛種。另外，東方蜜蜂、蜚蠊瘦蜂、駝腹壁泥蜂和食蚜蠅姬蜂的群落生態優勢度指數在0.01～0.05之間，為常見種（表5）。

2.2.3 不同間作處理甘薯田害蟲與益蟲的群落特征指數比較

不同間作處理甘薯田中，甘薯單作處理的害蟲物種數為85、群落多樣性指數為0.521 7、群落均勻度指數為0.117 4，均高于其他處理；而甘薯-大豆間作的益蟲群落多樣性指數為0.312 0、群落均勻度指數為0.090 0，均高于其他處理；說明甘薯-大豆間作可在一定程度上降低害蟲群落的多樣性和均勻度，同時提高益蟲群落的多樣性以及均勻度。另外，甘薯-玉米間作的害蟲和益蟲的群落多樣性指數分別為0.418 3和0.139 2，均為各處理中最低的；同時其益蟲的群落均勻度指數為0.045 0，也處于最低水平；說明甘薯-玉米間作的群落多樣性較差，群落內各物種的分布也不均勻（表6）。

3小結與討論

本試驗在2023年9-12月調查期間，共調查到甘薯田昆蟲2 547只，分屬于8目74科275種；害蟲與益蟲分別占總個體數的49.51%和19.40%。不同間作處理的甘薯田昆蟲群落組成在科和種水平上均存在差別，同時甘薯害蟲與益蟲的數量均存在差別。其中，甘薯單作處理的害蟲的種數和個體數均最多，有85個種、375只，占害蟲個體數的29.74%；甘薯-大豆間作處理的益蟲個體數量最多，有168只，占益蟲個體數的34.01%。

調查發現，不同間作處理的害蟲組成和數量均存在差別，但各處理中害蟲種類最多的都為鱗翅目害蟲。害蟲的數量由多至少分別為甘薯單作、甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作和甘薯-羅勒間作；同樣的，白斑煩夜蛾的發生數量由多至少也是甘薯單作、甘薯-大豆間作、甘薯-玉米間作和甘薯-羅勒間作；說明白斑煩夜蛾作為甘薯田害蟲中的優勢種具有一定的代表性。另外，從害蟲的物種豐富度指數、群落多樣性指數和群落均勻度指數上來看，甘薯單作處理各項指標均高于其他間作處理，說明間作處理在一定程度上可降低害蟲在甘薯上發生的數量、多樣性以及均勻度，減弱害蟲在甘薯田中的優勢。主要原因可能是大豆的幼嫩組織可吸引鱗翅目害蟲減少蠶食甘薯葉片，同時為天敵提供棲息場所；羅勒散發的芳香性揮發物質可驅避草食性昆蟲等。

高株型的玉米常與矮株型甘薯、大豆和花生等植物進行間作，該間作模式主要是利用高矮植株在空間位點上的差異［22］。但在本試驗中，雖然甘薯與玉米在空間上的利用率高于其他處理，但該處理的益蟲數量最少，群落多樣性指數和均勻度指數均處于較低水平，說明該間作模式可能并不能提供足夠的生境多樣性和資源多樣性；另外，在設計農業種植模式時，不能僅僅考慮植株在地上部的空間差異，還需要綜合考慮作物地下部的根系分布以及時間上的差異等其他相關因素。董翠等［12］認為甘薯與豆科植物間套作要選好時機，可提前播種豆科作物并及時收獲大豆；而本試驗中，甘薯與大豆屬于同期種植。調查發現，甘薯間作大豆的益蟲數量最多，但害蟲數量僅低于甘薯單作處理，說明甘薯- 大豆間作處理中的益蟲并不能有效的控制試驗田中的害蟲，該現象是否與甘薯和大豆的種植時間相關，還有待于進一步探究。

有研究報道將羅勒作為間作植物應用到茶園、蘋果園和梨園中，可改變昆蟲的功能群落結構和多樣性特征，顯著降低害蟲的發生并提高天敵的發生［23-25］。本試驗中，甘薯-羅勒間作的害蟲數量比對照減少了26.67%，說明羅勒確有趨避害蟲的作用；但該處理的益蟲數量、群落多樣性和群落均勻度均低于甘薯單作與甘薯-大豆間作處理，說明其對益蟲群落的數量與結構的改變并不明顯。天敵昆蟲的種群變化與害蟲數量和種類存在一定相關性，甘薯-羅勒間作大大降低了甘薯田的害蟲數量，害蟲數量過低，不足以吸引天敵昆蟲活動、繁殖，進而導致天敵昆蟲的數量和種類未明顯增多；反觀甘薯-大豆間作處理，其害蟲減少的數量不如甘薯-羅勒間作處理，但其益蟲的數量最多，這是否由于害蟲與益蟲的數量之間存在動態平衡，還有待于進一步探究。

本試驗中，害蟲群落的多樣性遠高于益蟲群落，且害蟲在群落中的分布更加均勻，害蟲的優勢相對較大；不同間作處理雖然在一定程度上降低了害蟲的發生，但對天敵昆蟲的增益并不明顯。這說明在生產上僅靠農田生態系統自我調控的效果有限，為了進一步達到防治害蟲的效果，還需要因地制宜、因況而變，探究具體的間作模式并優化，如間作品種的選擇、間作比例的調整以及作物的播種時間等，同時還可以適當結合其他綠色、安全的防控措施進行害蟲的綜合治理。

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（責任編輯：黃" "鵬）

收稿日期：2024-05-06

項目基金：三明市科技計劃項目（2023-N-1）

作者簡介：*為通訊作者，華樹妹（1978-），女，副研究員，碩士，主要從事薯類作物遺傳育種研究，E-mail：hsm20082006@126.com。

詹夢琳（1997-），女，研究實習員，碩士，主要從事作物病蟲害防治研究，E-mail：menglin0120@163.com