间作绿肥对茶园寄生蜂和假眼小绿叶蝉的影响
2014-06-27江道检许丽艳程章平闽侯县洋里乡农业服务中心福建福州35005福建农林大学植物保护学院农业部闽台作物有害生物综合治理重点实验室福建福州35000
江道检, 许丽艳, 程章平(.闽侯县洋里乡农业服务中心, 福建 福州 35005; .福建农林大学植物保护学院农业部闽台作物有害生物综合治理重点实验室, 福建 福州 35000)
1 前言
假眼小绿叶蝉EmpoascavitisGöthe,隶半翅目Hemiptera、叶蝉科Cicadellidae,是我国茶区分布最广、危害最重、防治最难的主要茶树害虫之一(郭慧芳,2011;张觉晚,1994;赵冬香,2001)。它广泛分布于福建、湖南、江苏、浙江、江西、广东、云南、广西、四川、安徽、陕西、台湾等各茶叶产区。其代数多,繁殖力强,成、若虫善爬跳,一年有2-3个爆发高峰期。假眼小绿叶蝉成虫体长3-4 mm,全体绿色或者黄绿色,前翅绿色半透明,后翅无色透明,若虫体形和体色均与成虫相似,卵长为0.8 mm,似香蕉形(郭慧芳,2011;汪荣灶和樊鹏玉,2000)。假眼小绿叶蝉趋嫩性强,以成虫和若虫吸取芽叶汁液危害,主要的产卵部位为茶树嫩梢,致茶树芽叶生长迟缓,受害叶缘泛黄,叶脉变红,进而叶尖叶缘萎缩焦枯,生长停滞,芽叶脱落,严重影响茶叶产量和品质(林瑾等,2008;林金丽,2010;张衍炽和陈佳保,2006;张忠新等,2011)。
为了提高茶叶的产量,在茶树生长过程中大量施用化学农药防治小绿叶蝉,既污染破坏环境,又导致茶叶农药残留超标,严重影响了茶叶品质,危及人体健康。随着人们对食品安全的日趋重视,茶园的安全生产,其中对假眼小绿叶蝉的绿色防控尤为重要。孙椒德等(1998)通过插梢观察的方法,报道上世纪60年代寄生假眼小绿叶蝉卵的2种缨小蜂。毛迎新等(2008,2009)研究发现,假眼小绿叶蝉卵寄生蜂有三棒缨小蜂Stethyniumsp.和裂骨缨小蜂Schizophragmasp.2种,其中三棒缨小蜂Stethyniumsp.是优势种。随后,李慧玲和林乃铨(2008)对假眼小绿叶蝉的2种卵缨小蜂进行了一系列的调查,经鉴定分别为:叶蝉三棒缨小蜂StethyniumempoascaSubba Rao和微小裂骨缨小蜂SchizophragmaparvulasOgloblin,并首次报道了它们的生物学、生态学特性及各虫态形态特征。叶蝉三棒缨小蜂成蜂的寿命都较短,高温不利于其生存,在室内以10%的蜂蜜水饲喂,能显著延长雌蜂寿命。因此在茶园种植蜜源植物可延长寄生蜂的寿命。对小绿叶蝉卵的寄生率调查结果中,显示它们的寄生率与寄主卵量关系密切,寄生高峰期基本与假眼小绿叶蝉着卵高峰期一致。缨小蜂寄生高峰期与小绿叶蝉卵高峰期大体一致,滞后几天。通过系统解剖茶梢小绿叶蝉卵调查缨小蜂寄生率的结果显示,在福安、福州不同茶园,其自然寄生率一般都在30%-40%以上,冬季甚至高达90%以上。
茶园间作绿肥不仅可以保持水土、改善土壤理化性质和提高土壤肥力,而且绿肥的花粉、花蜜还能为许多天敌昆虫(包括缨小蜂)提供补充营养,从而延长寿命、提高产卵量和寄生率。因此,在茶园生态系统中合理间作套种一些多花绿肥,能够起到引诱天敌,并提高其寄生能力的作用。为了克服天敌和害虫发生的滞后现象,冯忠民等人亦提出利用陪植植物“以害繁益”,使作物的天敌在早期得到大量补充,达到与害虫同步发生,从而起到“以益灭害”的作用(Golsetal.,2005;Cook and Pickett,2007;冯忠民,1988、1997;朱平阳等,2013)。陈李林(2011)通过茶园间作百喜草或圆叶决明、留养杂草和除杂草4种不同处理,分析了间作牧草对茶园假眼小绿叶蝉的影响。结果表明,在第一年,间作牧草茶园茶冠层的假眼小绿叶蝉个体数显著低于留养杂草和除杂草茶园茶冠层的;但在第二年,假眼小绿叶蝉个体数在四种不同生境茶园间无显著差异。陈亦根(2002)、林瑾等(2008)、彭晚霞等(2008)、叶火香(2009)也发现间作能提高缨小蜂等天敌的个体数,降低茶园害虫假眼小绿叶蝉的发生。
本试验通过在闽侯洋里金田农场生态茶园间作白三叶和印度豇豆,并设不间作绿肥的生产茶园为对照,应用吸虫法调查绿肥对茶园寄生蜂群落结构和假眼小绿叶蝉的种群动态,同时采取采梢解剖小绿叶蝉卵培养观察其卵寄生情况,探讨保护利用以小绿叶蝉卵缨小蜂为重点的协调控制小绿叶蝉依据,为促进茶园以假眼小绿叶蝉为重点的茶虫生态控制和有机茶叶的可持续生产提供参考。
2 材料与方法
本试验地点为福州市闽侯县洋里乡金田农场生态茶园,位于闽侯县西北部山区,年平均气温16 ℃-17 ℃,年平均绝对湿度为16-17 mm。试验调查区按随机完全区组,设间作白三叶、印度豇豆和生产茶园为对照的3种不同处理茶园。生产茶园不间作绿肥,但进行正常农事操作,包括施用8次化学杀虫剂控制小绿叶蝉等其它害虫。
2.1 茶园寄生蜂群落结构和假眼小绿叶蝉种群数量消长动态调查
2012年5-11月,每隔2周用吸虫法调查1次,取样时间为早上9-12点。每个茶园采集15个样点,每个样点采集1 m2茶丛范围内所有的茶园寄生蜂和小绿叶蝉种群数量,将采集到的样品装于丝袜内,浸泡在80%浓度的酒精中,带回室内整理并鉴定。试验期间共采样13次。
2.2 假眼小绿叶蝉卵寄生率调查
2012年6-11月,每隔2周采集茶梢(8月初因茶树修剪而中断3次)。采梢时,每种茶园均按地势从低到高随机采集15个样点,每个样点按5点取样法采摘5个5叶茶梢,置于密封袋中,带回室内,在体视显微镜下进行解剖,剥开茶梢的皮层,检查计数茶梢内可见的假眼小绿叶蝉卵量,并仔细挑出叶蝉卵置于培养皿内,放在26 ℃人工气候箱中保湿培养,待寄主卵内的叶蝉若虫或寄生蜂幼虫雏形明显可见后,统计其卵寄生率,比较不同茶园茶梢内假眼小绿叶蝉的卵寄生率差异。
2.3 分析方法
2.3.1 不同茶园寄生蜂的群落结构 用寄生蜂个体数量(N),总物种数(物种丰富度)(Species richness,S)(丁岩钦,1994),Shannon-Wiener多样性指数(H′)(戈峰和李典谟,2000),Pielou均匀性指数(E)(Peilou,1977),Berger-Parker的优势度指数(d)(Berger and Parker,1970)和Simpson的优势集中性指数(C)(Simpso,1949)等指数来分析间作不同绿肥对茶园寄生蜂的组成与结构影响。
2.3.2 假眼小绿叶蝉的卵寄生率 通过采梢、室内解剖并培养假眼小绿叶蝉卵,观察其被寄生情况,按下列公式计算卵寄生率:
3 结果与分析
3.1 间作绿肥对茶园寄生蜂群落结构的影响
通过采用吸虫法对3种不同茶园的调查结果显示,3种不同茶园的寄生蜂群落结构特征基本相似,主要由姬小蜂、缨小蜂、茧蜂、赤眼蜂、缘腹细蜂、跳小蜂等11-12科组成,除间作白三叶茶园的优势寄生蜂种群为叶蝉三棒缨小蜂、茶卷蛾茧蜂和茶毛虫黑卵蜂3种外,间作印度豇豆茶园和对照茶园的优势寄生蜂均为茶毛虫绒茧蜂和茶卷蛾茧蜂2种。
2种间作绿肥茶园的寄生蜂物种数(F=22.715,df=2,P=0.000<0.05)、个体数(F=3.530,df=2,P=0.040<0.05)和多样性指数(F=7.211,df=2,P=0.002<0.05)均显著高于对照茶园(F=3.886,df=2,P=0.030<0.05)。3种不同茶园的均匀性指数和优势集中性指数之间没有显著差异(表1)。
表1 不同茶园的寄生蜂群落结构特征(均值±标准误)Table 1 Characteristics of community stucture of parasitoids in different tea plantations (mean±error)
注:同列的数字后附相同的字母表示不同处理茶园同一特征指数差异不显著(P>0.05)。
7月8日,间作印度豇豆茶园的寄生蜂个体数显著高于对照茶园(F=4.527,df=2,P=0.017<0.05);7月22日和8月6日,间作白三叶茶园的寄生蜂个体数都显著高于对照茶园,分别为F=5.549,df=2,P=0.007<0.05和F=4.627,df=2,P=0.015<0.05;10月4日、10月20日和11月3日,间作白三叶和间作印度豇豆2种茶园的寄生蜂个体数都显著高于对照茶园,分别为:F=12.783,df=2,P=0.000<0.05、F=6.134,df=2,P=0.005<0.05和F=6.530,df=2,P=0.003<0.05(图1)。
3.2 不同茶园假眼小绿叶蝉的种群数量消长动态
3种不同茶园的假眼小绿叶蝉个体数消长趋势基本相似,差异不显著(F=2.748,df=2,P=0.077>0.05);其数量高峰期都出现在7月底和10月底-11月(图2)。13次用吸虫法采集的假眼小绿叶蝉的个体数在不同茶园间均差异显著(P<0.05)。除5月27日,对照茶园假眼小绿叶蝉的个体数显著高于2种间作绿肥的茶园外,在6月26日、7月8日、7月22日、8月6日、9月16日、10月4日、11月3日和11月19日的12次调查中,对照茶园假眼小绿叶蝉的个体数均显著低于2种间作绿肥的茶园(图2)。
图1 不同处理茶园寄生蜂的种群数量变化动态Figure 1 Population dynamics of parasitoids in different tea plantations
图2 不同茶园假眼小绿叶蝉的种群数量消长动态Figure 2 Population dynamics of leafhoppers in different tea plantations
3.3 不同茶园茶梢内假眼小绿叶蝉的着卵量消长动态
2012年6-11月,通过解剖调查3种不同茶园茶梢内假眼小绿叶蝉的着卵量消长动态,结果如图3。
从图3可以看出,2012年6-11月,3种不同茶园茶梢内假眼小绿叶蝉的着卵量消长趋势基本一致,都有2个着卵高峰期,分别出现在6月下旬和11月上旬,第二高峰期茶梢内叶蝉的平均着卵量显著高于第一高峰期。在整个调查期间,对照茶园的假眼小绿叶蝉的着卵量均低于2种间作绿肥茶园(图3)。
2012年8月初,因3种茶园的茶树普遍经过修剪,各茶园可供叶蝉产卵的茶梢急剧减少而停止采梢调查,直到9月16日恢复采梢调查,结果平均每梢内的小绿叶蝉着卵量只有0.19-0.48粒/梢,为整个采样期间的最低量(图3)。
图3 不同处理茶园茶梢内假眼小绿叶蝉的着卵量消长动态Figure 3 Population dynamics of leafhopper eggs in the tea shoots in different tea plantations
3.4 不同茶园假眼小绿叶蝉的卵寄生率变化趋势
2012年6-11月,结合解剖调查3种不同处理茶园茶梢内小绿叶蝉的着卵量消长动态,并将解剖所得叶蝉卵进行保湿培养的观察结果,见图4。
图4 不同处理茶园假眼小绿叶蝉的卵寄生率变化Figure 4 The dynamics of parasitic rate of leafhopper eggs in different tea plantations
从图4可以看出,3种不同处理茶园茶梢内的叶蝉卵寄生率变化趋势基本一致。从6月10日开始到11月19日的9次调查中,除间作印度豇豆茶园茶梢内的叶蝉卵寄生率在9月16日的调查中略有下降外,其它所有调查各种茶园茶梢内的叶蝉卵寄生率全部依次逐渐上升。且于11月19日达到65.19%-76.52%水平(图4)。
4 小结与讨论
陈亦根(2002)、彭晚霞等(2008)研究表明间作茶园寄生蜂的物种数和多样性指数显著高于对照茶园。本试验结果与上述研究一致,间作茶园寄生蜂物种数量和Shannon-Wiener多样性指数影响差异高于对照茶园。可见多花绿肥植物对天敌的吸引作用还是比较明显的。黎健龙等(2010)通过采用茶园间作两种不同品种的大豆,得知假眼小绿叶蝉的种群数量和危害的叶片数都明显低于对照区。本试验2种间作绿肥茶园的假眼小绿叶蝉个体数显著高于对照茶园,可能与对照茶园使用化学农药的影响有关。
李慧玲和林乃铨(2008)的研究表明,福安4个主要茶树品种茶梢内假眼小绿叶蝉的着卵量有2个高峰期:第一高峰期出现在5月中旬-6月中旬,与本研究结果一致。福安茶园小绿叶蝉着卵量的第二高峰期在9月下旬-10月中旬,而本试验的第二着卵高峰期为10月下旬-11月中旬,可能与不同茶园的地理环境和气候条件的差异有关。毛迎新等(2008,2009)、李慧玲(2008)等发现冬春季节茶园假眼小绿叶蝉卵缨小蜂的寄生率最高可达90%以上,而本试验茶园的叶蝉卵缨小蜂的寄生率相对较低,可能与闽侯洋里金田农场的海拔高气温低有关,这有待进一步研究。
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