糯玉米与棉花间作对蚜虫种群的调控作用

2017-12-06路献勇李淑英朱加保程福如刘方志江本利於春

中国棉花 2017年11期

关键词：棉蚜单作高峰期

路献勇，李淑英，朱加保，程福如，刘方志，江本利，於春

（安徽省农业科学院棉花研究所，合肥230031）

糯玉米与棉花间作对蚜虫种群的调控作用

路献勇，李淑英，朱加保，程福如*，刘方志，江本利，於春

（安徽省农业科学院棉花研究所，合肥230031）

为探索棉田物种多样性对棉蚜的生态调控效应，于2016年系统调查了安徽安庆地区糯玉米与棉花不同面积比例间作模式下棉蚜与玉米蚜种群数量的时序动态。结果表明：在棉花苗蚜发生高峰期，棉花与糯玉米间作田棉蚜无翅蚜、有翅蚜发生高峰期的百株虫量分别极显著、显著低于单作棉田；在玉米蚜发生高峰期，与糯玉米单作田相比，棉花与糯玉米间作田玉米蚜无翅蚜和有翅蚜的百株虫量显著降低。因此，在蚜虫发生的高峰期，间作田蚜虫数量显著低于棉花、糯玉米单作，且以棉花与糯玉米面积比3∶1间作模式对2种蚜虫的控害作用最为明显。

棉花；糯玉米；间作；棉蚜；玉米蚜；种群动态

据联合国粮农组织估计，全世界的农作物每年因病虫草害损失产量占到总产的1∕3左右[1]。因此，对病虫草害的防治一直是从事农业生产的人们所关注的主要问题之一。采取不同作物或同一作物不同品种的混种或间作套种方式，提高田块的生物多样性，可能使任何一种有害生物都达不到大规模发生的条件，从而达到有效持续控制病虫草害的目的，以实现农业生态系统的持久稳定[2-5]。

随着耕作制度和栽培措施改革，近年来农田生态系统发生很大变化，由过去单一的农田生态系统发展成为水稻田、玉米田、棉花田、大豆田、杂草等所组成的农田景观。目前，已证实可以通过调节景观区域作物布局，控制害虫对作物的危害[6]。张娟等[7]通过对生态调控区稻田以及常规管理区稻飞虱的密度差异研究，证实利用生态调控的措施可以充分发挥稻田及其周边非稻田生境的保益控害功能。黄永胜[8]报道安徽省沿江地区（安庆、芜湖、铜陵、池州等）主要以棉花为主，玉米在这些地区零星种植。近年来，受生产成本上升、植棉比较效益下降等影响，安徽省沿江植棉面积逐年萎缩，逐步被鲜食玉米、菜豆等高效益作物代替，逐步形成棉花、鲜食玉米、菜豆等不同田块面积的农田景观新格局。这种格局有别于以前的棉花连片种植，势必影响天敌-害虫之间的相互作用，增加害虫爆发的可能性。目前安徽省关于农田物种多样性对害虫的生态控制作用的研究较少。因此，笔者通过研究不同面积比例的糯玉米与棉花间作种植对棉蚜及玉米蚜种群数量的影响，旨在为实现棉田蚜虫的生态调控及杀虫剂减量使用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

棉花品种皖杂棉9号由安徽省农业科学院棉花研究所遗传育种室提供；甜糯玉米品种宿糯1号从市场购买。

1.2 试验方法

试验安排在安徽省农业科学院棉花研究所安庆试验基地进行。试验设5个处理，其中3个间作处理为棉花与糯玉米以不同面积比A2（3∶1）、A3（1∶1）和A4（1∶3）种植，2个对照处理为棉花（A1）和糯玉米（A5）分别单作。试验采用完全随机设计，小区间隔2 m空行，试验田四周种植2 m宽的对照糯玉米作保护行，每个小区面积300 m2，3次重复。于2016年3月31日种植糯玉米，糯玉米种植采用地膜覆盖；4月27日种植棉花，同样采用地膜覆盖。糯玉米行距为40cm，株距为20cm，种植密度为6.00×104株·hm－2；棉花行距为80cm，株距为40cm，种植密度为2.25×104株·hm－2。按正常管理施肥和除草，全年不施用任何化学杀虫剂。从5月18日至7月20日，每隔7 d调查1次。调查采用对角线5点取样，每点连续选取10株棉花，并记录棉蚜和玉米蚜的数量。

1.3 数据统计及分析

由于数据的非正态性会影响信息分析，因此对蚜虫数据进行平方根转换。采用SPSS 17.0软件对试验数据进行统计分析，采用Duncan’s多重比较分析不同模式下蚜虫数量间的差异，使用MS Excel 2013软件作图。

2 结果与分析

2.1 2016年安庆试验地主要气象资料

安庆棉田棉蚜主要发生在棉花苗期，一般发生在5月上旬至7月上旬。2013年至2015年的田间调查结果证实，安庆棉田伏蚜发生较轻，这可能是由于安庆七八月份长期高温高湿不利于伏蚜快速繁殖的缘故。通过对2013年和2014年间的田间调查数据[9]进行比较发现，前期相对剧烈的温度变动不利于棉蚜的快速繁殖，从而致使2013年的棉蚜高峰期发生数量较少；相反的，2014年棉花苗期前期温度变幅较小，有利于棉蚜种群的增长，使其当年的棉蚜在高峰期发生数量较大。从表1可以看出2016年6月7日之前棉田最高气温变动幅度不大，温度条件有利于棉蚜的快速繁殖，但自6月8日以后，棉田最高气温变动幅度较大，7 d调查间隔平均最高气温变动幅度在4.2℃，这可能会遏制棉蚜的快速繁殖。6月30日至7月5日的暴雨（累计降水量198.1mm）也可能抑制棉蚜的快速繁殖。

表1 2016年试验期间安庆试验地主要气象资料

2.2 棉花与糯玉米间作对蚜虫种群动态的影响

2.2.1 不同比例的棉花与糯玉米间作田棉蚜无翅蚜的种群动态。由图1可以看出，不同处理方式下棉蚜无翅蚜种群数量的时序变化趋势基本一致，为双峰型。棉田无翅蚜在6月7日前增长较为迅速，不同面积比例间作处理均表现出明显的控害优势，之后在6月8日调查期间种群数量急剧减少至低谷，而后开始逐步增加，在6月15―22日达到第2个高峰。6月29日以后蚜虫的种群数量趋于稳定。第1 个高峰期的百株平均蚜量为：A1＞A4＞A3＞A2。第2 个高峰期的百株平均蚜量为：A1＞A3＞A2＞A4。方差分析结果表明：棉花与糯玉米不同面积比例间作2次高峰期的棉蚜无翅蚜量均极显著低于棉花单作（6 月 1 日，df=3，F=10.61，P＜0.01；6 月 22 日，df=3，F=8.97，P＜0.01）。多重比较结果表明，2 次高峰期A2与A1棉蚜无翅蚜量差异均达显著水平。6月29日以后，各处理的棉蚜无翅蚜种群数量迅速减少，趋于稳定，且达不到药剂防治水平；此时，棉花单作棉蚜无翅蚜量依然高于棉花与糯玉米间作处理，但差异均未达显著水平。

图1 不同处理方式下棉蚜无翅蚜的种群动态

2.2.2 不同比例的棉花与糯玉米间作田棉蚜有翅蚜的种群动态。由图2可以看出，不同处理方式下棉蚜有翅蚜种群数量的时序变化趋势基本一致，为单峰型。棉蚜有翅蚜在6月15日之间增长较缓慢，甚至有所下降，在6月15―22日达到高峰，而后逐渐下降。高峰期的百株平均棉蚜有翅蚜量为：A1＞A4＞A3＞A2。方差分析表明：在高峰期，棉花与糯玉米不同面积比例间作的棉蚜有翅蚜量低于棉花单作，差异达显著水平（df=3，F=7.31，P＜0.05）。多重比较结果表明，高峰期A2与A1棉蚜有翅蚜量差异达显著水平。6月29日以后，各处理的棉蚜有翅蚜种群数量迅速减少。

图2 不同处理方式下棉蚜有翅蚜的种群动态

2.2.3 不同比例的棉花与糯玉米间作田玉米蚜无翅蚜的种群动态。由图3可以看出，不同处理方式下，玉米蚜无翅蚜种群数量的时序变化趋势基本一致，为单峰型。玉米田无翅蚜在6月7日前增长较为迅速，在6月8―15日达到高峰，而后逐渐下降。高峰期的百株平均玉米蚜无翅蚜量为：A5＞A2＞A4＞A3。方差分析表明，与糯玉米单作相比，不同面积比例间作处理对玉米蚜无翅蚜有一定的控制作用（df=3，F=4.24，P＜0.05）。高峰期各间作处理与 A5（糯玉米单作）玉米蚜无翅蚜量差异达显著水平。

图3 不同处理方式下玉米蚜无翅蚜的种群动态

2.2.4 不同比例的棉花与糯玉米间作田玉米蚜有翅蚜的种群动态。由图4可以看出，不同处理方式下玉米蚜有翅蚜种群数量的时序变化趋势基本一致，为单峰型。玉米蚜有翅蚜在6月7日前增长较缓慢，甚至有所下降，于6月8―15日达到高峰，随后逐渐下降。高峰期的百株平均玉米蚜有翅蚜量为：A5＞A3＞A4＞A2。与糯玉米单作相比，棉花与糯玉米不同面积比例间作处理对玉米蚜有翅蚜有一定的控制作用（df=3，F=5.06，P＜0.05）。高峰期各间作处理与 A5（糯玉米单作）玉米蚜有翅蚜量差异达显著水平。

图4 不同处理方式下玉米蚜有翅蚜的种群动态

3 讨论

特定作物的间作或套作种植模式，一方面通过干扰害虫赖以寻找寄主的视觉或嗅觉刺激，从而影响害虫对寄主植物的定向；另一方面通过利用较大或较高的非寄主植物作为有效的隐藏寄主植物的屏障，从而增加了害虫定殖的难度[10-12]。本试验结果表明，在棉蚜发生的高峰期，间作田棉蚜有翅蚜和无翅蚜数量均显著低于棉花单作田，这与吴孔明等[13]、张宇等[14]报道的一致，且以棉花与糯玉米面积比为3∶1的间作模式对棉蚜的控害作用最为明显。此外，在不同面积比例的棉花与糯玉米间作田中，玉米蚜有翅蚜和无翅蚜的种群数量均显著低于糯玉米单作田。这可能是由于棉花与糯玉米间作模式增加了蚜虫天敌的种群密度，使其能够长时间内滞留于田块中，不仅可以控制棉田棉蚜的数量，同时也可以控制玉米蚜种群数量。这与文献[13-14]的报道相似。

本研究仅比较分析了间作种植对棉蚜与玉米蚜的控制作用，因没有设置正常管理区试验，因而未对棉花与糯玉米间作种植控制害虫而减少的化学农药用量进行分析比较。因此，后期为更系统更科学地评价糯玉米与棉花间作种植多样性控制蚜虫的效果和机制，应该进一步分析该间作模式种植对减少化学农药用量的作用，为大田作物化学农药减量使用提供科学依据。

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