4种庇护植物对苹果园梨小食心虫及其主要天敌的种群动态影响

穆宝锋，董兆克，刘士峰，李 成，寇弘儒，张志勇

(农业应用新技术北京市重点实验室/植物生产国家级实验教学示范中心/北京农学院植物科学技术学院，北京102206)

梨小食心虫(GrapholitamolestaBusck)属鳞翅目小卷叶蛾科，是核果类果树上重要的蛀果害虫，主要危害果实和嫩梢[1]。中国除西藏未见报道外，各梨、桃、苹果产区均有发生，严重影响果实的产量及品质。面临虫害的严重影响，通常采用化学药剂进行防治，单一化学农药的使用不仅造成严重的环境污染，更甚者会造成药害，使果品质量受到影响[2,3]。

天敌昆虫在果园生物防治中起着重要作用。天敌种群的维持是能否有效控制害虫的关键。生境管理策略是为天敌创造合适的生存环境，当害虫数量减少时天敌可以补充替代食物或花粉花蜜维持生存。对生境管理策略的研究应用是目前害虫防治的热点之一。

近年来植物保护工作者提出的一种新的措施，通过种植庇护植物给天敌创造有利的生存条件，保护和吸引天敌，增强对害虫的有效控制。国外在庇护植物应用方面有成功经验。在西班牙，有研究表明撒播地被植物和阔叶植物可以增强柑橘上蚜虫的生物防治[4]。在美国，在甘蓝和花椰菜上的研究表明，植物多样性增加会使天敌控制作用增强，从而使害虫危害水平降低，并且开花植物可以增强天敌食蚜蝇对蚜虫的控制作用[5]。在苹果上，法国有研究树篱等半自然生境促进寄生蜂对苹果蠹蛾幼虫的寄生率[6]。中国在果园生草方面做了相关研究，乔岩等在苹果园选择15种生草品种，进行种植试验；明确白三叶、紫花苜蓿、蒲公英可以显著增加瓢虫、草蛉、食蚜蝇及蜘蛛等捕食性天敌的数量[7]。果园中大量增殖的天敌可由地面植被向树冠迁移，使得果树上的捕食性天敌数量显著增加，从而蚜虫和梨小食心虫的数量得到明显控制。许长新[8]等研究苹果园自然生草对天敌控制苹果黄蚜作用的影响，结果表明生草处理苹果黄蚜发生数量明显低于清耕处理，而且瓢虫及草蛉与苹果黄蚜益害比明显高于清耕处理[9]。于毅[10]等在苹果园引入夏至草、泥胡菜和紫花苜蓿后，蚜虫虫口密度低于清耕园，天敌发生量增加，发生高峰提前。宋备舟[11]等研究间作芳香植物对梨园的节肢动物群落的影响，表明梨园间作芳香植物对控制梨园害虫的发生，增加天敌数量具有一定作用。魏永平[12]等研究利用优势种杂草进行生境调节有助于果园害虫的控制。由于昆虫发生的区域性，有必要针对北京地区苹果园环境进行生境管理，延庆区是北京苹果主要产区之一，通过前期试验筛选，已获得可以在延庆区苹果园生长的庇护植物：万寿菊、翠菊、黑麦草、紫花苜蓿，这些地面植物具有花期长，抗干旱等特点。

本文研究在果园种植不同庇护植物，探索其对梨小食心虫和天敌数量的影响，筛选出有利于保护果园天敌的庇护植物，降低梨小食心虫的危害程度。旨在为果园减药和梨小食心虫的绿色防控提出新思路。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于北京市延庆区白羊玉国光苹果基地，基地位于北纬40.35°，东经116.5°，海拔600 m，苹果园主栽国光品种，果树行距3 m×5 m，树龄为12年，树体生长健壮，试验期间，果园正常喷施农药、冬季修剪。

1.2 试验设计

根据选择庇护植物的标准以及为适应当地气候的条件，选择万寿菊TageteserectaL.，翠菊Callistephuschinensis(L.) Nees、黑麦草LoliumperenneL.、紫花苜蓿MedicagosativaL.作为试验果园的庇护植物，根据不同植物的生长习性，设置3个处理，分别是万寿菊、万寿菊+翠菊、黑麦草+紫花苜蓿。每个处理重复4次，每个处理小区面积约为288 m2。常规管理的自然生草作为对照，对照区会定期机械除草，其余的常规农事操作各处理保持一致，试验地处理小区间设隔离行。

1.3 调查方法

田间播种时间为2017年5月初，调查时间为2017年6月—11月，每隔10～15天调查1次。梨小食心虫成虫数量的监测采用性信息素诱集法，在每小区中心地选取1株树悬挂1个梨小食心虫诱捕器(共16个)，每隔10～15天更换1次粘板，诱捕器的诱芯每30天换1次，将换下的粘板带回实验室进行数量统计。主要天敌数量的调查：针对捕食性天敌幼虫和成虫的数量(瓢虫、草蛉、蜘蛛)进行调查。果树上的天敌采用直接目测和黄板诱集法。直接目测是在每小区分别按照平行跳跃取样法各选取有代表性的苹果树4 株(树龄、树高、树势较为一致)进行标记。首先目测2 min调查在树冠上活动性大的天敌，后每株树取南、北 2个方位，每个方位分上、中、下3层，将整个树冠分为6个资源单位，每个单位取0.5 m 的一、二年生枝1条，记录其上天敌的种类和数目[13-16]。黄板诱集同性信息素诱集方法。

地面植被上的天敌采用样方法和扫网法。样方法是在每小区随机选取3个0.5 m2的样方现场调查统计天敌的数量。扫网法是在每小区内均匀扫30 网，1个来回为1网，将扫取到的天敌分别装入塑封袋，带回实验室鉴定，记录其数量。

梨小食心虫的蛀果率的统计：在苹果采摘期，每小区随机采摘10个果实，装入塑封带带回实验室，观察果实表面并用刀切开，统计并计算蛀果率。蛀果率(%)=虫果数/调查总果数×100[17]。

1.4 数据转化和统计分析

所有数据的统计均在EXCEL2010上计算，采用SPSS 20.0进行LSD和Bonferroni新复极差测验法比较并进行方差分析。

2 结果与分析

2.1 不同庇护植物对梨小食心虫的种群动态的影响

将定期诱集到的梨小食心虫数据制成柱形图，结果如图1所示。不同处理方式下梨小食心虫种群数量的时序变化趋势基本一致。在6月27日至7月25日前应有一次高峰期，由于梨小食心虫的数量基数较大，起初缓慢减少，在8月中下旬出现小低谷，随后开始增加，在8月30日至9月8日期间达到高峰，之后种群数量迅速减少，从高峰期的峰值来看，各处理区平均每天诱集梨小食心虫的数量(头/诱捕器)关系为：对照9.78>黑麦草+紫花苜蓿 6.56>万寿菊+翠菊5.78>万寿菊5.58。其中对照处理与万寿菊+翠菊处理差异显著(P<0.05)。因为9月之后梨小食心虫的平均数量降到1.5头，从前4次(7—9月初)调查梨小食心虫的总量来看各处理区梨小食心虫的平均数量(头/诱捕器)关系为：对照7.9>黑麦草+紫花苜蓿6.11>万寿菊+翠菊6.10>万寿菊5.19，对照处理与万寿菊处理差异显著(P<0.05)，万寿菊对梨小食心虫的种群数量有一定抑制作用(图2)。

图1 不同庇护植物下梨小食心虫的种群动态Fig.1 Population dynamics of Grapholita molesta under different refuge plants

2.2 不同庇护植物对梨小食心虫天敌的种群动态影响

当地果园中瓢虫主要有七星瓢虫CoccinellaseptempunctataL.、异色瓢虫Harmoniaaxyridis(Pallas)和龟纹瓢虫Propyleajaponica(Thunberg)；草蛉主要是中华通草蛉Chrysoperlasinica(Tjeder)、大草蛉Chrysopapallens(Rambur)；蜘蜘主要有皿蛛、蟹蛛、狼蛛、跳蛛、圆蛛等。

注：数值为平均值±标准误，小写字母表示处理间P<0.05达到显著差异水平。Note:Bars represent mean ± SE, significant differences among four treatments are indicated by letters over each bar (P<0.05)图2 不同庇护植物对梨小食心虫总体数量的影响Fig.2 Effects of different refuge plants on population dynamics of Grapholita molesta

2.2.1 苹果园植被上瓢虫类天敌的种群动态 不同处理区瓢虫种群数量差异较大，黑麦草+紫花苜蓿处理区的瓢虫数量最多，对照区次之，万寿菊和万寿菊+翠菊处理较少(图3)。黑麦草+紫花苜蓿处理出现双峰，分别在8月30日和9月18日达到高峰。对照区开始处于平稳阶段，8月30日之后开始下降至稳定阶段；万寿菊和万寿菊+翠菊处理区数量很少，万寿菊+翠菊处理在9月18日有上升趋势。从调查瓢虫的总体数量来看，地面植被上瓢虫类种群平均数量(头/30网)关系为黑麦草+紫花苜蓿3.21>对照区1.58>万寿菊+翠菊0.42>万寿菊0.04，其中黑麦草+紫花苜蓿区与其他三个处理差异显著(P<0.05)，对照区与万寿菊、万寿菊+翠菊处理有显著性差异(P<0.05)。说明黑麦草+紫花苜蓿处理能有效庇护瓢虫类天敌。

图3 不同庇护植物上瓢虫类的种群动态Fig.3 The population dynamics of coccinellids on different refuge plants

2.2.2 苹果树上草蛉类天敌的种群动态 苹果树上不同处理区草蛉种群变动趋势一致(图4)，6月9日至29日各处理草蛉类数量迅速上升，6月底达到高峰。第1次(6月9日)调查数据分析结果表明，黑麦草+紫花苜蓿处理的草蛉数量(头/小区)显著大于对照(P<0.05)，说明黑麦草+紫花苜蓿在前期能对草蛉类天敌有一定的庇护作用。

图4 苹果树上草蛉类的种群动态Fig.4 The population dynamics of the chrysopids on apple tree

2.2.3 苹果园植被上蜘蛛类天敌的种群动态 不同处理区蜘蛛种群动态变化基本一致，变化波动较小(图5)，对照区在数量上明显少于其他三个处理，其中万寿菊+翠菊处理蜘蛛类数量最多，开始处于平稳阶段，9月18日之后，开始下降，黑麦草+翠菊与万寿菊处理整体呈现出平稳趋势；对照处理起初下降，之后处于稳定阶段。从调查日期总体数量来看，不同处理的蜘蛛数量(头/30网)关系为万寿菊+翠菊7.83>黑麦草+紫花苜蓿7.17>万寿菊6.38>对照2.71，其中对照显著少于其他三个庇护处理区(P<0.05)。总而言之，黑麦草+紫花苜蓿庇护处理、万寿菊和万寿菊+翠菊处理均对蜘蛛类起到明显的庇护作用。

图5 不同庇护植物上蜘蛛类的种群动态Fig.5 The population dynamics and quantitative relationships ofspiders on different refuge plants

2.3 果树上梨小食心虫和主要天敌的数量及益害比

在万寿菊、万寿菊+翠菊、黑麦草+紫花苜蓿、对照区四个处理中，梨小食心虫的总数分别为1 163头、1 938头、1 880头、2 408头；益害比分别为1∶2.04、1∶2.35、1∶2.23、1∶3.95；三个处理区较对照区益害比大，说明庇护植被有助于天敌类对梨小食心虫的控制作用(表1)。

表1 果树上主要害虫和天敌的个体数量及益害比Tab.1 Individual number and hazard ratio of major pests and natural enemies on fruit trees

2.4 不同庇护植物的覆盖对梨小食心虫危害程度的影响

不同庇护植物的覆盖对梨小食心虫的蛀果率影响见图7，与对照区相比，3个处理均能降低梨小食心虫的蛀果率，万寿菊、万寿菊+翠菊、黑麦草+紫花苜蓿和对照的蛀果率分别为2.50%±2.50%，5.00%±2.89%，5.00%±4.08%，20.00%±4.08%，3个处理均和对照处理有极显著差异。

注：数值为平均值±标准误，大写字母为 P<0.01差异显著水平下各自不同处理间的差异显著性。Note:Bars represent mean ± SE, significant differences among four treatments are indicated by letters over each bar (P<0.01).图6 不同庇护植物下梨小食心虫的蛀果率Fig.6 Boring rate of fruits by Grapholita molesta in different refuge plants

3 讨 论

果园种植蜜源和食源植物为天敌创造有利的生存条件，保护和吸引天敌，增强对害虫的有效控制。根据本文研究，在延庆区果园梨小食心虫在6月底到8月中旬发生严重，8月下旬稍有减缓，9月初虫量达到一次高峰，随后虫量急剧减少。在万寿菊、万寿菊+翠菊、黑麦草+紫花苜蓿这3个处理下，万寿菊和万寿+翠菊可对梨小食心虫的发生起到明显的抑制作用，这主要由两方面原因造成，一方面是万寿菊和万寿菊+翠菊处理为天敌提供食源和庇护地，增加小区的天敌数量，对梨小食心虫的控制起到明显的作用；另一方面，植物在自身呼吸或受到昆虫攻击后会释放特定的挥发化合物质，果园调查中能明显闻到万寿菊植物可挥发出一种独特气味，很可能对梨小食心虫有一定的驱避作用。而梨小食心虫对桃、苹果等挥发的乙醛、己醇、己烯丁酸酯、顺-3-己烯醇、乙酸丁酯等具有偏好作用[16]，经研究报道万寿菊的花、叶、茎挥发油中柠檬烯、3,7-二甲基-1,6-辛二烯-3-醇、酮类含量较高[18,19]，因此，万寿菊挥发物对梨小食心虫没有引诱作用，其内在机理有待进一步研究证实。

从庇护植物对主要天敌的影响来看，黑麦草+紫花苜蓿处理明显增加庇护植被上的瓢虫数量，这与乔岩[7]、魏永平[12]等研究结果相符；另外万寿菊、万寿菊+翠菊、黑麦草+紫花苜蓿4种植物对蜘蛛类天敌起到明显的吸引和保护作用，这是由于昆虫喜欢在生长繁茂的植物上活动，特别开花的植物容易招引昆虫[20]，增加天敌的替代猎物数量和种类，实现对天敌持久庇护作用。

从梨小食心虫和主要天敌的益害比和蛀果率可以看出，3个处理区较对照区益害比大，且3个处理的蛀果率显著低于对照，说明果园覆盖庇护植物对梨小食心虫起到明显的控制作用，降低对果实的危害。

4 结 论

本研究在果园种植庇护植物构建天敌庇护所，通过监测梨小食心虫和其天敌的数量，运用益害比和蛀果率评价庇护植物对害虫的控制作用，筛选出万寿菊、翠菊、黑麦草、紫花苜蓿可作为北京延庆区苹果园种植的庇护植物，这些庇护植物在苹果园种植可降低梨小食心虫的发生数量和危害。该研究可为当地苹果园梨小食心虫的绿色防治提供有效途径，对果园合理施用、减少施用农药提供科学参考。