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种植茼蒿对蚕豆苜蓿蚜的田间控制作用

2020-01-15张海波周福才顾爱祥邬亚红韩杜斌

生物安全学报 2019年4期
关键词:茼蒿开花期蚕豆

张海波, 周福才, 顾爱祥, 张 芳, 邬亚红, 韩杜斌

1扬州大学园艺与植物保护学院,江苏 扬州225009; 2盐城市大丰区植保植检站,江苏 盐城224100;3东台市梁垛镇农业技术推广综合服务中心,江苏 东台224200;4江苏省植物保护植物检疫站,江苏 南京210009

蚕豆Vicia faba L.是一种重要的粮食作物,可作为食品加工原料、生产优质饲料。 因营养丰富,成为一种大众食物,青蚕豆更是深受人们喜爱。 另外,由于蚕豆根系上着生根瘤菌,具有很好的固氮能力(韩梅等,2016),在轮作换茬制度和调节农业生态平衡中占有重要地位。 但是,近年来蚕豆蚜虫危害日益严重,苜蓿蚜Aphis craccivora Koch 是蚕豆蚜虫的优势种群,占90%以上(黄伟等,2007),特别是干旱少雨年份,常引起蚕豆蚜虫大暴发,“龙头株”不仅出现早而且比较普遍。

蚜虫不仅吸食植株液汁、分泌蜜露诱发煤污病(孟继枝等,2018),而且会传播病毒病,使叶片皱缩、褪色,植株变矮,直接影响蚕豆的品质和产量,甚至导致植株死亡,全田失收。 目前,对蚕豆蚜虫的防治主要依靠化学农药,但由于蚕豆蚜虫有极强的耐药性,生产中往往多次用药后仍不能有效控制。 化学农药的不合理使用还会导致环境污染,农药残留的问题也日益突出。

随着人们对蔬菜安全品质要求的提高,蔬菜害虫非化学控制技术受到越来越多的关注。 由于昆虫对不同的植物存在明显的嗜好性差异,因此,在田间种植偏好性更强的植物可以有效地控制害虫(陆宴辉等,2008),减少主栽作物上虫害的种群数量,同时诱集植物上高密度的害虫,有助于天敌的增殖,而这些天敌又可以迁移到主栽作物上控制害虫。 因此,利用诱集植物进行害虫防治不仅可减少农药施用量、避免环境污染、对天敌安全,而且还可增强农田生态系统的自我调控能力,在农业生产中受到了越来越广泛的应用(许向利等,2005)。 如蔬菜地种植苘麻Abutilon theophrastiMedicus 诱集烟粉虱Besimia tabaci(Genadius)(周福才等,2014);在棉田四周种植玉米诱集带,诱集棉铃虫Helicoverpa armigeraHübner(刘建平等,1997);在甘蓝Brassica oleraceaL.田间作三叶草Trifolium repensL.,引诱小菜蛾Plutella xylostella(L.) 产卵(梁齐等,2015);田边种植香根草Vetiveria zizanioides (L.) Nash 引诱水稻禾螟(陈先茂等,2008)和二化螟Chilo supperssalis(Walker)产卵(郑许松等,2017)。 有研究表明,茼蒿Chrysanthemum coronariumL.对蔬菜蚜虫有较好的诱集作用(张海波等,2017),本文在蚕豆田四周种植茼蒿,探讨茼蒿种植对蚕豆蚜虫的控制作用,以期为蚕豆蚜虫的生态防控提供新的方法。

1 材料与方法

1.1 供试材料

蚕豆:品种绿宝蚕豆,寿光市瑞豪种业有限公司。 2017 年11 月12 日催芽后种植。

茼蒿:品种小叶茼蒿,合肥市合丰种业有限公司生产。 2018 年1—3 月在大棚内分期穴盘育苗,确保定植前有幼苗期、现蕾期、开花期3 个不同生育期,3 月10 日定植到蚕豆田,株距20 cm。

1.2 试验方法

1.2.1 试验条件 试验在扬州大学园艺与植物保护学院试验地中进行。 蚕豆种植每穴3 粒种子,穴距30 cm,行距30 cm。 试验每个小区长10 m,宽3 m。 小区间设5 m 未种植区域作为隔离带,确保互不干扰。 田间各小区统一常规管理,除试验处理外,其他条件均一致。

1.2.2 茼蒿生育期对蚜虫诱集的影响 试验设茼蒿苗期、现蕾期、开花期3 个处理,不种茼蒿作对照。 在蚕豆田四周种植1 行茼蒿,株距20 cm。 试验重复3 次。

1.2.3 不同种植方式对蚜虫诱集的影响 在蚕豆田四周种植开花期茼蒿。 试验设种植茼蒿1 和2行2 个处理,株距20 cm。 不种茼蒿为对照。 试验重复3 次。

1.2.4 蚕豆蚜虫田间调查 田间调查于4 月17 日开始,每3 d 调查一次,连续调查一个月。 每小区采取对角线5 点取样法,每点调查10 株,调查蚕豆有蚜株率及蚜虫虫量,计算各等级的比例。

1.3 数据处理

有蚜虫株率的计算公式:有蚜株率/%=有蚜虫株数/调查总株数×100。

蚜害等级的划分参考罗菊花等(2011)小麦蚜虫分级标准。 具体标准见表1。

试验数据采用DPS 软件处理,Duncan′s 新复极差法进行多重比较。

表1 蚜害等级的划分标准Table 1 Classification criteria of A. craccivora damage levels

2 结果与分析

2.1 不同生育期茼蒿对蚕豆蚜虫的影响

种植茼蒿对蚕豆蚜虫明显控制作用,蚕豆种植茼蒿后,蚕豆有蚜株率均低于对照(图1)。 种植茼蒿对蚕豆蚜虫的控制作用与茼蒿的生育期有关,其中种植开花期茼蒿后蚕豆有蚜株率明显低于对照,在整个调查期内有蚜株率处于较低水平,种植苗期茼蒿的有蚜株率较高,但仍低于对照。 随着蚜虫的不断迁入并繁殖,有蚜株率不断上升,5 月17 日蚕豆上有蚜株率达到最大,分别为对照(63.33%)>幼苗期(55.00%)>现蕾期(41.67%)>开花期(28.33%)。

对蚕豆蚜虫的蚜害等级调查发现,种植不同生育期茼蒿的蚕豆上各蚜害等级所占比例不同(表2)。 种植茼蒿后,低等级蚜害所占比例大,高等级比例较小,这种趋势在种植开花期茼蒿处理的蚕豆上最为明显。 如全株无蚜虫(0 级)各处理所占比例为开花期(71.67%)>现蕾期(58.33%)>幼苗期(45.00%)>对照(36.67%);全株有极多蚜虫(5 级)各处理所占比例为开花期(5.00%) <现蕾期(23.33%)<幼苗期(33.33%)<对照(40.00%)。

图1 种植不同生育期茼蒿对蚕豆有蚜株率的影响Fig.1 Effects of intercropping C. coronariums at different growth stages with broad bean on aphid infestation

表2 种植不同生育期茼蒿对蚕豆各蚜害等级比例的影响Table 2 The percentage of broad bean plants within each damage level in each developmental stage of intercropped C. coronarium

2.2 不同种植方式茼蒿对蚕豆蚜虫的影响

种植茼蒿对蚕豆蚜虫有明显控制作用,控制作用与种植茼蒿的方式有关。 从图2 可以看出,蚕豆2 种方式种植茼蒿后,蚕豆有蚜株率均低于对照,并且种植2 行茼蒿的蚕豆有蚜株率明显低于对照,在整个调查期内有蚜株率处于较低水平,种植1 行茼蒿有蚜株率也明显低于对照,但效果略差于种植2行。 调查后期有蚜株率不断上升,5 月17 日有蚜株率分别为对照(66.67%)>种植1 行(33.33%)>种植2 行(23.33%)。

对蚕豆蚜害等级调查发现(表3),2 种方式种植茼蒿后各蚜害等级所占比例不同。 种植茼蒿后,低等级蚜害所占比例大,高等级比例较小,且种植2行效果最为明显。 如全株无蚜虫(0 级)各处理所占比例为种植2 行(76.67%)>种植1 行(66.67%)>对照(33.33%);全株有极多蚜虫(5 级)各处理所占比例为种植2 行(3.33%)<种植1 行(5.00%)<对照(40.00%)。

图2 不同方式种植茼蒿对蚕豆有蚜株率的影响Fig.2 Effects of different ways of intercropping C. coronarium with broad bean on aphid infestation

表3 茼蒿不同种植方式对蚕豆各蚜害等级比例的影响Table 3 The percentage of broad bean plants within each damage level in different ways of intercropped C. coronarium

3 结论与讨论

随着绿色农业生产发展的需要,传统的害虫防治观念正面临巨大挑战,“致力于可持续发展的害虫调控”思想逐渐被植保工作者所接受(林克剑等,2006)。 通过调整区域性的作物布局,种植诱集作物诱杀害虫成为常用的害虫生态调控措施,Hooks et al. (1998)和Hilje et al. (2001)利用不同作物间作,种植非寄主植物,有效降低作物上烟粉虱的数量及其所传的病毒病。

茼蒿别名春菊、蓬蒿,为菊科菊属中的一二年生草本植物(李耀光等,2016)。 其具有特殊的气味,部分地区将其作为观赏植物或中草药,全国大部分地区均有栽培(翁雪香等,2003)。 茼蒿生长期短、生命力强、生长旺盛。 蚜虫对茼蒿有较强的嗜好性,通过种植茼蒿可以较好地控制黄瓜蚜虫,减少危害(张海波等,2017)。 本研究发现,在3 月下旬—4 月上旬蚜虫开始迁飞扩散至露地时,在蚕豆四周种植茼蒿可以有效降低蚕豆有蚜株率及蚜害等级,其中种植开花期茼蒿对蚕豆蚜虫的控制效果最佳,并且种植的茼蒿诱集带行数越多,效果越明显。 观察还发现,种植的茼蒿上诱集了大量蚜虫,特别是进入开花期的茼蒿,对蚜虫的诱集效果尤为显著。 观察蚜虫对茼蒿的取食部位发现,茼蒿中上部近花茎叶蚜虫虫量较大。

昆虫对寄主植物的选择定向,首先是对远距离植物的定向,当到达植物后进行取食或产卵部位的选择,最终选定植物后对取食或产卵等活动进行调节控制(周福才等,2008),在这些行为过程中, 昆虫的视觉、嗅觉、触觉和味觉器官等发挥关键作用(赵旭辉,2014),所以,在寄主选择中,寄主植物的颜色和气味是影响昆虫寄主选择行为的重要因素(衡森等,2017)。 小叶茼蒿叶片呈黄绿色,花为黄色,由于蚜虫具有趋黄性(唐平华,2013),小叶茼蒿在视觉上成为蚜虫的首选寄主。 茼蒿中含有大量的对蚜虫信息素有增效作用的绿叶气味,并检测出苯甲醛,可以增强性信息素对雄性蚜虫的吸引(王英慧等,2010)。 小叶茼蒿中还含有β-石竹烯,可以抑制蚜虫制告警素E-β-法尼烯的释放,对蚜虫起镇定作用(付国需,2010)。 因此小叶茼蒿在嗅觉上对蚜虫有特殊的吸引作用。

利用茼蒿控制蔬菜蚜虫的研究获得了初步成果,种植茼蒿减轻了蔬菜蚜虫的危害,降低了化学农药的使用量,为蔬菜作物的绿色生产和蚜虫的生态调控开辟了新的途径。 今后将进一步研究通过诱集植物茼蒿防治其他蔬菜上的蚜虫效果,同时还需对茼蒿诱集蚜虫的机制进行深入研究。

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