间作薰衣草对十字花科蔬菜的生长及虫害的影响
2020-08-19王源许越王雨王然吴恒梅
王源,许越,王雨,王然,吴恒梅
(佳木斯大学生命科学学院,黑龙江 佳木斯 154007)
近年来,蔬菜安全性日益受到人们的重视,解决蔬菜农药残留超标问题已迫在眉睫。菜青虫、小菜蛾、菜螟及夜蛾科等是十字花科蔬菜主要害虫,其对蔬菜的侵食很大程度上降低了白菜的品质以及产量。据记载,作物的间作套种是一项古老的栽培技术,在现代农业中又被赋予了许多新的功能,但最主要还是表现对害虫的驱避或诱引作用减少主栽作物的病虫害,提高效益,而间作套种芳香蔬菜(植物)是一个较新的方式,在增加农民收入、提高效益、实现病虫害防控、低农药或零农药投入以及有机蔬菜生产中具有重要意义。目前我国对蔬菜的主要防治方法有化学防治和生物防治。生物防治技术以其安全、无毒、防效好等优点得到广泛应用。利用通过植物间的化感作用的生物防治是研究的热点[1]。研究发现,芳香植物的挥发性成分对害虫的生物活性很高,且作用方式多样,已报道的作用方式有熏蒸、忌避、拒食、触杀、杀卵、抑制生长等[2]。不同作物之间合理的间作是控制病害和促进蔬菜生长的有效措施。很多研究结果表明,合理的间作可提高水、肥、热的利用率,提高土地利用效率,增加作物产量,改善作物品质,还可以抑制杂草滋生和病虫害的蔓延[3-14]。目前,芳香类植物与蔬菜间作的研究,主要以迷迭香(Rosmarinusofficinatis)、茴香(Foeniculumvulgare)、薄荷(Menthahaplocalyx)等 3 种芳香草本植物与蕹菜间作种植方式[1]、万寿菊当归间作[15]、万寿菊与魔芋[16]、菊花与大豆间作,而在芳香植物与十字花科蔬菜间作研究较少。本课题组选取芳香植物薰衣草(LavandulaangustifoliaMill.)与萝卜、白菜间作,通过研究栽培模式,探讨不同间作方式与蔬菜生长状况及病虫害的相关性,筛选出对其驱虫和生长效果最佳的种植模式,提出间作技术规范,对生产有机蔬菜具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 试验材料
根据地理位置、佳木斯市土壤理化性质及当地经济价值选取十字花科蔬菜:抗病黄芯白菜及韩育满膛红(心里美)萝卜;芳香植物薰衣草(LavandulaangustifoliaMill.)。
1.1.1 种植地区概况。本实验于2019年在佳木斯大学科技园进行。试验地属温带大陆性气候,试验地地貌属于平原,排灌方便,地力均匀,耕地土壤有机质平均含量为3.76%,设计4种种植模式、3组对照区域,重复3次,共21个区域,每个区域占地49m2,总占地1029m2。
1.1.2 试验方法与处理方法
2019年4月15日整地、划分小区,2019年4月20日扦插薰衣草枝条,选取健康、无病虫害的,一年生的枝条8~10 cm,蘸生根粉扦插,移栽定植:株距、行距各为 30 cm,统计成活率,试验期间进行施肥、灌溉、除草。2019年5月2日白菜与萝卜穴播,开定植穴深度5 cm为宜,幼苗有2片、4片、7~8片的时候分别进行间苗,定期施肥,不施农药,按常规方法管理,2019年7月20日采收白菜、萝卜。
采取优化栽培模式,间作薰衣草与白菜/萝卜错位种植,共4个处理,处理Ⅰ(Tr1)、Ⅱ(Tr2)、Ⅲ(Tr3)分别为2行薰衣草与1、2、3行白菜/萝卜间作,处理Ⅳ(Tr4):单作白菜/萝卜对照,每个处理3次重复且每个处理区设有2 m保护行。
1.1.3 生长指标测定及虫害调查
形态指标:在生长期间,每隔20 d,对每个小区选择长势一致的植株用红绳随机标记15株进行生长指标的测定,采用游标卡尺测定株高、直径、冠幅、叶面积等指标,共测定3次,取其平均数。
虫害调查方法:采用棋盘式取样法(5点取样法)进行调查地上部分和地下部分害虫种类、数量和虫洞数。白菜/萝卜每个区域调查20株,用红色绳做好标记,每20 d调查一次,遇到雨天可顺延,记录调查结果,直至收获,并将采集的害虫带回实验室,通过查阅昆虫检索表,确定其种类,并采取单一变量法对害虫进行饲养,观察其进食及活动情况,以便进一步完善实验结果。
1.1.4 数据分析。应用Excel2007和SPSS19.0分析软件进行试验数据分析。
2 结果与分析
2.1 不同间作处理对白菜生长的影响
2.1.1 不同间作处理对白菜的株高的影响。株高是白菜的重要生理指标之一,从表1可以看出,3个不同阶段Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,由此可见3种处理模式均高于对照组,即间种薰衣草会促进白菜的株高,但薰衣草与一行、两行白菜间作对薰衣草株高影响不明显。
2.1.2 不同间作处理对白菜的叶面积的影响。北方人常食用白菜叶片,因此,叶片面积对于白菜的经济价值具有很大的影响,由表1可以看出Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,即间作薰衣草对于白菜叶面积具有显著的促进作用,尤以两行薰衣草与两行白菜间种效果最佳。
2.1.3 不同间作处理对白菜的冠幅的影响。由表1可以看出,第35天时,Tr2>Tr1>Tr4>Tr3,第55天时,Tr2>Tr1>Tr4>Tr3,第75天时Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,因此可以看出间种两行薰衣草对白菜冠幅影响不显著,但根据总体种植情况来看,按照处理Ⅱ种植时,冠幅最大,效果最佳。
表1 不同处理对于白菜生理指标的影响 cm,cm2
2.1.4 不同间作处理对白菜的虫害的影响
结果表明,第35天时,4种处理的害虫种类数无明显变化,害虫个数及虫洞数量均有所减少;第55天时,3种种植模式与对照组相比,害虫种类、个数、虫洞数均有明显减少,经查阅昆虫检索表,发现尤以蚜虫数量减少最为明显,花粉蝶次之;第75天时,各项害虫指标减少更为明显。第35天时,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均百株虫数为55.6,处理Ⅳ的百株虫数为90;第55天时,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均百株虫数为46.7,处理Ⅳ的百株虫数为80;第75天时,处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均百株虫数为26.7,处理Ⅳ的百株虫数为90;应是第75天时薰衣草花期成熟,释放的气味更加浓郁,化感作用更为明显。
表2 不同处理对于白菜虫害的影响 种,个
2.2 不同间作处理对萝卜生长的影响
2.2.1 不同间作处理对萝卜的冠幅的影响。由表3可以看出,第35天和第55天时,Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,冠幅在3种处理下均高于对照组。第75天时,冠幅在3种处理下,也高于对照组萝卜冠幅数值,因此,薰衣草的化感作用对于萝卜的冠幅具有一定的促进作用。
2.2.2 不同间作处理对萝卜的茎粗的影响。由表3得知,处理Ⅳ略低于其他3组处理,但数据差异不明显,应该与间种萝卜行数有关,处理Ⅲ与处理Ⅰ、Ⅱ相比较低,可能因为其间种行数多,土地空间竞争激烈,阳光、雨水等资源没有处理Ⅰ、Ⅱ充足。
表3 不同处理对于萝卜生理指标的影响 cm2,cm
2.2.3 不同间作处理对萝卜的虫害的影响。在黑龙江地区,萝卜种植区域主要害虫有:蚜虫、菜青虫、黄金跳甲和钻心虫等4种田间害虫。对萝卜的产量以及叶片的质量造成了一定的经济损失,通过4种种植模式比较发现,3种处理模式害虫种类、个数、虫洞数均小于处理组,第75天时,效果更为明显,因此推测成熟薰衣草比幼龄薰衣草化感作用更强,对害虫的趋避效果更为明显。在害虫种类中,对蚜虫趋避效果最为明显,钻心虫次之。同时,经过后期实验处理,发现将薰衣草的提取液喷洒在萝卜叶片上,害虫进食量有所减少,活动范围明显缩小。
表4 不同处理对于萝卜虫害的影响 种,个
3 结论与讨论
以薰衣草和抗病黄芯白菜及韩育满膛红(心里美)萝卜为实验材料,研究薰衣草与白菜、萝卜两种常见十字花科蔬菜间作对于作物的生理指标及虫害的影响情况。尽管近年来,国内许多学者对芳香植物间作有所研究,但与十字花科蔬菜的相关研究较少。本实验结果表明:薰衣草与白菜间种时,3种处理的叶面积与冠幅均比对照组数据高,尤以两行薰衣草与两行作物间作效果更佳;而这种间作模式对于白菜株高没有显著的影响,因此,与薰衣草间作对于叶面积和冠幅具有促进作用。随着薰衣草的成熟,薰衣草散发的特殊气味,对于田间害虫也有一定的驱避作用,作物周围的害虫种数、个数以及叶片上的虫洞数均有所减少,对蚜虫的抑制最为明显,花粉蝶次之,因此,薰衣草对于白菜常见害虫具有抑制效应,且随薰衣草成熟程度而增强。薰衣草与萝卜间作时,与对照组相比,萝卜冠幅有所增加,萝卜茎粗无显著变化,同样,薰衣草与萝卜间作,减少了萝卜周围害虫种类、数量以及叶片上的虫洞数,大大提高了萝卜的经济价值。本实验通过不同薰衣草与十字花科蔬菜间作模式,探讨不同间作方式与蔬菜生长状况、产量及病虫害的相关性探索薰衣草的化感作用对蔬菜虫害的控制作用,为下一步芳香植物在生物防治方面应用和扩大其他蔬菜之间间作提供依据。