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东昌府区丹参主要害虫防治与天敌保护利用情况

2020-11-16赵杰于伟茹孙国辉

安徽农学通报 2020年20期
关键词:东昌府区天敌丹参

赵杰 于伟茹 孙国辉

摘 要:丹参是我国传统的药用植物,具有较高的药用价值和经济价值。调查发现,东昌府区丹参主要害虫及天敌共53种,其中害虫22种、天敌31种;主要害虫为蚜虫类和植食性蝽类,天敌主要包括瓢虫类、草蛉类、蜘蛛类和寄生蜂类;害虫优势种有棉蚜和黄褐色蚜虫,天敌优势种有三突伊氏蛛、七星瓢虫、绒茧蜂和蚜茧蜂。,利用最优分割法,可将丹参主要害虫及天敌群落的时间格局划分为4个时间段;在不同的时间段内,害虫及天敌的发生各有其特点。

关键词:丹参;害虫;天敌;时间格局;东昌府区

中图分类号 S567.23+9文献标识码 A文章编号 1007-7731(2020)20-0099-05

丹参,又名血参、红根和大红袍等,隶属唇形科鼠尾草属,为多年宿生性草本,是我国传统医药学中应用最早且最广泛的药用植物之一。丹参味苦、性微寒,归心、肝经,其干燥根及根茎入药,始载于《神农本草经》,并被列为上品。丹参对心血管疾病的疗效显著,具有“祛瘀止痛、活血通经、清心除烦”的功效。现代药理研究发现,丹参具有保护心脏缺血缺氧、改善微循环、抑制血栓形成、镇静及抗菌消炎等作用,已被国内外广泛应用于临床治疗心血管疾病。

丹参在我国栽培历史久远,种质资源丰富,是我国40种常用大宗药材之一。山东是我国传统的道地药材产区,生产历史悠久,药材质量可靠,年产丹参药材达3.2×104t左右,约占全国丹参药材产量的60% 以上,已成为我国丹参主导产区。近年来,东昌府区把大力发展中药材生产作为新的经济增长点,现有中药材种植基地近2000km2,种植户百余家,规模较大的中药材基地1处。种植的中药材种类繁多,其中以常规药材丹参、当归、金银花、芍药、荆芥、山药、银杏、板蓝根、黄芪、桔梗、枸杞等为主。目前国内对丹参害虫及天敌研究较浅薄,缺乏较深入的研究,害虫的绿色防控还未引起足够重视。东昌府区开展中药材丹参生产起步较晚,对于丹参害虫及天敌研究更是空白。本研究通过对东昌府区中药材基地丹参主要害虫及天敌的种类和数量进行调查,分析主要害虫及天敌种群动态与群落结构特征,明确丹参主要害虫与天敌及其相互关系,为丹参害虫的绿色防控和天敌的保护利用,以及丹参的可持续生产提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地选在山东久久中药材种植有限公司中草药种植基地(115°9′E、36°5′N),海拔36m,地处黄河下游冲积平原,属于温带季风气候区,平均气温13.3℃,年平均降水量610mm,无霜期201d以上,光照充足,土地肥沃,水质优良,适宜多种药用植物生长。基地内种植的药用植物种类丰富,包括丹参、桔梗、白芍、半夏、生地、决明子、北沙参、太子参等多个品种。选取该基地内主要种植的药用植物丹参作为研究对象。丹参位于基地东侧,种植方向为南北行向。以南北方向长度为长,东西方向长度为宽,本次选取的地块长度200m、宽度20m,总面积4000m2。整个调查过程中,基地内不施用任何化学农药,只进行常规的田间管理及农事操作。

1.2 试验器材 卷尺、插牌、镊子、大离心管、捕虫网、试管、塑料培养皿、三角纸袋、数码相机、OLYMPUS双目立体解剖镜、显微镜、75%乙醇、记号笔和标签纸等。

1.3 调查方法 2019年5月9日至10月12日在中草药基地丹参田进行抽样调查。采取均匀抽样的方法,在选定区域均匀等距取40个样方,每个样方南北间距3m,每样方取4株,仔细观察整株丹参上端到下端以及叶片正面到反面,记录植株上害虫及天敌的种类和数量。每7~9d调查1次,共调查19次,每次集中在上午进行,若遇降雨,适当提前或推迟调查。每次调查数据作为1个群落样本数据。

1.4 分类与鉴定 调查时对认识的害虫及天敌种类直接记数,对未知种类标记后带回实验室,在双目镜或显微镜下根据图谱或工具书鉴定。对于不能鉴定的幼虫,先饲养至成虫后再进行鉴定,鉴定后统计目、科、种数。

1.5 数据处理与分析 利用Microsoft Excel将丹参主要害虫及天敌种类和数量进行分类统计。经分类统计后,使用Microsoft Excel绘制丹参害虫及天敌的优势种群动态曲线,研究其种群数量的动态变化,分析主要害虫及天敌的联系。

2 结果与分析

2.1 丹参主要害虫及天敌种群动态

2.1.1 蚜虫类及其天敌 为害丹参的蚜虫有一种未知黄褐色蚜虫和棉蚜,前者发生数量大,是丹参蚜虫的优势种;后者发生数量少。两者累加的种群数量动态见图1。由图1可知,蚜虫类主要发生在6月中旬之前,之后发生数量锐减。其中黄褐色蚜虫主要发生在5月上中旬至6月中旬,之后数量锐减,表明该蚜虫不耐高温,秋季又有少量发生。

丹参蚜虫的天敌主要有瓢虫类、草蛉类和蚜茧蜂类(包括僵蚜和蚜茧蜂成虫)。由图2可知,这3类天敌主要发生在5月上中旬至6月中下旬,与蚜虫的发生刚好吻合,表明这3类天敌跟随现象明显,在一定程度上起到了良好的自然控制作用,是蚜虫天敌的优势类群。食虫蝽和食蚜蝇发生数量较低,也有一定的跟随效应,食虫蝽则在6月下旬数量逐渐增大,在7月上中旬至8月上中旬数量较高。

2.1.2 烟粉虱 由图3可知,烟粉虱主要发生在7月上旬之后的高温季节,7月中旬至9月上旬为发生高峰期,之后发生数量减少。这与李少华对泰安丹参的调查结果相似,表明烟粉虱是耐高温发生的种类。调查发现有瓢虫类和微小花蝽捕食其若虫,但未发现烟粉虱有效的自然天敌,未发現寄生性天敌丽蚜小蜂。

2.1.3 植食性蝽类 丹参上的植食性蝽类有绿盲蝽、稻棘缘蝽、斑须蝽、黄斑蝽、茶翅蝽、谷子小长蝽和跳盲蝽等,其中绿盲蝽、稻棘缘蝽、斑须蝽、谷子小长蝽和跳盲蝽发生量较大。由图4可知,这些植食性蝽的种群主要在5月中旬至8月中旬发生量大,期间因受下雨等因素影响出现明显的波动,分别在6月中旬和7月中旬出现2个高峰期。前期(5月上旬至6月中旬)主要以绿盲蝽、跳盲蝽发生量较大,中后期(6月中旬至8月中旬)以斑须蝽、稻棘缘蝽和谷子小长蝽发生量大,这些蝽的天敌有多种蜘蛛类,其他种类的天敌较少。

2.1.4 截形叶螨 截形叶螨在丹参叶片反面刺吸叶片汁液,叶片出现细小的失绿斑点。由图5可知,截形叶螨发生从5月初始至7月中旬止,集中在6月中旬前,高峰期在5月下旬和6月中旬,随着雨季的到来,发生数量急剧下降。没有发现有效的捕食性天敌。

2.1.5 棉铃虫幼虫及其天敌齿唇姬蜂 聊城市是山东省的主要棉区,棉铃虫发生量较大,在丹参上发生量也较大,主要为害叶片和花器。棉铃虫幼虫及寄生性天敌齿唇姬蜂(以齿唇姬蜂的茧量表示)的发生动态见图6。由图6可知,棉铃虫幼虫自5月上旬开始数量渐增,至6月中下旬达到高峰期,之后分别在7月下旬、8月下旬至9月上旬形成小高峰。棉铃虫齿唇姬蜂是棉铃虫2龄幼虫的重要寄生性天敌,其发生动态与棉铃虫的发生动态有较好的跟随关系,表明有较好的自然控制能力。

2.1.6 直翅目害虫 丹参的直翅目害虫包括短额负蝗、花胫绿纹蝗、中华树蟋等。优势种是短额负蝗,取食叶片形成孔洞或缺刻。由图7可知,这些直翅目害虫主要发生在6月之后,高峰期在8月初至9月中旬。中华树蟋主要取食嫩叶和生长点,尽管后期数量较大,但为害轻微。直翅目害虫的天敌主要是蜘蛛类(见2.1.7描述和图8),蜘蛛类与蝗虫有很好的跟随效应。

2.1.7 丹参田蜘蛛类 丹参田由于地面覆盖度高且调查田不施用化学农药,因此蜘蛛种类多、数量大,先后调查到9种(类)。蜘蛛类是多食性种类,能捕食多种害虫,如棉铃虫、植食性蝽类、直翅目害虫等,是丹参田的优势天敌类群。这些蜘蛛种群的累计数量动态见图8。由图8可知,从5月上旬至10月,尽管受多种因素影响,蜘蛛总体数量仍呈上升趋势。蜘蛛发生与蝗虫类、植食性蝽类等有很好的跟随关系。根据对棉田生态系统观察,蜘蛛类是棉铃虫非常重要的天敌,对棉铃虫具有很好的自然控制作用。丹参田蜘蛛也是棉铃虫幼虫十分重要的自然天敌。

2.2 主要害虫及天敌优势度和优势种 丹参主要害虫及天敌共53种,隶属于1门、2纲、10目、38科。其中害虫包括1门、1纲、5目、15科,共有22种,占总种数的41.5%;天敌包括1门、2纲、7目、24科,共有31种,占总种数的58.5%。主要优势害虫有棉蚜、黄褐色蚜虫、跳盲蝽、烟粉虱、短额负蝗和鳞翅目害虫(棉铃虫、紫苏野螟、大造桥虫、银纹夜蛾)。主要天敌有瓢虫类(龟纹瓢虫、异色瓢虫、七星瓢虫)、蜘蛛类(三突伊氏蛛、鞍形花蟹蛛、黄褐新圆蛛、跳蛛、草间钻头蛛、八斑鞘腹蛛和拟水狼蛛)、草蛉类(大草蛉、中华通草蛉)和寄生蜂类(蚜茧蜂和棉铃虫齿唇姬蜂)。

2.3 主要害虫与天敌的典型相关分析 选取19次调查的 12种(类)害虫和天敌进行典型相关分析。害虫有蚜虫类(x1)、烟粉虱(x2)、植食性蝽类(x3)、棉铃虫(x4)、直翅目害虫(x5)共5种(类),天敌有蚜茧蜂(y1)、棉铃虫齿唇姬蜂(y2)、食虫蝽(y3)(包括微小花蝽、华姬猎蝽、锤胁跷蝽、大眼长蝽)、瓢虫类(y4)、草蛉类(y5)、食蚜蝇类(y6)和蜘蛛类(y7)共7种(类)。建立4×19的害虫矩阵和7×19的天敌矩阵,并进行典型相关分析。经统计检验,有3组典型相关变量达到极显著或显著水平(见表1)。

从观察值与相对典型变量的相关系数考虑,得出典型变量构成的方程组如下:

第1组典型变量方程组:

V1=-0.9077x1+0.6576x2-0.1233x3-0.2535x4+0.6522x5

U1=-0.9416y1-0.1030y2+0.4891y3-0.9169y4-0.8375y5-0.7779y6+0.6336y7

害虫典型变量(V1)中以烟粉虱(x2)的权重(0.6576)和直翅目(x5)的权重(0.6522)较大,天敌典型变量(U1)中以蜘蛛类(y7)的权重(0.6336)和食虫蝽(y3)的权重(0.4891)较大,故第1组典型相关变量体现食虫蝽与烟粉虱、蜘蛛类与直翅目害虫的正相关性。

第2组典型变量方程组:

V2= 0.2595x1-0.0390x2-0.7400 x3-0.6240 x4+0.2056x5

U2=0.1461y1-0.4952y2-0.6921y3-0.1983y4-0.4017y5-0.4301y6+0.1037y7

害虫典型变量(V2)中以蚜虫类(x1)的权重(0.2595)和直翅目(x5)的权重0.2056较大,天敌典型变量(U2)中以蚜茧蜂(y1)的权重(0.1461)和蜘蛛类(y7)的权重(0.1037)较大,故第2组典型相关变量体现蚜茧蜂与蚜虫、蜘蛛类和直翅目害虫的正相关性。

第3组典型变量方程组:

V3=-0.2135x1-0.5821x2-0.1648x3+0.2660x4-0.3728x5

U3=-0.1822y1+0.4680y2-0.3961y3+0.0814y4-0.0232y5-0.1579y6-0.2467y7

害虫典型变量(V3)中以棉铃虫(x4)的权重(0.2660)最大,天敌典型变量(U3)中以棉铃虫齿唇姬蜂(y2)的权重(0.4680)最大,故第3组典型相关变量体现棉铃虫齿唇姬蜂与棉铃虫的正相关性。

从这些典型相关变量分析看,蚜茧蜂、棉铃虫齿唇姬蜂、食虫蝽类和蜘蛛类是非常重要的自然天敌,它们与相应害虫跟随关系紧密,具有重要的自然控制作用。

2.4 主要害蟲及天敌群落的时间格局 利用最优时序分割法分别对丹参主要害虫及天敌群落按时间序列进行分类,结合气候和物候生育期变化,通过分析不同时段内的群落结构,进一步明确丹参主要害虫及天敌群落的时间格局。

利用5月9日至10月12日共19次调查数据,以时间为群落样本属性,以30种害虫和30种天敌为指标属性,构成28×60矩阵,进行时序结构最优分割。由图9和表2可以看出,在时序分类数为5之前,误差函数值的下降速度较快,之后趋于平缓。因此,将丹参害虫及天敌群落的时序分成4个时间段最佳。

3 结论与讨论

(1)物种组成是区别不同群落的重要特征。山东聊城市东昌府区丹参田共调查到主要害虫及天敌共53种,其中害虫包括5目、15科、22种,占总种数的41.5%;天敌包括7目、24科、31种,占总种数的58.5%,天敌的种数超过害虫。考虑到对丹参田的破坏和扰动,没有对地下害虫进行调查。本次调查的丹参田是中药材的生产基地,种植的药用植物种类多,周围还有农田,种植有小麦、玉米等。明确丹参田害虫与天敌群落的物种组成及其与周围环境的联系,对于明确防治对象和保护对象以及科学有效防治害虫能够提供重要理论基础。

(2)丹参优势害虫有棉蚜、黄褐色蚜虫(未知种)、烟粉虱、跳盲蝽和棉铃虫等,其中棉蚜和黄褐色蚜虫是主要优势种;优势度较高的天敌包括蜘蛛类、瓢虫类、中华通草蛉、绒茧蜂和蚜茧蜂等。丹参天敌与主要害虫之间存在相关性,表现出一定的追随现象,并且对害虫的发生具有联合控制作用。

(3)利用最优分割法对丹参主要害虫及天敌群落的时间格局进行划分,均可分为4个时间段;在不同时间段内,害虫及天敌的发生各有其特点。第1时段:群落主要围绕蚜虫类发育,包括棉蚜和黄褐色蚜虫。此时天敌包括蜘蛛类、草蛉类、瓢虫类和蚜茧蜂等,天敌类可以很好地控制蚜虫种群数量,若蚜虫发生量大,可用選择性杀虫剂如吡虫啉等进行防治。第2时段:群落主要围绕黄褐色蚜虫和烟粉虱发育。此时黄褐色蚜虫主要聚集在丹参轮伞花序的茎秆部位为害,而烟粉虱主要为害叶片,发生量大,要及时进行防治,两者均可使用新烟碱类杀虫剂。第3时段:群落仍旧以黄褐色蚜虫发育为中心。除此之外,跳盲蝽的种群数量逐渐增加,而蜘蛛类等天敌数量也逐渐增多,可充分利用自然天敌对跳盲蝽的控制作用;对于黄褐色蚜虫的防治,可参照第2时段。第4时段:群落主要围绕棉铃虫、棉蚜和黄褐色蚜虫发育。此时段内,棉铃虫数量较高,不仅咬食丹参叶片,还为害丹参花,可在棉铃虫3龄前用氯虫苯甲酰胺防治;随着蚜虫类数量增多,蚜茧蜂种群数量有所增加,因此,当蚜虫类数量不再显著增加时,可充分利用自然天敌进行控制,防治效果显著。

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(责编:徐世红)

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