邻作婆婆纳对花生苗期主要害虫和天敌种群的影响

晏方勤李 晓焦 坤李 伟鞠 倩姜晓静曲明静*孙文秀*

(1.长江大学生命科学学院,湖北 荆州 434025;2.山东省花生研究所,山东 青岛 266100)

花生是我国重要的油料作物之一,其总产占油料作物总产的50%,对保障我国油料安全至关重要。花生蚜和蓟马是花生苗期重要害虫,其主要集中在花生、嫩芽、嫩叶等部位吸取花生汁液,并可传播病毒,常造成花生减产10%~30%[1]。目前花生蚜和蓟马的防治还主要依靠化学防治,尤其以新烟碱类杀虫剂为主,而此类农药造成环境污染、误伤天敌等问题非常严重,因此发展绿色防控技术在现阶段尤为迫切[2-3]。功能植物是指在农林生态系统中能够发挥生态作用的一类植物,生物控害作用是其重要的功能之一[4];进行功能植物筛选,研究植物对天敌的影响将是害虫生态控制的一项重要工作[5]。目前已经有一些功能植物成功应用到害虫防治中,如香根草能诱杀水稻田害虫二化螟[6-7]。蛇床能涵养龟纹瓢虫、异色瓢虫等天敌,控制小麦田的蚜虫[8]。水稻田埂种植蜜粉源植物芝麻,可以提高黑肩绿盲蝽和稻虱缨小蜂对稻飞虱的控制能力[9-10]。

婆婆纳在我国主要应用为冬春季观赏性草坪草[11]。其耐寒、早春返青快、开花早、花期长,在山东青岛可从3月持续到6月初,这个时期田间显花植物较少,可作为前茬作物与花生的潜在廊道作物,为天敌提供栖息生境及食物来源,进而利用天敌控制害虫。本研究为评价婆婆纳作为功能植物应用于花生田涵养天敌、控制苗期害虫的可行性,为花生生态调控提供了技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验田位于山东省花生研究所莱西试验农场(36°48'46″N,120°30'5″E),试验田面积0.64 hm2,花生于2021-05-07播种,品种为花育36号,起垄种植,垄宽85 cm,每垄两行,穴距16 cm,每穴两粒,播种后地膜覆盖同时膜下滴灌,不使用杀虫剂、茎叶除草剂。选取田埂地块长势良好,正处花期的野生婆婆纳于花生播种后移栽于花生田,每16 cm一株,垄宽85 cm。

1.2 试验小区设计

试验设置花生单作为对照区、婆婆纳与花生邻作为处理区,随机区组设计,设置4次重复。每小区面积为70 m2,每小区间隔为10 m,每小区种植12垄植物,处理区婆婆纳4垄+花生8垄,对照区花生单作种植12垄花生。处理区为花生与婆婆纳两种植物邻作(下文将其分别称为婆婆纳区与花生区)。

1.3 调查方法

采用黄板诱集法,方法如下:采用Z字形五点取样法,黄板大小6.25 cm×10.00 cm,调查时将黄板挂置在竹竿上,高度为花生上方10 cm处,24 h后取下,统计黄板上昆虫的种类及数量。5月22日花生出苗,调查时间为5月30日与6月8日。

1.4 数据统计与分析方法

利用SPSS软件对所有数据进行统计学分析。对照区、花生区与婆婆纳区三个区域之间的天敌种群数量采用One-way ANOVA方法分析其差异显著性,采用Duncan氏新复极差法进行多重比较;对照区与处理区之间花生上的蓟马种群数量采用独立样本T检验分析差异显著性;害虫与天敌种群数量关联度采用灰色关联度分析方法[12]。

2 结果与分析

2.1 花生苗期田间主要昆虫类群组成

花生出苗后两次调查结果显示:5月30日共捕获到食蚜蝇类1 062头、蚜茧蜂科103头、天敌瓢虫类10头、小花蝽12头;6月8日捕获到食蚜蝇875头、蚜茧蜂科33头、天敌瓢虫类27头、小花蝽42头。

食蚜蝇种类主要为:黑带食蚜蝇(Episyrphusbalteatus)、长扁食蚜蝇(Sphaerophoria sp.)、长尾管食蚜蝇(Eristalistenax)、细腹食蚜蝇(Sphaerophoriasp.)、大灰食蚜蝇(Syrphus corollae)。3个区域上的食蚜蝇组成比较接近:均以大灰食蚜蝇为主,占比72.68%~82.49%;黑带食蚜蝇、长扁食蚜蝇、细腹食蚜蝇大体上比较稳定,占比在2.45%~13.63%之间;长尾管食蚜蝇5月30日占比为0%~0.71%,6月8日占比为2.01%~4.51%(图1)。

图1 三个区域食蚜蝇组成(A:5月30日、B:6月8日)Fig.1 The composition of hoverflies in three plots(A:30 May,B:8 June)

田间蓟马种类分别为:烟蓟马(Thripstabaci)、花蓟马(Frankliniellaintonsa)、玉米黄呆蓟马(Anaphothripsobscurus)、苏丹呆蓟马(Anaphothripssudanensis)、禾蓟马(Frankliniellatenuicornis),稻管蓟马(Haplothripsaculeatus)、横纹蓟马(Aeolothripsfasciatus)。对照区与处理区两次调查时间均是烟蓟马占比最高,为41.36%~64.04%;其次是花蓟马,占比17.63%~31.66%;玉米黄呆蓟马占比10.67%~25.48%之间;苏丹呆蓟马发生量较少且数量较稳定,占比在3.85%~5.60%之间;稻管蓟马5月30日未调查到,6月8日对照区仅占0.37%,处理区占2.71%,发生量较少;横纹蓟马在田间共调查到3头,未在图中表示(图2)。

图2 处理区与对照区蓟马的组成(A:5月30日、B:6月8日)Fig.2 The composition of thrips in the treatment area and control area(A:May 30th,B:June 8th)

2.2 花生邻作婆婆纳对天敌数量的影响

2.2.1 对食蚜蝇类种群数量的影响

5月30日对照区食蚜蝇的数量为20.40头,花生区食蚜蝇数量为12.00头,婆婆纳区数量为26.21头,三个区域间差异显著(F=6.421,P=0.003<0.05),婆婆纳区与对照区无显著性差异,但显著高于花生区;6月8日对照区食蚜蝇数量为15.00头,花生区数量9.55头,婆婆纳区数量42.32头,三个区域间差异显著(F=15.252,P<0.001),婆婆纳区显著高于对照区和花生区,花生区与对照区没有显著差异。结果表明,婆婆纳区食蚜蝇的数量显著增加,而邻作婆婆纳的花生区域的食蚜蝇数量没有显著增加(图3A)。

2.2.2 对天敌瓢虫类种群数量的影响

5月30日对照区瓢虫为0.10头,花生区瓢虫为0.15头,婆婆纳区瓢虫为0.60头,三个区域间无显著性差异(F=2.821,P=0.068>0.05);6月8日对照区瓢虫数量为0.45头,花生区数量为0.36头,婆婆纳区为1.40头,三个区域间差异显著(F=3.274,P=0.045<0.05),婆婆纳区天敌瓢虫的数量显著高于对照区与花生区,对照区与花生区没有显著差异(图3B)。

2.2.3 对小花蝽种群数量的影响

5月30日对照区小花蝽为0.05头,花生区未调查到小花蝽,婆婆纳区小花蝽为1.10头,三个区域间无显著性差异(F=2.937,P=0.061>0.05);6月8日对照区小花蝽为0.30头,花生区小花蝽为0.60头,婆婆纳区小花蝽数量为2.80头,三个区域间差异显著(F=6.611,P=0.003<0.05),显著高于花生区和对照区,花生区与对照区小花蝽的数量没有显著差异,表明婆婆纳对小花蝽有吸引作用,但并未增加邻近婆婆纳的花生区小花蝽的数量(图3C)。

2.2.4 对蚜茧蜂类种群数量的影响

5月30日对照区蚜茧蜂为0.50头,花生区蚜茧蜂为0.60头,婆婆纳区蚜茧蜂为4.05头,三个区域间差异显著(F=16.831,P<0.001)婆婆纳区显著高于对照区与花生区,对照区与花生区无显著差异;6月8日对照区蚜茧蜂数量为0.30头,花生区蚜茧蜂的数量为0.60头,婆婆纳区的蚜茧蜂数量为0.75头,三个区域之间没有显著差异(F=0.944,P=0.395>0.05)(图3D)。

图3 四种天敌在三个区域前后日期发生数量的比较Fig.3 Comparison of occurrence numbers of four natural enemies in three plots on two dates

2.3 引入婆婆纳后对花生苗期害虫花生蚜和蓟马种群数量的影响

2.3.1 对花生蚜种群数量的影响

5月30日对照区花生蚜数量为28.90头,处理区花生蚜数量为26.03头,处理区少于对照区,但没有显著差异(F=2.493,P=0.120>0.05);6月8日对照区花生蚜数量为4.75头,处理区花生蚜数量为5.38头,没有显著差异(F=0.487,P=0.488>0.05)(图4A)。

2.3.2 对花生蓟马种群数量的影响

① 对花生蓟马总体数量的影响。5月30日对照区蓟马为21.35头,处理区蓟马为20.95头,无显著差异(F=3.750,P=0.058>0.05);6月8日对照区蓟马为167.10头,处理区为142.10头,处理区的蓟马数量少于对照区,也没有显著差异(F=0.883,P=0.175>0.05)(图4B)。

图4 花生蚜和蓟马在两个区域和前后日期发生数量的比较Fig.4 Comparison of the number of aphids and thrips occurring in two plots and on two dates

②对花蓟马种群数量的影响。5月30日对照区5.85头,处理区4.25头,没有显著差异(t=1.696,P=0.096>0.05);6月8日对照区56.30头,处理区36.43头,处理区花蓟马数量显著低于对照区(t=2.123,P=0.038<0.05)(图5A)。

③ 对禾蓟马种群数量的影响。5月30日对照区禾蓟马的数量为0.89头,处理区禾蓟马的数量为1.14头,两个区域间没有显著差异(t=0.727,P=0.473>0.05);6月8日对照区禾蓟马的数量为1.72头,处理区的数量为1.22头,处理区禾蓟马的数量显著低于对照区(t=2.466,P=0.024<0.05)(图5B)。

④对稻管蓟马种群数量的影响。5月30日对照区稻管蓟马的数量为0.35头,处理区0.23头,6月8日对照区稻管蓟马数量为7.65头,处理区稻管蓟马0.53头,5月30日对照区与处理区稻管蓟马的数量没有显著差异(t=0.501,P=0.618>0.05),6月8日处理区稻管蓟马的数量显著低于对照区(t=3.716,P<0.001)(图5C)。

⑤对玉米黄呆蓟马种群数量的影响。5月30日对照区玉米黄呆蓟马的数量3.75头,处理区3.78头,两区域间无显著差异(t=0.29,P=0.977>0.05);6月8日对照区玉米黄呆蓟马数量为33.65头,处理区34.88头,差异不显著(t=0.260,P=0.796>0.05)(图5D)。

⑥ 对烟蓟马种群数量的影响。5月30日对照区烟蓟马的数量为14.30头,处理区11.85头,两者间无显著差异(t=1.021,P=0.311>0.05);6月8日对照区烟蓟马数量为60.65头,处理区烟蓟马数量为65.92头,差异不显著(t=0.532,P=0.597>0.05)(图5E)。

⑦ 对苏丹呆蓟马种群数量的影响。5月30日对照区苏丹呆蓟马数量为0.75头,处理区0.95头,两个区域间的苏丹呆蓟马数量没有显著差异(t=0.686,P=0.495>0.05),6月8日对照区苏丹呆蓟马数量为0.75头,处理区数量为1.15头,处理区的数量显著高于对照区的数量(t=1.042,P=0.302>0.05)(图5F)。

图5 蓟马种在两个区域和前后日期发生数量的比较Fig.5 Comparison of occurrence numbers of thrips in two plots on two dates

2.4 田间害虫与对应天敌相关性分析

分别对处理区和对照区主要害虫蚜虫和蓟马及相对应的天敌进行关联度分析,结果见表1。5月30日和6月8日的蓟马与食蚜蝇的关联度最大,5月30日小花蝽与蓟马的关联度为第二位,与瓢虫的关联度排第三位;6月8日小花蝽与蓟马的关联度排第二位,与天敌瓢虫的关联度排第三;5月30日和6月8日两次结果蚜虫与食蚜蝇的关联度最大,5月30日蚜茧蜂与蚜虫的关联度为第二位,小花蝽为第三位,与瓢虫的关联度排第四位;6月8日小花蝽与蚜虫的关联度排第二位,蚜茧蜂为第三位,与天敌瓢虫的关联度排第四。数据表明,田间天敌与蚜虫和蓟马都具有一定的相关性。

表1 蓟马和蚜虫与其天敌的关联度Table 1 Relational grade of thrips and aphids with their natural enemies

3 结果与讨论

天敌取食蜜粉源植物的花粉、花蜜或花外蜜源来补充营养,可延长它们的寿命,提高生殖力[13-14]。在农业生态系统中引入这类功能植物,以提供对天敌有利的环境来提高它们的适合度,增加对天敌的涵养作用,充分发挥自然天敌对作物主要害虫的生态调控功能,是害虫综合治理的一条重要途径[15]。已有类似报道如辣椒花粉可显著提高两种小花蝽的繁殖力和寿命[16]。向日葵、万寿菊、罗勒、香雪球这四种显花植物能提高蚜茧蜂的寄生率、羽化率、繁殖能力和产卵质量[17]。

花生5月播种,花生蚜和蓟马是花生苗期的主要害虫。5月份田间显花植物较少,婆婆纳作为一种显花植物在山东的花期为3月到6月,可以为天敌提供花粉、花蜜或花外蜜等资源,可作为花生苗期功能植物的潜力植物。我们发现,婆婆纳对食蚜蝇、天敌类瓢虫、小花蝽以及蚜茧蜂这四种天敌都有明显的吸引作用。在5月30日和6月8日这两个调查日期,花生处于幼苗期,婆婆纳正处花期,此时婆婆纳能够为天敌提供蜜源,推测这是婆婆纳区天敌数量显著高于花生区与对照区的原因。从控害的角度来看,6月8日处理区花蓟马、稻管蓟马及禾蓟马的数量显著低于对照区,这可能是同时期处理区婆婆纳上的食蚜蝇、瓢虫和小花蝽的数量显著增加因而对邻近的花生上的蓟马表现出的控害作用。

研究表明,天敌喜欢集中在较稳定的非作物栖息地和农田边缘[18]。花生前茬作物收获后,婆婆纳可作为天敌的栖息生境及食物来源,为自然天敌提供生存、繁殖的场所,从而使他们能够及时、足量地进入作物生境控制害虫。

综上所述,婆婆纳作为一种蜜源植物对花生田主要天敌都有吸引效果,对花生田主要害虫花蓟马有控害作用,在农作物田埂地块适当种植婆婆纳具有一定的生态价值。