棉田诱集植物对棉蚜及捕食性天敌种群动态的影响

彭佳敏，帕提玛·乌木尔汗，郭小虎，库尔班妮萨古丽·奥布力喀斯木，杨世平，李泰峰，王新翠，朱丽华，马德英*

（1.新疆农业大学农学院/农林有害生物监测与安全防控重点实验室，乌鲁木齐 830052；2.沙雅县农业技术推广中心，沙雅 842200）

棉花是一种重要的经济作物，在中国及世界经济发展中占有重要地位[1]。新疆是我国主要的棉花生产基地，棉蚜AphisgossypiiGlover 是影响棉花产量和品质的重要害虫[2,3]。生产中对棉蚜的防治主要依靠化学防治，由于棉蚜繁殖周期短，发生世代多，以及长期不合理用药，使得棉蚜承受很大的选择压力，抗药性发展加快，难以有效治理[4-6]。研究表明，在有机农药出现以前，诱集植物是一种重要的传统农业防治技术，目前在现代害虫综合治理中亦具有重要作用[7-9]。

近年来，国内外开展了许多关于筛选与利用诱集植物以提高对捕食性天敌的保育增殖，增强天敌控害能力的研究。如Hannunen[10]长期研究欧洲长毛草盲蝽LygusrugulipennisPoppius 的迁移与诱集植物布局之间的关系，认为种植小面积的诱集植物可显著降低主栽作物上的虫口密度。此外，Hok-kanen 等[11]在芬兰南部，以中国大白菜、油菜作为诱集作物，可有效地吸引花椰菜上的油菜露尾甲StrongyllodesvariegatesFairmaire，极大程度减轻了其对花椰菜的为害。Preston[12]在棉田种植羽扇豆后，瓢虫和火蚁的数量上升，节约杀虫剂投入成本的60%。Andow[13]认为，由于诱集植物本身的害虫不需要进行防治，而害虫、诱集植物花蜜和花粉又为天敌提供了丰富的食料和营养，从而成为天敌的培育圃，繁殖大量天敌，提高自然生物防治效果。高红胜等[14]研究结果表明，薄荷对烟粉虱有较好的诱集作用，在辣椒中间作薄荷，对辣椒上的烟粉虱具有较好的控制作用。王伟等[15]，张仁福等[16]研究发现，种植油菜诱集带的棉田中捕食性天敌比对照田明显增多，并且经过蚜虫为害油菜叶片诱导的挥发性物质在多异瓢虫Hippodamiavariegate(Goeze)行为反应中发挥重要作用。孙星星等[17]通过调查小麦田捕食性及寄生性天敌的种类和数量，发现食蚜蝇科、茧蜂科、瓢虫科是小麦生育期内重要的天敌资源。

目前国内关于棉田边缘种植油菜、小麦、羽扇豆、薄荷、甜荞麦对棉田棉蚜和捕食性天敌发生的影响未有系统研究，本试验通过对不同诱集植物（油菜、小麦、羽扇豆、薄荷、甜荞麦）及对应棉田中棉蚜和天敌发生情况进行调查，筛选出有较好诱集作用的植物，为棉田诱集带保育控害作用的合理利用以及棉蚜的可持续治理提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

棉田：棉花品种为J8031，由新疆金丰源种业有限公司提供。棉田于2021 年4 月15 日在新疆阿克苏地区沙雅县古勒巴格镇上库勒达希村（82°51′47″ E，41°11′23″ N）播种。试验地南北走向，种植模式为一膜6 行，膜宽2.28 m，行距为（66＋10）cm，平均行距为38 cm，株距为10 cm。采用覆膜栽培模式，膜下滴灌送水施肥，其他农事操作按常规进行。

诱集植物：油菜BrassicanapusL.（塔油2 号）、小麦TriticumaestivumL.（新春6 号）、羽扇豆Lupinus micranthusGuss.（多年生羽扇豆）、薄荷MenthahaplocalyxBriq.（留兰香薄荷）、甜荞麦FagopyrumesculentumMoench.均为市售。

诱集植物种植：考虑到气候条件和诱集植物种子对光照水源的需求，诱集植物于2021 年4 月30 日在棉田东、西两侧种植，并以自然生长的杂草作对照，东西两侧（外侧）间距80.7 m，棉田长242 m，棉田每侧每种诱集植物每个重复的种植面积为5 m2（长5 m，宽1 m），两种诱集植物之间设置隔离带，隔离带面积为8 m2（长8 m，宽1 m）。每种诱集植物每侧3 个重复。田间管理按照各植物的常规管理方式进行，整个生育期均不进行任何药剂处理。

1.2 调查方法

诱集植物对应棉田调查方法：棉田棉蚜及天敌种群数量调查时间为2021 年5 月11 日至8 月10 日，每隔5 d 调查1 次，共调查19 次。调查时将棉田东、西两侧同种诱集植物所对应的棉田看作1 个小区，共18 个小区，每个小区选择6 个点，每个点按5 点取样法选择5 株棉花做上标记，重复3 次进行全株定点调查。棉蚜统计精密度视虫口密度而异，天敌昆虫采用目测法调查不同虫态的数量，由于成虫善于飞行，幼虫喜藏匿，故在接近取样点前先观测叶片上的成虫数量，再全株调查，包括茎、叶、蕾、花和铃，并记录数量。所有小区共计调查90 株，计算百株虫量，计算公式：百株虫量＝（查得虫量/调查株数）×100。

诱集植物调查方法：诱集植物上各天敌种群数量调查时间为2021 年5 月31 日至8 月10 日，每5 d 调查1 次，共调查15 次。自然杂草（CK）作为对照。调查时目测诱集植物上的天敌数量，详细记录天敌各虫态的发生数量，每种诱集植物每个小区全株定点调查10 株，重复3 次，计算百株虫量，计算公式：百株虫量＝（查得虫量/调查株数）×100。

1.3 数据统计与分析

应用Excel 2019 将棉蚜及其主要天敌的调查数据转换为百株虫量并作图，利用SPSS 21.0 进行相关分析。对棉田及两侧诱集植物上的棉蚜及天敌数量进行单因素方差分析（One-Way Anova），采用Duncan氏新复极差法对显著性进行检验。

2 结果与分析

2.1 不同诱集植物上主要天敌发生动态

新疆阿克苏地区沙雅县棉田主要的自然捕食性天敌有多异瓢虫、草蛉Chrysopidae、横斑瓢虫Coccinella transversoguttataFaldermann 等。棉田东、西两侧种植的5 种诱集植物对不同天敌昆虫的诱集效果有所不同。

2.1.1 多异瓢虫 研究表明，棉田西侧多异瓢虫种群数量在小麦上出现两次高峰，分别是6 月20 日（53.33头/百株）和6 月30 日（60 头/百株），其次是油菜，7 月5 日出现种群数量峰值（40 头/百株），自然杂草（CK）上多异瓢虫数量在6 月30 日达峰值（33.33 头/百株）。棉田东侧油菜上的多异瓢虫数量在6 月30 日达峰值（213.33 头/百株），其次是小麦，平均百株虫量在6 月25 日达最大值为193.33 头，其余诱集植物和自然杂草（CK）上的平均百株虫量均低于50 头。可见，5 种诱集植物中，对多异瓢虫诱集效果最好的为油菜和小麦，诱集数量显著多于另外3 种诱集植物和自然杂草（图1，图2）。

图1 棉田西侧不同诱集植物上多异瓢虫种群动态Fig.1 Population dynamics of H.variegata in different trapping crops on the west side of cotton field

整个调查期间，棉田西侧小麦上的多异瓢虫种群密度是甜荞麦、自然杂草（CK）的4.43 和2.82 倍，油菜上的多异瓢虫种群密度是甜荞麦、自然杂草（CK）的3.14 和2.00 倍，羽扇豆和薄荷上多异瓢虫数量始终为0。棉田东侧小麦上的多异瓢虫种群密度是羽扇豆、薄荷、甜荞麦、自然杂草（CK）的107.07、26.47、21.22 和52.93 倍，油菜上的多异瓢虫种群密度是羽扇豆、薄荷、甜荞麦、自然杂草（CK）的71.73、17.73、14.22 和35.46 倍。对整个调查期间棉田东、西两侧不同诱集植物上多异瓢虫平均种群密度进行差异性分析，结果表明，棉田东、西两侧多异瓢虫种群小麦上的平均密度显著高于油菜，而油菜上的平均密度又显著高于其他3 种诱集植物和自然杂草（表1，表2）。

表1 棉田西侧不同诱集植物上多异瓢虫种群密度比较Table 1 Comparison of population densities for H.variegata on different traps on the west side of cotton fields

表2 棉田东侧不同诱集植物上多异瓢虫种群密度比较Table 2 Comparison of population densities for H.variegata in different traps on the eastern side of cotton fields

2.1.2 草蛉 研究表明，棉田西侧5 种诱集植物中，油菜上的草蛉种群数量于6 月10 日达峰值（113.33头/百株），之后数量减少，其余诱集植物和自然杂草上草蛉数量较少，平均百株虫量均低于30 头。从棉田东侧诱集植物草蛉种群数量来看，草蛉主要发生在5 月底和6 月底，小麦上的草蛉数量在5 月31 日达到峰值，平均百株草蛉虫量为53.33 头，油菜上的草蛉数量在6 月30 日达到最高值，平均百株虫量为46.67头，从7 月初开始，草蛉数量呈明显减少的趋势。由此可见，与自然杂草（CK）相比，油菜和小麦对草蛉均有明显的诱集作用（图3，图4）。

图3 棉田西侧不同诱集植物上草蛉种群动态Fig.3 Population dynamics of Chrysopidae in different trapping crops on the west side of cotton fields

图4 棉田东侧不同诱集植物上草蛉种群动态Fig.4 Population dynamics of Chrysopidae in different trapping crops on the eastern side of cotton fields

整个调查期间，棉田西侧油菜上的草蛉种群密度是小麦、甜荞麦的29.30 和2.07 倍，棉田东侧小麦上的草蛉种群密度是油菜、甜荞麦的1.33 和12.11 倍，棉田东、西两侧羽扇豆、薄荷和自然杂草（CK）上草蛉数量均为0。对整个调查期间棉田东、西两侧不同诱集植物上草蛉平均种群密度进行差异性分析，其中，棉田西侧油菜上的草蛉平均密度显著高于其他4 种诱集植物和自然杂草，棉田东侧则是小麦上的草蛉平均密度显著高于其他4 种诱集植物和自然杂草（表3，表4）。

表3 棉田西侧不同诱集植物上草蛉种群密度比较Table 3 Comparison of population densities for Chrysopidae in different traps on the west side of cotton fields

表4 棉田东侧不同诱集植物上草蛉种群密度比较Table 4 Comparison of population densities for Chrysopidae in different traps on the eastern side of cotton fields

2.1.3 横斑瓢虫 研究表明，棉田西侧小麦和油菜上的横斑瓢虫数量分别在6 月20 日（26.67 头/百株）和6 月30 日（20.00 头/百株）达峰值，与自然杂草（0.00 头/百株）相比，横斑瓢虫种群数量显著升高。棉田东侧横斑瓢虫数量峰值出现在6 月20 日，此时小麦上的平均百株横斑瓢虫数量为66.67 头。棉田东、西两侧不同诱集植物对横斑瓢虫的诱集效果差异明显，除油菜和小麦外，其他诱集植物上横斑瓢虫数量均低于15 头/百株（图5，图6）。

图5 棉田西侧不同诱集植物上横斑瓢虫种群动态Fig.5 Population dynamics of C.transversoguttata in different trapping crops on the west side of cotton fields

图6 棉田东侧不同诱集植物上横斑瓢虫种群动态Fig.6 Population dynamics of C.transversoguttata in different trapping crops on the eastern side of cotton fields

在整个调查期间，棉田西侧小麦和油菜上的横斑瓢虫种群密度分别是甜荞麦的5.49 和3.00 倍，羽扇豆、薄荷和自然杂草（CK）上横斑瓢虫数量始终为0。棉田东侧小麦和油菜上的横斑种群密度分别是薄荷和甜荞麦的19.20 和14.14 倍，羽扇豆和自然杂草（CK）上横斑瓢虫数量始终为0。对整个调查期间棉田东、西两侧不同诱集植物上横斑瓢虫平均密度进行差异性比较，结果显示，棉田东、西两侧小麦上的横斑瓢虫种群密度均显著高于其他5 个处理（表5，表6）。

表5 棉田西侧不同诱集植物上横斑瓢虫种群密度比较Table 5 Comparison of population densities for C.transversoguttata in different traps on the west side of cotton fields

表6 棉田东侧不同诱集植物上横斑瓢虫种群密度比较Table 6 Comparison of population densities for C.transversoguttata in different traps on the eastern side of cotton fields

2.2 诱集带对应棉田棉蚜及天敌发生动态

2.2.1 棉蚜 调查表明，棉蚜在5 月17 日开始发生，以6 月中旬最多，有两个发生高峰，分别在6 月中旬、6 月下旬，自6 月中旬后发生量一直维持在较高水平。其中，以自然杂草（CK）所对应的棉田中棉蚜数量最高，虫量在6 月30 日达50356.7 头/百株，其次是薄荷对应的棉田，在6 月30 日达到峰值，虫量为44884.4 头/百株（图7）。

图7 诱集带对应棉田中棉蚜种群动态Fig.7 Population dynamics of A.gossypii in cotton fields corresponding to the trapping zone

对整个调查期间诱集带对应棉田中棉蚜平均密度进行差异性比较，自然杂草（CK）对应棉田中棉蚜种群数量最高，显著高于油菜、小麦、羽扇豆、甜荞麦对应棉田中的棉蚜种群数量，但与薄荷对应棉田中棉蚜种群数量无显著差异（表7）。

表7 诱集带对应棉田中棉蚜种群密度比较Table 7 Comparison of population densities for A.gossypii in the cotton field corresponding to the trapping zone

2.2.2 多异瓢虫 诱集带对应棉田多异瓢虫种群数量动态调查结果显示，多异瓢虫从5 月21 日开始在棉田出现，种群数量分别在6 月中旬和6 月下旬出现两次高峰，其中薄荷对应棉田中多异瓢虫种群数量在6月15 日达217.78 头/百株，甜荞麦和自然杂草对应棉田中多异瓢虫数量在6 月30 日分别达231.11 头/百株和321.11 头/百株，到7 月中旬多异瓢虫数量急剧下降，至7 月底基本从棉田消退（图8）。

图8 诱集带对应棉田中多异瓢虫种群动态Fig.8 Population dynamics of H.variegata in cotton fields corresponding to traps

整个调查期间诱集带对应棉田中多异瓢虫种群数量方差分析结果显示，薄荷对应棉田与甜荞麦对应棉田中多异瓢虫种群密度无显著差异，但显著高于其他3 种诱集植物和自然杂草（CK）对应棉田（表8）。

表8 诱集带对应棉田中多异瓢虫种群密度比较Table 8 Comparison of population densities for H.variegata in the cotton field corresponding to the trapping zone

2.2.3 草蛉 诱集带对应棉田草蛉种群数量动态调查结果表明，草蛉自5 月26 日开始在棉田出现，各诱集带对应棉田中草蛉种群数量动态变化趋势和多异瓢虫相似。小麦对应棉田中的草蛉数量在6 月15 日达到峰值，平均百株虫量为131.11 头，油菜对应棉田中的草蛉数量少于小麦，在6 月15 日达到124.44 头/百株。在整个调查期间，草蛉数量最大值出现在6 月20 日，此时羽扇豆对应棉田中的平均百株虫量为134.44 头（图9）。

图9 诱集带对应棉田中草蛉种群动态Fig.9 Population dynamics of Chrysopidae in cotton fields corresponding to the trapping zone

对整个调查期间诱集带对应棉田中草蛉种群密度进行差异性分析，羽扇豆对应棉田中的草蛉平均密度显著高于其他4 种诱集植物和自然杂草（CK）对应棉田（表9）。

表9 诱集带对应棉田中草蛉种群密度比较Table 9 Comparison of population densities for Chrysopidae in the cotton field corresponding to the trapping zone

2.2.4 横斑瓢虫 调查表明，横斑瓢虫自5月31日开始在薄荷对应棉田出现，至6月20日虫量达峰值（14.44头/百株），其次是自然杂草（CK）对应棉田，7 月5 日横斑瓢虫种群数量达峰值，平均百株虫量为9.99头（图10）。

图10 诱集带对应棉田中横斑瓢虫种群动态Fig.10 Population dynamics of C.transversoguttata in cotton fields corresponding to the trapping zone

对整个调查期间横斑瓢虫平均密度进行差异性分析，结果显示，薄荷对应棉田中的横斑瓢虫平均密度显著高于其他4 种诱集植物和自然杂草（CK）对应棉田（表10）。

表10 诱集带对应棉田中横斑瓢虫种群密度比较Table 10 Comparison of population densities for C.transversoguttata in the cotton field corresponding to the trapping zone

3 讨论

了解害虫和害虫主要天敌的发生情况对害虫的综合治理具有重要意义[18,19]。近年来，通过构建作物-害虫-天敌的储蓄植物系统，间接利用自然环境中的天敌来进行生物防治的研究日益增多[20-22]。虽然利用诱集植物为天敌种群提供良好栖息地和繁殖场所，可达到对害虫数量生态调控的目的，但提高天敌群落多样性并不意味着害虫种群数量降低，也并不一定会提高生态系统的生物防控功能[23,24]。因此，利用棉田周边诱集植物上的自然天敌进行害虫防治时，要考虑棉田与诱集植物上的天敌种类是否有相同的控害功能，也要考虑天敌群落的相互关系[25,26]。

研究发现，棉田两侧种植诱集植物，可以增加棉田中的多异瓢虫、草蛉、横斑瓢虫的种群数量。在5种不同诱集植物中，油菜、小麦上的天敌种群数量显著高于其他3 种诱集植物及自然杂草（CK），对应棉田中天敌数量也有明显增加。这一结果与王伟等[15,27]在油菜、小麦上的研究结果相似，棉田中种植油菜、小麦能增加棉田中天敌数量，增益控害效果明显。这表明，在棉田边缘种植诱集植物油菜和小麦可以保育天敌，加强对棉蚜的控害能力。但同时在田间调查中发现，棉田中棉蚜种群数量仍高于防治指标，这说明还需结合化学防治，从而更有效控制棉蚜的发生为害。

杨勤民等[28]系统调查了鲁西南地区苹果绵蚜Eriosomalanigerum(Hausmann)及其捕食性天敌日光蜂Aphelinusmali的数量，结果显示：日光蜂要晚于苹果绵蚜的发生高峰期出现，因此对苹果绵蚜的控害效果不佳。本研究调查结果显示，诱集植物对应棉田中棉蚜的发生高峰期均在6 月中旬，而棉蚜天敌主要发生在6 月下旬，但诱集植物上棉蚜天敌高峰期出现早于棉田。这说明，在棉田两侧种植诱集植物可通过促使天敌提前迁入棉田而增强对棉蚜的生物防控作用和时效性。试验中为保持田间种植和管理的一致性，将诱集植物集中种植在一块棉田中，虽然隔离带长8 m，但是各处理间还是会有害虫和天敌的交流，在一定程度上影响田间种群数量。但是，每种植物对天敌的蓄养作用及对害虫的控制能力具有独立性和显著差异性。

根据田间试验结果，诱集天敌种群的优势植物应首选油菜和小麦，羽扇豆、薄荷和甜荞麦对天敌的诱集效果较差。棉田边缘种植诱集植物可作为棉蚜综合防治的一项措施，关于诱集植物对天敌向棉田转移扩散的作用机制，还有待进一步研究。