間作東北鐵線蓮對(duì)病蟲(chóng)害生物防治的研究

施漢鈺 劉瑰琦 曹昊 葛江麗 劉芳

摘 要：為了研究東北鐵線蓮對(duì)其他作物病蟲(chóng)害的生物防治作用，研發(fā)非農(nóng)藥施用的綠色病蟲(chóng)害防治新技術(shù)。通過(guò)在遼藁本中間作和非間作東北鐵線蓮的對(duì)比試驗(yàn)，利用植株病蟲(chóng)害發(fā)生率、病情指數(shù)和蟲(chóng)口密度觀測(cè)方法，分別對(duì)遼藁本幼苗期和成熟期的病蟲(chóng)害情況進(jìn)行測(cè)定。研究發(fā)現(xiàn)，在間作與非間作種植方式中，白粉病差異極其顯著，病害平均發(fā)病率由4.68%下降到0.82%，葉斑病的病情指數(shù)差異較顯著，病害平均病情指數(shù)由6.37下降到5.07，說(shuō)明間作東北鐵線蓮能夠有效控制遼藁本白粉病和葉斑病的發(fā)生和蔓延，間作方式對(duì)遼藁本病害的生物性防治方面具有顯著作用和重要意義；而在研究華北螻蛄、東北大黑鰓金龜、菊小長(zhǎng)管蚜和寬邊黃粉蝶等四種蟲(chóng)害方面，兩種種植方式中其蟲(chóng)口密度差異較顯著，分別由7.92下降到7.77、由8.22下降到7.61、由7.95下降到7.51、8.31下降到7.78，然而蟲(chóng)害在種植初期和后期的差異非常顯著，其蟲(chóng)口密度顯著提高，說(shuō)明間作方式能夠有效控制以上四種蟲(chóng)害的短暫發(fā)育，但是對(duì)蟲(chóng)害長(zhǎng)期蔓延的控制效果并不顯著。

關(guān)鍵詞：殺菌作用；藥材作物；發(fā)病率；病情指數(shù)

中圖分類(lèi)號(hào)：S435.672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8023（2018）05-0015-05

Abstract： To study the biological effect of Clematis manshurica on the other crop diseases and insect pests， new technologies are developed for green pest control of non-pesticide application. Through the comparison tests between intercropping and non-intercropping Clematis manshurica in Ligusticum jeholense， we use the observation method of plant diseases and insect pests incidence rate， disease index， insect density to measure the incidence and disease index of plant diseases and pests in Ligusticum jeholense seedling stage and maturity stage. It is found that， in intercropping and non-intercropping， the difference of powdery mildew is extremely significant， the average incidence of disease decreased from 4.68% to 0.82%， and the difference of leaf spot is significant， the average disease severity index decreased from 6.37 to 5.07. It is indicated that the intercropping can effectively control the occurrence and spread of powdery mildew and leaf spot disease in Ligusticum jeholense. The intercropping system plays an important role in the biological control of disease in Ligusticum jeholense. In the study of four insect pests， Gryllotalpa unispina， Holotrichiadiomphalia Bates， Macrosiphoniella sanborni， Eurema hecabe， the difference of the insect density is significant in the different farming methods， which decreased from 7.92 to 7.77， from 8.22 to 7.61， from 7.95 to 7.51 and 8.31 to 7.78. However， the difference between early and late planting is extremely significant， the density of insect increased significantly， indicating that intercropping can effectively control the short development of these four pests， but the control effect on the long-term spread of pests is not significant.

Keywords： Bactericidal effect； medicinal plant； morbidity； disease index

0 引言

東北鐵線蓮（Clematis manshurica Rupr.）為多年生植物，根是名貴藥材的主要原料[1]，近年來(lái)其藥用價(jià)值研究得較為深入[2]，顯示出抗腫瘤、解痙、鎮(zhèn)痛抗炎等諸多藥理活性[3]，而東北鐵線蓮莖葉的抗菌和滅菌性質(zhì)卻從未被深入研究，李佳對(duì)東北鐵線蓮地上部分藥用成分的分析，發(fā)現(xiàn)其莖葉中含有白頭翁素和原白頭翁素[4]，白頭翁素和原白頭翁素是真菌的抑制劑，對(duì)赤霉病菌、白葉枯病菌等大部分真菌有很強(qiáng)的抑制及殺滅作用[5]，而且對(duì)果蠅等蟲(chóng)害病原菌也有明顯的控制作用[6]，同時(shí)在藥材種植過(guò)程中筆者發(fā)現(xiàn)其它藥材品種間作東北鐵線蓮的地塊，其病蟲(chóng)害發(fā)生頻率顯著減少，尤其表現(xiàn)在對(duì)白粉病、葉斑病、螻蛄和金龜子等病蟲(chóng)害控制方面[7-8]，其中在遼藁本（Ligusticum jeholense）種植地中表現(xiàn)的較為突出，遼藁本為傘形科藁本屬多年生植物，其具有很高的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而遼藁本又是白粉病的主要宿主[9]，近年來(lái)由于大規(guī)模白粉病等病蟲(chóng)害的發(fā)生，導(dǎo)致其藥材產(chǎn)量和質(zhì)量逐年下降，趙偉發(fā)現(xiàn)遼藁本在大田全光下抗性較弱，白粉病、紅蜘蛛病的發(fā)病率較高，從而造成藥材大規(guī)模減產(chǎn)[10]，同時(shí)由于遼藁本的葉子能夠作為蔬菜類(lèi)食品進(jìn)行經(jīng)營(yíng)，所以農(nóng)藥在種植過(guò)程中很少被大量使用，為了解決作物產(chǎn)量和農(nóng)藥使用之間的矛盾，研究間作種植方式的病蟲(chóng)害生物防治新方法，同時(shí)在控制農(nóng)藥使用和作物農(nóng)殘嚴(yán)重超標(biāo)的背景下，研究利用生物防治植株的病蟲(chóng)害綠色防控技術(shù)具有重要意義。

1 研究方法

1.1 材料

東北鐵線蓮、遼藁本都選擇1年生幼苗進(jìn)行移栽[11]，苗木來(lái)源為遼寧省清原，苗木移栽地點(diǎn)在黑龍江省柴河林業(yè)局新興林場(chǎng)內(nèi)。

1.2 間作方法

遼藁本和東北鐵線蓮的兩種幼苗采用常規(guī)種植方式進(jìn)行種植[10-12]，試驗(yàn)地塊設(shè)計(jì)為間作試驗(yàn)地塊和非間作對(duì)照試驗(yàn)地塊兩部分。其中，間作試驗(yàn)地塊的種植面積為1 hm2，采用遼藁本和東北鐵線蓮單行間作方式進(jìn)行種植[13]；非間作對(duì)照試驗(yàn)地塊種植面積為1 hm2，采用遼藁本單一品種進(jìn)行種植[14-15]，種植兩年后進(jìn)行葉部病蟲(chóng)害檢測(cè)試驗(yàn)。

1.3 試驗(yàn)方案設(shè)計(jì)

在每個(gè)試驗(yàn)地塊分別隨機(jī)選取了6個(gè)小區(qū)進(jìn)行葉部病害和植株蟲(chóng)害檢測(cè)，通過(guò)病蟲(chóng)害檢測(cè)方法，分別統(tǒng)計(jì)間作和非間作各小區(qū)的植株病蟲(chóng)害發(fā)生率、病情指數(shù)和蟲(chóng)口密度，并使用SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行方差分析[16]。

1.4 葉部病害檢測(cè)方法

試驗(yàn)區(qū)按照對(duì)角線5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)選兩株，調(diào)查上部葉片（植株高度1/2以上）各15片小葉的發(fā)病率和發(fā)病程度，每3 d或5 d調(diào)查1次，確定發(fā)病進(jìn)程。到病情趨勢(shì)穩(wěn)定時(shí)，選6個(gè)發(fā)病中心，分別向東、南、西、北方向調(diào)查，每株取30片小葉，上下部各15片（下部即植株1/2以下），主要調(diào)查白粉病和葉斑病的發(fā)病率和發(fā)病程度[17]，發(fā)病程度分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)分為9個(gè)等級(jí)，0級(jí)：無(wú)病斑、1級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉面積≤10%、3級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉面積11%～25%、5級(jí)：病班面積占整個(gè)葉面積26%～50%、7級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉面積51%～80%、9級(jí)：病斑面積占整個(gè)葉面積≥81%[18]。

病葉率=（病葉數(shù)）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)）×100%。

病情指數(shù)=∑（各級(jí)病葉數(shù)×各級(jí)代表值）/（調(diào)查總?cè)~數(shù)×最高級(jí)別代表值）×100。

1.5 蟲(chóng)害調(diào)查方法

每小區(qū)按照對(duì)角線取樣，小區(qū)按照2 m×2 m的規(guī)格劃分取樣點(diǎn)，調(diào)查全部植株蟲(chóng)害數(shù)量情況，包括華北螻蛄（Gryllotalpa unispina）、東北大黑鰓金龜（Holotrichiadiomphalia Bates）、菊小長(zhǎng)管蚜（Macrosiphoniella sanborni）、寬邊黃粉蝶（Eurema hecabe）等蟲(chóng)害，其中，在調(diào)查地下害蟲(chóng)方面，每個(gè)取樣點(diǎn)挖取1 m×1 m范圍內(nèi)深度30 cm的土壤，翻土進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查，記錄蟲(chóng)害數(shù)量。最后計(jì)算每個(gè)小區(qū)的蟲(chóng)口密度，每3 d或5 d調(diào)查1次，確定發(fā)病進(jìn)程，病情穩(wěn)定后對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析[19]。

蟲(chóng)口密度=（調(diào)查總蟲(chóng)數(shù)）/（調(diào)查總株數(shù)）×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 病害防治分析

分別在2014年藥材幼苗移栽后半年的生長(zhǎng)初期和2016年年底的生長(zhǎng)后期，對(duì)其葉部病害情況進(jìn)行了調(diào)查統(tǒng)計(jì)。遼藁本和東北鐵線蓮白粉病和葉斑病的發(fā)病率和病情指數(shù)結(jié)果見(jiàn)表1和表2。

2.1.1 藥材間作對(duì)于葉部病害發(fā)病率的影響分析

通過(guò)數(shù)理分析軟件分別對(duì)表1中白粉病和葉斑病的發(fā)病率數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，由于種植時(shí)間以及種植方式都能夠體現(xiàn)出病害的發(fā)展規(guī)律，且并不相互關(guān)聯(lián)，所以分別用單因素方差分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和檢驗(yàn)，通過(guò)顯著性比較進(jìn)而判斷間作和非間作種植方式對(duì)藥材葉部病害發(fā)病率的影響，具體數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表3和表4。

表3的方差分析結(jié)果可以看出，葉部白粉病的發(fā)病率在測(cè)定2014年到2016年期間表現(xiàn)出非常不明顯的差異，p=0.309，p>0.05，而葉部白粉病的發(fā)病率在間作和非間作種植方式方面表現(xiàn)出極顯著差異，p=0.002，p<0.01。進(jìn)而說(shuō)明了，在遼藁本和鐵線蓮間作方式下，藥材植株的白粉病發(fā)病率被非常有效的控制了，葉部白粉病控制效果極其顯著。

從表4的方差分析結(jié)果可以看出，葉部葉斑病的發(fā)病率在測(cè)定2014年到2016年期間表現(xiàn)出不明顯的差異，p=0.128，p>0.05，而葉部葉斑病的發(fā)病率在間作和非間作種植方式方面表現(xiàn)出不明顯的差異，p=0.174，p>0.05。進(jìn)而說(shuō)明了，在遼藁本和鐵線蓮間作方式下，藥材植株的葉斑病發(fā)病率沒(méi)有得到有效控制，葉部葉斑病控制效果并不顯著。

2.1.2 藥材間作對(duì)于葉部病害病情指數(shù)的影響分析

同樣分別對(duì)表2中白粉病和葉斑病的病情指數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行種植時(shí)間和種植方式的單因素方差分析，具體數(shù)據(jù)分析見(jiàn)表5和表6。

從表5的方差分析結(jié)果可以看出，葉部白粉病的病情指數(shù)在測(cè)定2014年到2016年期間表現(xiàn)出非常不明顯的差異，p=0.481，p>0.05，而葉部白粉病的病情指數(shù)在間作和非間作種植方式方面表現(xiàn)出較顯著差異，p=0.052，0.1>p>0.05。進(jìn)而說(shuō)明了，在遼藁本和鐵線蓮間作方式下，藥材植株的白粉病病情嚴(yán)重進(jìn)展程度被有效的控制了，葉部白粉病病情控制效果顯著。

從表6的方差分析結(jié)果可以看出，葉部葉斑病的病情指數(shù)在測(cè)定2014年到2016年期間表現(xiàn)出不明顯的差異，p=0.261，p>0.05，而葉部葉斑病的病情指數(shù)在間作和非間作種植方式方面表現(xiàn)出顯著差異，p=0.024，0.05>p>0.01。進(jìn)而說(shuō)明了，在遼藁本和鐵線蓮間作方式下，藥材植株的葉斑病病情嚴(yán)重進(jìn)展程度被非常有效的控制了，葉部葉斑病病情控制效果非常顯著。

2.2 蟲(chóng)害調(diào)查分析

2014年藥材幼苗期和2016年生長(zhǎng)后期，通過(guò)在間作地和非間作地對(duì)遼藁本和東北鐵線蓮進(jìn)行蟲(chóng)害的蟲(chóng)口密度試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)，統(tǒng)計(jì)結(jié)果見(jiàn)表7和表8。

從表7和表8可以看出，在藥材種植初期和種植后期的蟲(chóng)害蟲(chóng)口密度方面能夠看出，其蟲(chóng)害的密度都發(fā)生了顯著的提高；同時(shí)在種植方式方面能夠發(fā)現(xiàn)，各蟲(chóng)害的密度在藥材間作方式下都有了一定的降低，如：螻蛄蟲(chóng)害在藥材栽培初期，采用非間作方式種植藥材的蟲(chóng)口密度為2.16，間作方式的蟲(chóng)口密度為0%，而在種植后期非間作方式的蟲(chóng)口密度為7.92，間作方式的蟲(chóng)口密度為7.77%。而其顯著性程度通過(guò)單因素方差分析結(jié)果見(jiàn)表9。

從表9可以看出，兩種藥材通過(guò)非間作和間作的種植試驗(yàn)，即通過(guò)單一品種種植和兩個(gè)品種混合間作種植的兩種方式具有明顯差異，通過(guò)方差分析結(jié)果為p=0.046，0.05>p>0.01，方差分析結(jié)果存在顯著性差異，從而表明兩種種植方式的蟲(chóng)害蟲(chóng)口密度存在顯著性差異，即通過(guò)兩個(gè)藥材品種的間作能夠顯著控制蟲(chóng)害蟲(chóng)口密度，在蟲(chóng)害控制方面間作方式作用效果顯著。而在種植時(shí)間為控制變量的單因素方差分析中，方差分析結(jié)果為p=0.000，p<0.01，雖然其蟲(chóng)害蟲(chóng)口密度存在非常顯著的差異，但是栽培后期比前期的蟲(chóng)害密度都有所提高，所以在蟲(chóng)害的后期控制方面間作方式的作用并不顯著。

3 結(jié)論與討論

（1）通過(guò)遼藁本種植地間作東北鐵線蓮的種植方式進(jìn)行其葉部病害防治試驗(yàn)，總體來(lái)看，間作方式能夠顯著控制葉部病害發(fā)生率和病情嚴(yán)重程度。其中，在白粉病防治方面，兩種種植方式的發(fā)病率差異極其顯著，白粉病發(fā)病率從4.68%下降到0.82%，說(shuō)明東北鐵線蓮在白粉病發(fā)病初期就可以對(duì)其病原菌進(jìn)行滅殺，同時(shí)兩種種植方式的病情指數(shù)差異較顯著，病情指數(shù)從5.44下降到3.56，說(shuō)明東北鐵線蓮能夠較有效的制白粉病病情；在葉斑病防治方面，兩種種植方式的發(fā)病率差異并不顯著，葉斑病發(fā)病率從4.97%上升到6.86%，說(shuō)明東北鐵線蓮不能滅殺葉斑病病原菌，但是兩種種植方式的病情指數(shù)差異較顯著，病情指數(shù)從6.37下降到5.07，從而說(shuō)明在作物生長(zhǎng)后期，東北鐵線蓮對(duì)葉斑病的蔓延具有較好的抑制作用，這可能是由于微生物數(shù)量的改變及其相互生態(tài)作用所導(dǎo)致，需要進(jìn)一步試驗(yàn)和探討。

（2）通過(guò)蟲(chóng)害分析試驗(yàn)，總體分析了東北鐵線蓮間作方式對(duì)遼藁本蟲(chóng)害蟲(chóng)口密度的關(guān)系，結(jié)果表明華北螻蛄、東北大黑鰓金龜、菊小長(zhǎng)管蚜和寬邊黃粉蝶等蟲(chóng)害的蟲(chóng)口密度，在兩種種植方式中其差異較顯著，華北螻蛄蟲(chóng)害密度由7.92下降到7.77、東北大黑鰓金龜蟲(chóng)害密度由8.22下降到7.61、菊小長(zhǎng)管蚜蟲(chóng)害密度由7.95下降到7.51、寬邊黃粉蝶蟲(chóng)害密度由8.31下降到7.78，從而說(shuō)明通過(guò)間作方式能夠較有效控制以上蟲(chóng)害的密度；而在藥材種植的初期和后期，其蟲(chóng)害密度差異非常顯著，各蟲(chóng)害的密度都有非常大的提高，從而說(shuō)明雖然間作種植方式在蟲(chóng)害控制方面有一定效果，但是在蟲(chóng)害的總體持續(xù)蔓延方面其控制效果并不顯著。

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