鄰作作物對(duì)玉米田害蟲(chóng)與天敵發(fā)生的影響

李文靜 許 敏 王 玲 許 冬 楊妮娜 叢勝波 萬(wàn) 鵬

(1.農(nóng)業(yè)部華中作物有害生物綜合治理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖北武漢 430064;2.農(nóng)作物病蟲(chóng)草害防控湖北省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 湖北武漢 430064;3.湖北省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植保土肥研究所 湖北武漢 430064)

近年來(lái)，湖北省玉米播種面積不斷增加，繼水稻、小麥后，已成本省第三大糧食作物[1-2]；常年播種面積達(dá)1000萬(wàn)畝以上[3]。隨著玉米種植面積持續(xù)增加，氣候條件和耕作制度的變化[4]、城鎮(zhèn)化和農(nóng)業(yè)集約化快速發(fā)展，區(qū)域性玉米害蟲(chóng)發(fā)生種類(lèi)增加，發(fā)生面積逐年擴(kuò)大，產(chǎn)量損失愈發(fā)嚴(yán)重，玉米蟲(chóng)害問(wèn)題已成為提高我省玉米單產(chǎn)的重要限制因素。

在農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中，植物-害蟲(chóng)-天敵之間通過(guò)物質(zhì)循環(huán)、能量流動(dòng)及信息傳遞而相互作用、相互制約，從而形成一個(gè)有機(jī)整體。作物種類(lèi)組成、數(shù)量特征、分布格局等任何一方面的變化，都會(huì)影響系統(tǒng)內(nèi)害蟲(chóng)與天敵的種群發(fā)生與互作關(guān)系，從而影響整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的生物控害功能。許多研究表明，不同類(lèi)型作物的多樣化種植和合理布局可以調(diào)節(jié)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中害蟲(chóng)與天敵群落的組成結(jié)構(gòu)，提高天敵的控害能力、抑制害蟲(chóng)種群發(fā)生。如小麥和棉花的間作或鄰作，可以將小麥成熟期的瓢蟲(chóng)、草蛉等天敵轉(zhuǎn)移到鄰近的棉田中，有效控制棉花苗期蚜蟲(chóng)的發(fā)生危害[5]。明確不同作物對(duì)植物-害蟲(chóng)-天敵食物鏈關(guān)系的調(diào)控作用是促進(jìn)天敵保育與害蟲(chóng)控制的重要保障。

湖北省農(nóng)業(yè)以小農(nóng)分散經(jīng)營(yíng)模式為主，主要特點(diǎn)是作物種植單元面積小、栽培種類(lèi)與品種多，從而形成了一個(gè)有別于大農(nóng)場(chǎng)模式的、獨(dú)特的農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)。在長(zhǎng)期的農(nóng)業(yè)害蟲(chóng)治理實(shí)踐中，主要以單種農(nóng)作物作為防控范圍，割裂了不同作物之間的有機(jī)聯(lián)系，忽視了農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體性，同時(shí)由于過(guò)去研究范圍小，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的天敵控害功能沒(méi)有得到科學(xué)認(rèn)識(shí)和充分發(fā)揮。

本研究從農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的整體性出發(fā)，以湖北省玉米主產(chǎn)區(qū)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)為研究對(duì)象，分析不同鄰作作物對(duì)玉米田天敵保育、害蟲(chóng)控制的調(diào)控作用，研究結(jié)果將為湖北省玉米害蟲(chóng)防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 試驗(yàn)方法

本研究于2017和2018年在武漢市新洲區(qū)農(nóng)科所試驗(yàn)基地進(jìn)行，分別在玉米單作田、鄰作大豆玉米田、鄰作棉花玉米田設(shè)置試驗(yàn)點(diǎn)。玉米6月初種植，9月份收獲。試驗(yàn)點(diǎn)之間間隔在5 km以上，以盡可能減少昆蟲(chóng)擴(kuò)散造成的干擾。玉米整個(gè)生育期，在每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)中心玉米田隨機(jī)設(shè)計(jì)3個(gè)500 m2(25×20 m)小區(qū)，小區(qū)與小區(qū)之間、小區(qū)四周與玉米田邊界之間的距離均在10 m以上。利用五點(diǎn)取樣法在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取樣，每點(diǎn)選玉米20 株，采用目測(cè)法調(diào)查每個(gè)植株上所有害蟲(chóng)與天敵，記錄種類(lèi)、蟲(chóng)態(tài)及數(shù)量。調(diào)查在玉米整個(gè)生育期開(kāi)展，出苗后開(kāi)始，每隔7 d調(diào)查1次，遇雨天順延。

2 結(jié)果與分析

結(jié)果發(fā)現(xiàn)在玉米整個(gè)生長(zhǎng)季中，玉米螟總體發(fā)生量以玉米單作田最高，鄰作大豆的玉米田最低，具體為玉米單作>玉米鄰作棉花>玉米鄰作大豆。與玉米單作田相比，玉米鄰作棉花、玉米鄰作大豆的玉米田玉米螟發(fā)生量分別減少了29%、45%。由此可見(jiàn)，玉米田鄰作大豆可有效控制玉米螟的發(fā)生。

如圖1所示，在整個(gè)玉米生長(zhǎng)季，玉米單作田的玉米螟種群動(dòng)態(tài)呈雙峰型，第1高峰種群密度低于第2高峰種群密度，玉米蠟熟期(8月底)玉米螟種群密度最高。鄰作棉花的玉米田玉米螟種群動(dòng)態(tài)呈單峰型，玉米抽雄期(7月下旬)玉米螟種群密度最高。鄰作大豆的玉米田玉米螟種群動(dòng)態(tài)呈雙峰型，玉米抽絲期(8月上旬)和玉米完熟期(9月中旬)玉米螟種群密度較高。

圖1 鄰作不同作物的玉米田玉米螟發(fā)生動(dòng)態(tài)

玉米蚜發(fā)生量以鄰作大豆的玉米田最多，鄰作棉花的玉米田最少。在玉米整個(gè)生長(zhǎng)季中，玉米蚜總體發(fā)生量以玉米鄰作大豆最高；具體為玉米鄰作大豆>玉米單作>玉米鄰作棉花。與鄰作大豆的玉米田相比，玉米單作、鄰作棉花的玉米田玉米蚜總體發(fā)生量分別減少29%、77%。由此可見(jiàn)，玉米田鄰作棉花可有效控制玉米蚜的發(fā)生。

如圖2所示，在整個(gè)玉米生長(zhǎng)季，鄰作大豆的玉米田玉米蚜種群呈雙峰型，第1高峰種群密度低于第2高峰種群密度，玉米蠟熟期(8月底)玉米蚜種群密度最高。玉米單作田的玉米蚜種群呈單峰型，高峰出現(xiàn)在玉米蠟熟期(8月底)。玉米鄰作棉花的玉米蚜在喇叭口期(7月上旬)出現(xiàn)高峰，其余時(shí)期僅零星發(fā)生。

圖2 鄰作不同作物的玉米田玉米蚜發(fā)生動(dòng)態(tài)

棉鈴蟲(chóng)、玉米葉螨、玉米根葉甲、茶翅蝽等其它害蟲(chóng)發(fā)生量以鄰作大豆和棉花的玉米田較多，玉米單作田最少。在玉米整個(gè)生長(zhǎng)季中，比較不同種植模式發(fā)現(xiàn)，棉鈴蟲(chóng)、葉甲、蝽類(lèi)等其它害蟲(chóng)總體發(fā)生量以玉米鄰作大豆最高；具體為玉米鄰作大豆>玉米鄰作棉花>玉米單作。與鄰作大豆的玉米田相比，玉米鄰作棉花、玉米單作的田塊其它害蟲(chóng)總體發(fā)生量分別減少了3%、23%。

如圖3所示，鄰作棉花的玉米田其它害蟲(chóng)發(fā)生動(dòng)態(tài)呈雙峰型，第1高峰種群密度高于第2高峰種群密度。第1高峰出現(xiàn)在玉米喇叭口期(7月上旬)，第2高峰出現(xiàn)在玉米抽絲期(8月上旬)。鄰作大豆的玉米田其它害蟲(chóng)在7月上旬和8月中旬發(fā)生量較高。

圖3 鄰作不同作物的玉米田其它害蟲(chóng)發(fā)生動(dòng)態(tài)

蜘蛛類(lèi)、龜紋瓢蟲(chóng)、異色瓢蟲(chóng)、寄生蜂類(lèi)等天敵發(fā)生量以鄰作大豆的玉米田較多。在玉米整個(gè)生長(zhǎng)季中，比較不同種植模式發(fā)現(xiàn)，蜘蛛類(lèi)、瓢蟲(chóng)類(lèi)、寄生蜂類(lèi)等天敵總體發(fā)生量以玉米鄰作大豆最高，玉米單作田最低；具體為玉米鄰作大豆>玉米鄰作棉花>玉米單作。與玉米單作田相比，玉米鄰作棉花、玉米鄰作大豆的玉米田天敵總體發(fā)生量分別增加了3%、34%。由此可見(jiàn)，玉米田鄰作大豆可增加天敵的發(fā)生量。

如圖4所示，鄰作棉花的玉米田天敵在6月下旬、7月上旬和8月上旬發(fā)生量較高；鄰作大豆的玉米田天敵在8月份玉米抽絲期、乳熟期發(fā)生量較高。玉米單作田天敵在玉米整個(gè)生育期以8月中旬玉米乳熟期發(fā)生量較高。

圖4 鄰作不同作物的玉米田天敵發(fā)生動(dòng)態(tài)

3 結(jié)論

與單一作物種植相比，多樣化的作物種植能夠促進(jìn)捕食性天敵的種群密度提升[6]。本研究通過(guò)對(duì)玉米單作、玉米鄰作棉花、玉米鄰作大豆的玉米田進(jìn)行系統(tǒng)群落調(diào)查，分析了玉米整個(gè)生育期鄰作不同作物天敵及害蟲(chóng)的發(fā)生情況。玉米螟發(fā)生量以玉米單作的田塊最多，鄰作大豆的玉米田最少；玉米蚜發(fā)生量以鄰作大豆的玉米田最多，鄰作棉花的玉米田最少；蜘蛛、瓢蟲(chóng)、寄生蜂等天敵發(fā)生量以鄰作大豆的玉米田較多?？傮w來(lái)說(shuō)，玉米鄰作棉花顯著降低玉米蚜、玉米螟及其它害蟲(chóng)的發(fā)生量，提高天敵的發(fā)生量。

推測(cè)出現(xiàn)以上結(jié)果的原因可能是轉(zhuǎn)Bt基因棉的大面積推廣種植造成棉鈴蟲(chóng)等靶標(biāo)害蟲(chóng)種群數(shù)量下降，用于防治棉田害蟲(chóng)的農(nóng)藥使用量大幅減少，導(dǎo)致棉田天敵數(shù)量上升。鄰作棉花的玉米田，部分天敵由棉田遷移到玉米田，造成玉米田天敵數(shù)量增加，進(jìn)一步導(dǎo)致玉米螟、玉米蚜等害蟲(chóng)數(shù)量減少。