苜蓿草田间作功能植物对苜蓿蓟马及天敌小花蝽种群的影响.pdf
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1、40(1)99-107 中国生物防治学报 Chinese Journal of Biological Control 2024 年 2 月 收稿日期:2022-11-22 基金项目:农业高质量发展和生态保护科技创新示范课题(NGSB-2021-15-04);国家牧草产业技术体系-盐池综合试验站(CARS-34)作者简介:魏淑花,博士,副研究员,E-mail:;*通信作者,博士,研究员,E-mail:。DOI:10.16409/ki.2095-039x.2023.01.054 苜蓿草田间作功能植物对苜蓿蓟马及天敌小花蝽种群的影响 魏淑花,刘学琴,王 颖,刘 畅,张 蓉*(宁夏农林科学院植物保护研
2、究所,银川 750002)摘要:本研究将苜蓿 Medicago sativa 与百脉根 Lotus corniculatus、红豆草 Onobrychis viciifolia、白三叶Trifolium repens、小冠花 Coronilla varia 及除虫菊 Tanacetum cinerariifolium 等不同功能植物以不同比例进行间作,在田间系统监测基础上,研究基于有害生物推拉策略和生物多样性保护的苜蓿蓟马生态调控技术。结果表明,苜蓿刈割前,苜蓿草田内蓟马及天敌小花蝽 Orius similis 的数量均显著高于对应间作的功能植物区;刈割 1 周后,与百脉根、红豆草、白三叶和除
3、虫菊间作的苜蓿草田内小花蝽种群密度显著下降,对应的功能植物区内小花蝽数量显著上升,其中,百脉根、红豆草及白三叶 3 种功能植物区内小花蝽种群密度分别由刈割前的 3.67 头/10 复网、3.00 头/10 复网、3.67 头/10 复网增加到了刈割 1 周后的 11.50 头/10 复网、29.17 头/10 复网、15.00 头/10 复网,分别是刈割前的 3.13 倍、9.73 倍和 4.09 倍,苜蓿草田内蓟马种群密度显著下降,对应不同功能植物区内蓟马种群密度不同,在红豆草和白三叶功能植物区内显著升高,而在其它区内刈割前无显著差异;刈割 2 周后,苜蓿再生期蓟马种群密度显著上升,各功能植
4、物区内的小花蝽密度显著下降,与其间作的苜蓿草田内小花蝽种群数量显著增加;刈割 34 周后,随着苜蓿草田内蓟马种群密度的下降,其天敌小花蝽种群数量显著下降,不同功能植物区间小花蝽及蓟马种群密度变化不显著。苜蓿与五种功能植物以 4:1 比例间作对蓟马的调控效果由高到低依次为白三叶,除虫菊,红豆草,百脉根,小冠花。本研究为保护苜蓿草田生态系统天敌发挥生态效能提供可借鉴的策略与方法。关 键 词:苜蓿草田;功能植物;间作;蓟马;小花蝽;生态调控 中图分类号:S476.2 文献标识码:A 文章编号:1005-9261(2024)01-0099-09 Effects of Intercropping Alf
5、alfa and Functional Plants on Population of Thrips and Their Natural Enemies Orius similis WEI Shuhua,LIU Xueqin,WANG Ying,LIU Chang,ZHANG Rong*(Institute of Plant Protection,Ningxia Academy of Agriculture and Forestry Sciences,Yinchuan 750002,China)Abstract:Referring to the push-pull theory and bio
6、diversity protection strategy,the ecological regulation technology targeting alfalfa thrips was studied through field systematic monitoring of arthropods in fields intercropped alfalfa with different functional plants,such as Lotus corniculatus,Onobrychis viciifolia,Trifolium repens,Coronilla varia,
7、and Tanacetum cinerariifolium in different proportions.The results showed that the population size of thrips and natural enemies Orius similis in alfalfa fields before harvest was significantly higher than that in corresponding intercropping functional plant areas.One week after mowing,the populatio
8、n density of O.similis in the alfalfa fields intercropped with L.corniculatus,O.viciifolia,T.repens,and T.cinerariifolium decreased significantly,while the density of O.similis in the corresponding functional plant area increased significantly.The density of O.similis in the three functional plant a
9、reas of L.corniculatus,O.viciifolia and T.repens increased from 3.67,3.00,and 3.67 insects/10 double nets before cutting to 11.50,29.17,and 15.00 insects/10 double nets at one week after mowing,respectively,which represented increases of 3.13 times,9.73 100 中 国 生 物 防 治 学 报 第 40 卷 times and 4.09 time
10、s,respectively.Thrips population density in alfalfa field decreased significantly,corresponding to different changes in thrips density in different functional plant areas,and increased significantly in L.corniculatus and T.repens,but there was no significant difference between other areas and before
11、 mowing.At 2 weeks after cutting,the population density of thrips increased significantly with the regeneration of alfalfa,the density of O.similis in each functional plant area decreased significantly but increased significantly in the alfalfa fields.At 34 weeks after cutting,the density of O.simil
12、is decreased significantly with the decline of thrips population density in alfalfa fields,and the population density of O.similis and thrips in different functional plant areas did not change significantly.The strength of regulation effect of alfalfa intercropping with 5 functional plants at a rati
13、o of 4:1 on thrips ranks from high to low:T.repens,T.cinerariifolium,O.viciifolia,L.corniculatus,C.varia.The study serves as a reference for protecting the natural enemies of alfalfa field ecosystem to provide ecological service.Key words:alfalfa field;functional plant;intercropping;thrips;Orius sim
14、ilis;ecological regulation 我国具有丰富的苜蓿种质资源,主要分布在我国半干旱黄土高原区,因其富含蛋白质和优质纤维及家畜生长发育有益的维生素和多种微量元素,被誉为“牧草之王”。随着苜蓿种植面积的不断扩大,虫害作为影响苜蓿产量和品质的主要因素之一,已成为影响苜蓿生产和管理的重要问题1-3。蓟马是我国苜蓿草田的主要害虫类群之一,其为害造成了严重的经济损失。据报道,苜蓿生长期内被害株率可达 70%100%,特别在宁夏苜蓿种植区发生率可达 100%,严重时可毁产4,5。为害苜蓿的蓟马种类主要为牛角花齿蓟马 Odontothrips loti 和普通大蓟马 Megalurothr
15、ips usitatus,其次还有大蓟马 Thrips major、花蓟马 Frankliniella intonsa、烟蓟马 Thrips tabaci 和端大蓟马 Megalurothrips distalis,已经对我国苜蓿主产区的苜蓿产量和品质造成了严重威胁6-8。目前,对于有害生物生态防控倡导以利用生物多样性为核心,融合农业防治、生物防治、理化诱控及安全的化学防治等手段,构建作物-害虫-天敌相互作用的复合生态系统,充分发挥自然天敌和生物多样性的调控效果,从而达到绿色防控9-12。因此,开展苜蓿害虫绿色防控不仅有助于提高苜蓿产量和品质,而且也有利于实现生态的可持续发展。生境管理是害虫综
16、合治理(IPM)的一种重要的生态调控方式之一13,其通过合理配制生境中各种资源,构建复合生态系统,利用植物功能多样性的存在来提高天敌的控害能力,降低害虫的为害程度,现已被广泛应用于果园14、蔬菜15、稻田16-18等生态系统中。间套作功能植物是生境管理的重要方式之一,合理间作有利于提高苜蓿草田光、水、热、空间等资源利用率,为有益生物类群提供栖境、避难所、替代猎物等生态系统服务功能。功能植物是指能吸引天敌、趋避害虫的植物种类,是增加生物多样性、增加天敌数量和控制病虫害的有效途径19-21。与功能植物间作不仅能够杀死或击退害虫22,吸引天敌23,而且能够抑制病菌,减少病虫害造成的损害和减少农药的使
17、用18,24-26。本文选用 5 种功能植物与苜蓿间作,比较苜蓿刈割前后苜蓿草田及功能植物区内蓟马混合种群及天敌小花蝽种群变化,以期提升苜蓿草田害虫生物防控能力,为维持苜蓿草田生态系统的持续发展提供科学支撑。1 材料与方法 1.1 供试品种 所选苜蓿品种为中苜 1 号 Zhongmu No1(中国农业科学院北京畜牧兽医研究所),功能植物为多年生百脉根 Lotus corniculatus、红豆草 Onobrychis viciifolia、白三叶 Trifolium repens、小冠花 Coronilla varia及除虫菊 Tanacetum cinerariifolium,功能植物均购买
18、自克劳沃(北京)生态科技有限公司。1.2 田间试验设计及种植管理 在固原市原州区头营镇徐河村核心试验区内,将百脉根、红豆草、白三叶、小冠花及除虫菊五种功能植物与苜蓿品种中苜 1 号分别按 1:2(功能植物面积为 2 m20 m,苜蓿面积为 4 m20 m)、1:3(功能植物面积为 2 m20 m,苜蓿面积为 6 m20 m)、1:4(功能植物面积为 2 m20 m,苜蓿面积为 8 m20 m)三种比例进行间作(图 1)。第 1 期 魏淑花等:苜蓿草田间作功能植物对苜蓿蓟马及天敌小花蝽种群的影响 101 红豆草 Onobrychis viciae folia百脉根 Lotus cornicula
19、tus保护行 Guarding row白三叶 Trifolium repens小冠花 Coronilla varia除虫菊 Pyrethrum cinerariifolium除虫菊 Pyrethrum cinerariifolium中苜1号Zhongmu No.1除虫菊 Pyrethrum cinerariifolium除虫菊 Pyrethrum cinerariifolium除虫菊 Pyrethrum cinerariifolium除虫菊 Pyrethrum cinerariifolium小冠花 Coronilla varia小冠花 Coronilla varia小冠花 Coronilla
20、varia小冠花 Coronilla varia小冠花 Coronilla varia白三叶 Trifolium repens白三叶 Trifolium repens白三叶 Trifolium repens白三叶 Trifolium repens白三叶 Trifolium repens中苜1号Zhongmu No.1红豆草 Onobrychis viciae folia百脉根 Lotus corniculatus红豆草 Onobrychis viciae folia百脉根 Lotus corniculatus红豆草 Onobrychis viciae folia百脉根 Lotus cornic
21、ulatus红豆草 Onobrychis viciae folia百脉根 Lotus corniculatus红豆草 Onobrychis viciae folia百脉根 Lotus corniculatus过道 Gangway 保护行 Guarding row过道 Gangway 保护行 Guarding row过道 Gangway 保护行 Guarding row过道 Gangway 保护行 Guarding row过道 Gangway 保护行 Guarding row过道 Gangway 1 m1.5 m8 m2 m8 m1 m1.5 m1.5 m1 m6 m6 m2 m2 m6 m1.
22、5 m1 m1 m1.5 m4 m4 m4 m2 m2 m2 m4 m1 m1.5 m 图 1 苜蓿与不同功能植物间作示意图 Fig.1 Schematic diagram of alfalfa intercropping with different functional plants 播种量,苜蓿品种中苜 1 号播量为 1.5 kg/亩;各功能植物播量均为 3 kg/亩。1.3 苜蓿草田及功能植物区内苜蓿蓟马及天敌小花蝽种群调查 于苜蓿害虫发生期开展相关调查研究。分别于刈割前,刈割 1 周、2 周、3 周后采用百枝条法和网捕法(10 复网)调查苜蓿草田及功能植物区内苜蓿蓟马及天敌小花蝽种群
23、动态。1.4 数据统计与分析 数据使用 Microsoft Excel 2016 整理,采用 SAS v8.2(SAS Institute,2001)进行方差分析,并使用 102 中 国 生 物 防 治 学 报 第 40 卷 OriginPro 2016(OriginLab,2016)做图。2 结果与分析 2.1 苜蓿刈割前后苜蓿草田及功能植物区内蓟马及天敌小花蝽种群 由图 2 和图 3 可知,苜蓿刈割前,苜蓿草田内蓟马种群密度显著高于对应间作的功能植物区,百脉根、红豆草、白三叶、小冠花及除虫菊等功能植物区蓟马种群密度分别为 4.83 头/百枝条、0.00 头/百枝条、5.17头/百枝条、5.
24、50 头/百枝条、3.50 头/百枝条,而对应间作区的苜蓿草田内蓟马种群密度分别为 31.89 头/百枝条、44.22 头/百枝条、33.78 头/百枝条、25.56 头/百枝条、32.22 头/百枝条;而天敌小花蝽的数量在苜蓿草田与对应间作的功能植物区间差异不大。苜蓿刈割 1 周后,与百脉根、红豆草、白三叶和除虫菊间作的苜蓿草田内小花蝽种群密度显著下降(P0.05)(图 2a-1、b-1、c-1 和 e-1),对应的功能植物区内小花蝽数量显著上升(P0.05)(图 3a-1、b-1、c-1 和 e-1),其中,百脉根、红豆草及白三叶 3 种功能植物区内小花蝽密度分别由刈割前的 3.67 头/
25、10 复网、3.00 头/10 复网、3.67 头/10 复网增加到了刈割 1 周后的11.50 头/10 复网、29.17 头/10 复网、15.00 头/10 复网,分别是刈割前的 3.13 倍、9.73 倍和 4.09 倍(图 3a-1、b-1 和 c-1)。与不同功能植物间作的苜蓿草田内,苜蓿蓟马种群密度显著下降(P0.05)(图 2a-2、b-2、c-2、d-2 和 e-2),对应的不同功能植物区内蓟马密度变化不同,在红豆草内显著升高(P0.05)(图 3b-2),而在百脉根、白三叶、小冠花及除虫菊区内与刈割前差异不显著(图 2a-2、c-2、d-2 和 e-2)。刈割 34 024
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