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多蜜源植物组合生草模式对果园天敌的繁育作用

2020-08-31孔凡来张硕迟宝杰刘锦杨向黎刘永杰

山东农业科学 2020年7期
关键词:生草蜜源苹果园

孔凡来,张硕,迟宝杰,刘锦,杨向黎,刘永杰

(1.曲阜市吴村镇农业综合服务站,山东 曲阜 273110;2.山东农业大学植物保护学院,山东 泰安 271018;3.山东农业工程学院,山东 济南 250100)

我国苹果害虫防治主要依靠化学农药,长期大量使用化学药剂不但污染环境,降低果品质量,还会大量杀伤自然天敌,造成害虫再猖獗[1]。果园清耕除草仍是当前的主要管理模式。果园除草严重影响了自然天敌的繁育及栖息场所,减少了天敌种类和数量,破坏了生态平衡,失去了天敌的自然控制作用[2-4]。

果园生草是形成生物多样性的基础,蜜源植物能够吸引自然天敌,并提高天敌的产卵量及对害虫的寄生率等[5-11]。但自然杂草形成的生态环境一般不能为自然天敌提供充足的食物和蜜源,无法有效增殖和保持天敌数量,发挥天敌的持续控制作用[12-14]。对果园自然杂草进行适当筛选,选择适宜草种及种植方式都直接影响着生物多样性。因此,需要在果园内进行人工种草,适当补充自然天敌需要的食物和蜜源植物[15,16]。目前苹果园常见人工草种的花期多集中在7月之前,无法满足后期天敌对蜜源的需求,果园后期天敌种类和数量都大幅下降,为害虫暴发埋下了隐患。为此,本研究在苹果园自然生草基础上,适当种植不同花期的显花植物,建立组合生草模式,探讨其吸引和繁育天敌控制害虫的效果,为减少用药、提质增效提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验园基本情况

试验园设在山东省曲阜市吴村镇丑果果农业发展有限公司矮砧苹果园。果园面积13.5 hm2,以红富士苹果为主,株行距2 m×4 m,2010年定植,前期已开展自然生草。土壤类型为棕壤,喷灌与滴灌相结合。果实均不套袋。

1.2 供试草种

试验所用紫花苜蓿和长柔毛野豌豆种子购自沂水乐泽农业科技有限公司,孔雀草和万寿菊种子购自山东艺景园林有限公司。

1.3 组合生草处理设置

2017年组合生草格局为紫花苜蓿+长柔毛野豌豆+自然生草:2016年10月在组合生草区苹果树行间人工撒播紫花苜蓿,每行间播种2行,666.7m2需种子1.0~1.5 kg;苹果株间及果园边缘空旷地人工撒播长柔毛野豌豆,666.7 m2需种子0.5~1.0 kg。2017年7月组合生草区和自然生草区的生草进行人工倒伏1次,未进行其它除草措施。

2018年多蜜源植物组合生草格局为紫花苜蓿+长柔毛野豌豆+孔雀草+万寿菊+自然生草:2017年10月中旬对组合生草区的紫花苜蓿和长柔毛野豌豆适量补种,每666.7m2试验区分别补种草种0.5~1.0 kg。2018年分别于5月18日和6月11日在苹果树行间开阔处和路边等处人工点播孔雀草和万寿菊种子,666.7m2需草种各250 g。全年未进行除草措施。组合生草区与自然生草区果树修剪、整枝以及果园施肥、浇水等田间管理措施保持一致。

1.4 试验园施药情况

2017年和2018年试验果园均未使用杀虫杀螨剂。预防病害喷施25%吡唑醚菌酯悬浮剂1 500倍液、50%新灵·多锰锌可湿性粉剂800倍液、10%苯醚甲环唑水分散粒剂1 000倍液、3%多抗霉素可湿性粉剂1 000倍液、1∶2∶200波尔多液等5~6遍。

1.5 调查方法

果树天敌调查方法采用5点取样法,每点选2棵果树,在每棵树的4个方向各选取一个长1.0~1.2 m的侧枝,采用目测法观察各侧枝上天敌种类和数量并详细记录。生草区天敌调查采用5点取样法,用捕虫网在果树行间的生草上边走边扫,每点连续扫网20次,记录捕虫网中天敌种类与数量。每年4—10月调查苹果天敌的发生动态,2017年共调查10次,2018年共调查17次。

1.6 数据统计与分析

用Microsoft Excel 2003软件对两年调查数据进行统计整理并作图;利用软件SPSS 17.0进行差异显著性分析(α=0.05)。

2 结果与分析

2.1 苹果园主要天敌发生动态

2017—2018年苹果园树上主要天敌为龟纹瓢虫、异色瓢虫和中华通草蛉,生草中的主要天敌为食蚜蝇、小花蝽、蜘蛛、龟纹瓢虫、异色瓢虫和中华通草蛉。两年中树冠和生草中的天敌发生高峰时间基本一致,2018年组合生草区天敌总量和最大发生数量均多于2017年,其中树冠上天敌总量较2017年组合生草区增加43.96%,生草中较2017年组合生草区增加了16.89%,且组合生草区均明显多于自然生草区(图1,图2)。2018年7月下旬到8月中旬组合生草区生草上天敌数量与2017年同期无显著差异,但是8月中旬至9月中旬由于部分蜜源植物进入花期,天敌数量并未出现2017年同期急剧减少的现象(图2)。

2.2 苹果园龟纹瓢虫发生动态

2018年龟纹瓢虫数量多于2017年,且组合生草区多于自然生草区。2017年树冠上龟纹瓢虫仅在5月下旬至6月上旬出现一次高峰,此时组合生草区的数量为1.23头/枝,是自然生草区的1.23倍(图3)。2018年树冠上组合生草区出现三次发生高峰,分别为5月中旬、7月中旬和9月下旬。第一次高峰时组合生草区数量为1.25头/枝,是自然生草区的1.39倍;第二次高峰时组合生草区为1.20头/枝,是自然生草区的2.00倍;第三次高峰时组合生草区数量明显少于前两次高峰,为0.80头/枝,是自然生草区的2.67倍;10月之后,两试验区树冠上龟纹瓢虫的数量减少。2017年生草上龟纹瓢虫出现两次发生高峰,分别为5月下旬和8月中旬。第一次高峰时组合生草区数量为6.20头/网,是自然生草区的1.24倍;第二次发生高峰时组合生草区为3.00头/网,是自然生草区的1.67倍(图4)。2018年生草上组合生草区出现三次发生高峰,分别为5月下旬、6月下旬和9月上旬。第一次高峰时组合生草区数量为6.00头/网,是自然生草区的1.25倍;第二次高峰时组合生草区数量为7.40头/网,是自然生草区的1.85倍;第三次高峰时组合生草区数量为3.20头/网,是自然生草区的5.33倍。

2.3 苹果园异色瓢虫发生动态

2018年异色瓢虫数量多于2017年,且组合生草区多于自然生草区。2017年组合生草区树冠上异色瓢虫在5月下旬和8月中旬有两次发生高峰,第一次高峰时组合生草区数量为4.22头/枝,是自然生草区的1.98倍;第二次高峰时组合生草区为1.30头/枝,是自然生草区的1.21倍(图5)。2018年组合生草区树冠上发生高峰分别为5月中旬和6月下旬,第一次高峰时组合生草区为5.50头/枝,是自然生草区的2.12倍;第二次高峰时组合生草区为2.00头/枝,是自然生草区的2.00倍;随后树冠上异色瓢虫数量均开始减少并逐渐趋于稳定。2017年和2018年组合生草区生草上异色瓢虫均出现一次发生高峰,且最大发生量无显著差异。2017年6月上旬达全年最大发生量,组合生草区为5.00头/网,是自然生草区的2.08倍。2018年5月中旬达全年最大发生量,此时组合生草区为4.66头/网,是自然生草区的2.88倍;6月至8月自然生草区异色瓢虫数量仅为组合生草区的一半(图6)。

2.4 苹果园中华通草蛉发生动态

2017年树冠上中华通草蛉数量较少,组合生草区高于自然生草区。2018年组合生草区树冠上中华通草蛉在4月下旬至6月上旬数量较多,最大发生量为4.38头/枝,是自然生草区的1.75倍;6月中旬后,两试验区中华通草蛉数量均维持在较低水平(图7)。2017年组合生草区生草上中华通草蛉在5月下旬至6月上旬和7月下旬出现两次发生高峰,第一次高峰时组合生草区的最大发生量为2.40头/网,是自然生草区的1.20倍;第二次高峰时组合生草区的最大发生量为2.00头/网,是自然生草区的2.00倍;随后两试验区中华通草蛉的数量持续减少(图8)。2018年组合生草区生草上在5月下旬和6月下旬出现两次发生高峰,第二次数量略高于第一次;第一次高峰时组合生草区为3.00头/网,是自然生草区的1.50倍;第二次高峰时组合生草区为3.20头/网,是自然生草区的1.60倍;随后组合生草区的数量开始减少,但仍高于自然生草区。

2.5 苹果园食蚜蝇发生动态

2017年食蚜蝇仅在5月下旬出现一次发生高峰,此时组合生草区食蚜蝇数量为11.40头/网,是自然生草区的2.04倍;7月中旬后,由于开花植物的减少,组合生草区食蚜蝇数量减少至2.00头/网。2018年组合生草区在5月中下旬和9月中下旬出现两次发生高峰,第一次发生数量多于第二次。第一次高峰时组合生草区最大发生量为10.20头/网,是自然生草区的2.55倍,随后食蚜蝇数量逐渐减少;9月后由于组合生草区的万寿菊和孔雀草相继进入花期,食蚜蝇数量有所增加,出现第二次发生高峰(图9)。

2.6 苹果园小花蝽发生动态

2017年组合生草区在5月下旬和6月下旬出现两次发生高峰,第二次数量略多于第一次,自然生草区发生高峰时间略迟于组合生草区。第一次高峰时组合生草区为1.80头/网,是自然生草区的1.50倍;第二次高峰时组合生草区为2.00头/网,是自然生草区的1.67倍;之后小花蝽数量逐渐减少。2018年组合生草区出现三次发生高峰,分别在5月下旬、6月下旬和9月上旬。第一次高峰时组合生草区数量为2.60头/网,是自然生草区的1.63倍;第二次高峰时组合生草区数量为3.00头/网,是自然生草区的2.14倍;第三次高峰时组合生草区数量为2.40头/网,是自然生草区的2.40倍;之后数量开始减少(图10)。

2.7 苹果园蜘蛛发生动态

苹果园捕食害虫的蜘蛛主要有三突花蛛、鞍形花蟹蛛、星豹蛛和草间小黑蛛等,调查时不详细区分,均归为蜘蛛类统计。2017年组合生草区在6月上旬和8月中旬出现两次发生高峰,第一次数量略高于第二次。第一次高峰时组合生草区的数量为6.00头/网,是自然生草区的1.50倍;第二次高峰时组合生草区为5.20头/网,是自然生草区的1.86倍;之后蜘蛛数量逐渐减少。2018年组合生草区出现三次发生高峰,分别在5月下旬、6月下旬和9月上旬,前两次发生量明显多于第三次,组合生草区数量均多于自然生草区(图11)。

3 讨论与结论

苹果园生草可以改变果园节肢动物群落,增加园内天敌的种类和数量,或者延长部分天敌发生高峰时间。有研究发现,人工生草的苹果园害螨和潜叶蛾的数量仅为清耕园的14.29%和27.47%[12];间作黑麦草、白三叶草和紫花苜蓿后,对苹果绵蚜、山楂叶螨和小绿叶蝉的抑制效果可达90%以上[17];种植三叶草和紫花苜蓿后,金纹细蛾的数量显著减少[18]。这是由于苹果园生草后,天敌群落多样性及数目显著增多;同时也将树冠上部分害虫吸引到地面上,降低害虫的危害程度[12,13]。苹果园人工生草的不同种植布局及生草种类也会对害虫及天敌的种类和数量产生不同的影响[19,20]。本研究在自然生草的基础模式下加入多种蜜源植物,发现果园天敌种类、数量和群落多样性增加,这是由于组合生草区种植的蜜源植物开花时间不同,紫花苜蓿和长柔毛野豌豆的花期为4月至7月,孔雀草和万寿菊的花期为8月中下旬至10月,能够有效延长园内植物花期,为天敌提供充足的食物来源和丰富的蜜源,同时也能够吸引果园周围的天敌[17,21]。该措施延长了天敌存活时间,极大地降低了害虫的危害。

2018年组合生草区树冠上天敌总量较2017年增加43.96%,而生草中天敌只增加了16.89%。这是由于试验区已保持多年自然生草,生草上天敌数量已经维持在较高水平,因此增加蜜源植物后,生草中天敌没有出现大幅增加。调查还发现组合生草区2018年6月11日树冠和生草中天敌均出现较大幅度减少,这是由于此次调查前强降雨所致。

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