糯玉米與棉花間作對蚜蟲種群的調(diào)控作用

路獻(xiàn)勇，李淑英，朱加保，程福如，劉方志，江本利，於春

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，合肥230031）

糯玉米與棉花間作對蚜蟲種群的調(diào)控作用

路獻(xiàn)勇，李淑英，朱加保，程福如*，劉方志，江本利，於春

（安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所，合肥230031）

為探索棉田物種多樣性對棉蚜的生態(tài)調(diào)控效應(yīng)，于2016年系統(tǒng)調(diào)查了安徽安慶地區(qū)糯玉米與棉花不同面積比例間作模式下棉蚜與玉米蚜種群數(shù)量的時序動態(tài)。結(jié)果表明：在棉花苗蚜發(fā)生高峰期，棉花與糯玉米間作田棉蚜無翅蚜、有翅蚜發(fā)生高峰期的百株蟲量分別極顯著、顯著低于單作棉田；在玉米蚜發(fā)生高峰期，與糯玉米單作田相比，棉花與糯玉米間作田玉米蚜無翅蚜和有翅蚜的百株蟲量顯著降低。因此，在蚜蟲發(fā)生的高峰期，間作田蚜蟲數(shù)量顯著低于棉花、糯玉米單作，且以棉花與糯玉米面積比3∶1間作模式對2種蚜蟲的控害作用最為明顯。

棉花；糯玉米；間作；棉蚜；玉米蚜；種群動態(tài)

據(jù)聯(lián)合國糧農(nóng)組織估計，全世界的農(nóng)作物每年因病蟲草害損失產(chǎn)量占到總產(chǎn)的1∕3左右[1]。因此，對病蟲草害的防治一直是從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的人們所關(guān)注的主要問題之一。采取不同作物或同一作物不同品種的混種或間作套種方式，提高田塊的生物多樣性，可能使任何一種有害生物都達(dá)不到大規(guī)模發(fā)生的條件，從而達(dá)到有效持續(xù)控制病蟲草害的目的，以實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的持久穩(wěn)定[2-5]。

隨著耕作制度和栽培措施改革，近年來農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)生很大變化，由過去單一的農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)發(fā)展成為水稻田、玉米田、棉花田、大豆田、雜草等所組成的農(nóng)田景觀。目前，已證實可以通過調(diào)節(jié)景觀區(qū)域作物布局，控制害蟲對作物的危害[6]。張娟等[7]通過對生態(tài)調(diào)控區(qū)稻田以及常規(guī)管理區(qū)稻飛虱的密度差異研究，證實利用生態(tài)調(diào)控的措施可以充分發(fā)揮稻田及其周邊非稻田生境的保益控害功能。黃永勝[8]報道安徽省沿江地區(qū)（安慶、蕪湖、銅陵、池州等）主要以棉花為主，玉米在這些地區(qū)零星種植。近年來，受生產(chǎn)成本上升、植棉比較效益下降等影響，安徽省沿江植棉面積逐年萎縮，逐步被鮮食玉米、菜豆等高效益作物代替，逐步形成棉花、鮮食玉米、菜豆等不同田塊面積的農(nóng)田景觀新格局。這種格局有別于以前的棉花連片種植，勢必影響天敵-害蟲之間的相互作用，增加害蟲爆發(fā)的可能性。目前安徽省關(guān)于農(nóng)田物種多樣性對害蟲的生態(tài)控制作用的研究較少。因此，筆者通過研究不同面積比例的糯玉米與棉花間作種植對棉蚜及玉米蚜種群數(shù)量的影響，旨在為實現(xiàn)棉田蚜蟲的生態(tài)調(diào)控及殺蟲劑減量使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

棉花品種皖雜棉9號由安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所遺傳育種室提供；甜糯玉米品種宿糯1號從市場購買。

1.2 試驗方法

試驗安排在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院棉花研究所安慶試驗基地進(jìn)行。試驗設(shè)5個處理，其中3個間作處理為棉花與糯玉米以不同面積比A2（3∶1）、A3（1∶1）和A4（1∶3）種植，2個對照處理為棉花（A1）和糯玉米（A5）分別單作。試驗采用完全隨機(jī)設(shè)計，小區(qū)間隔2 m空行，試驗田四周種植2 m寬的對照糯玉米作保護(hù)行，每個小區(qū)面積300 m2，3次重復(fù)。于2016年3月31日種植糯玉米，糯玉米種植采用地膜覆蓋；4月27日種植棉花，同樣采用地膜覆蓋。糯玉米行距為40cm，株距為20cm，種植密度為6.00×104株·hm－2； 棉花行距為80cm，株距為40cm，種植密度為2.25×104株·hm－2。 按正常管理施肥和除草，全年不施用任何化學(xué)殺蟲劑。從5月18日至7月20日，每隔7 d調(diào)查1次。調(diào)查采用對角線5點取樣，每點連續(xù)選取10株棉花，并記錄棉蚜和玉米蚜的數(shù)量。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計及分析

由于數(shù)據(jù)的非正態(tài)性會影響信息分析，因此對蚜蟲數(shù)據(jù)進(jìn)行平方根轉(zhuǎn)換。采用SPSS 17.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，采用Duncan’s多重比較分析不同模式下蚜蟲數(shù)量間的差異，使用MS Excel 2013軟件作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 2016年安慶試驗地主要氣象資料

安慶棉田棉蚜主要發(fā)生在棉花苗期，一般發(fā)生在5月上旬至7月上旬。2013年至2015年的田間調(diào)查結(jié)果證實，安慶棉田伏蚜發(fā)生較輕，這可能是由于安慶七八月份長期高溫高濕不利于伏蚜快速繁殖的緣故。通過對2013年和2014年間的田間調(diào)查數(shù)據(jù)[9]進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，前期相對劇烈的溫度變動不利于棉蚜的快速繁殖，從而致使2013年的棉蚜高峰期發(fā)生數(shù)量較少；相反的，2014年棉花苗期前期溫度變幅較小，有利于棉蚜種群的增長，使其當(dāng)年的棉蚜在高峰期發(fā)生數(shù)量較大。從表1可以看出2016年6月7日之前棉田最高氣溫變動幅度不大，溫度條件有利于棉蚜的快速繁殖，但自6月8日以后，棉田最高氣溫變動幅度較大，7 d調(diào)查間隔平均最高氣溫變動幅度在4.2℃，這可能會遏制棉蚜的快速繁殖。6月30日至7月5日的暴雨（累計降水量198.1mm）也可能抑制棉蚜的快速繁殖。

表1 2016年試驗期間安慶試驗地主要氣象資料

2.2 棉花與糯玉米間作對蚜蟲種群動態(tài)的影響

2.2.1 不同比例的棉花與糯玉米間作田棉蚜無翅蚜的種群動態(tài)。由圖1可以看出，不同處理方式下棉蚜無翅蚜種群數(shù)量的時序變化趨勢基本一致，為雙峰型。棉田無翅蚜在6月7日前增長較為迅速，不同面積比例間作處理均表現(xiàn)出明顯的控害優(yōu)勢，之后在6月8日調(diào)查期間種群數(shù)量急劇減少至低谷，而后開始逐步增加，在6月15―22日達(dá)到第2個高峰。6月29日以后蚜蟲的種群數(shù)量趨于穩(wěn)定。第1 個高峰期的百株平均蚜量為：A1＞A4＞A3＞A2。 第2 個高峰期的百株平均蚜量為：A1＞A3＞A2＞A4。方差分析結(jié)果表明：棉花與糯玉米不同面積比例間作2次高峰期的棉蚜無翅蚜量均極顯著低于棉花單作 （6 月 1 日，df=3，F(xiàn)=10.61，P＜0.01；6 月 22 日，df=3，F(xiàn)=8.97，P＜0.01）。 多重比較結(jié)果表明，2 次高峰期A2與A1棉蚜無翅蚜量差異均達(dá)顯著水平。6月29日以后，各處理的棉蚜無翅蚜種群數(shù)量迅速減少，趨于穩(wěn)定，且達(dá)不到藥劑防治水平；此時，棉花單作棉蚜無翅蚜量依然高于棉花與糯玉米間作處理，但差異均未達(dá)顯著水平。

圖1 不同處理方式下棉蚜無翅蚜的種群動態(tài)

2.2.2 不同比例的棉花與糯玉米間作田棉蚜有翅蚜的種群動態(tài)。由圖2可以看出，不同處理方式下棉蚜有翅蚜種群數(shù)量的時序變化趨勢基本一致，為單峰型。棉蚜有翅蚜在6月15日之間增長較緩慢，甚至有所下降，在6月15―22日達(dá)到高峰，而后逐漸下降。高峰期的百株平均棉蚜有翅蚜量為：A1＞A4＞A3＞A2。 方差分析表明：在高峰期，棉花與糯玉米不同面積比例間作的棉蚜有翅蚜量低于棉花單作，差異達(dá)顯著水平（df=3，F(xiàn)=7.31，P＜0.05）。多重比較結(jié)果表明，高峰期A2與A1棉蚜有翅蚜量差異達(dá)顯著水平。6月29日以后，各處理的棉蚜有翅蚜種群數(shù)量迅速減少。

圖2 不同處理方式下棉蚜有翅蚜的種群動態(tài)

2.2.3 不同比例的棉花與糯玉米間作田玉米蚜無翅蚜的種群動態(tài)。由圖3可以看出，不同處理方式下，玉米蚜無翅蚜種群數(shù)量的時序變化趨勢基本一致，為單峰型。玉米田無翅蚜在6月7日前增長較為迅速，在6月8―15日達(dá)到高峰，而后逐漸下降。高峰期的百株平均玉米蚜無翅蚜量為：A5＞A2＞A4＞A3。方差分析表明，與糯玉米單作相比，不同面積比例間作處理對玉米蚜無翅蚜有一定的控制作用（df=3，F(xiàn)=4.24，P＜0.05）。 高峰期各間作處理與 A5（糯玉米單作）玉米蚜無翅蚜量差異達(dá)顯著水平。

圖3 不同處理方式下玉米蚜無翅蚜的種群動態(tài)

2.2.4 不同比例的棉花與糯玉米間作田玉米蚜有翅蚜的種群動態(tài)。由圖4可以看出，不同處理方式下玉米蚜有翅蚜種群數(shù)量的時序變化趨勢基本一致，為單峰型。玉米蚜有翅蚜在6月7日前增長較緩慢，甚至有所下降，于6月8―15日達(dá)到高峰，隨后逐漸下降。高峰期的百株平均玉米蚜有翅蚜量為：A5＞A3＞A4＞A2。與糯玉米單作相比，棉花與糯玉米不同面積比例間作處理對玉米蚜有翅蚜有一定的控制作用（df=3，F(xiàn)=5.06，P＜0.05）。 高峰期各間作處理與 A5（糯玉米單作）玉米蚜有翅蚜量差異達(dá)顯著水平。

圖4 不同處理方式下玉米蚜有翅蚜的種群動態(tài)

3 討論

特定作物的間作或套作種植模式，一方面通過干擾害蟲賴以尋找寄主的視覺或嗅覺刺激，從而影響害蟲對寄主植物的定向；另一方面通過利用較大或較高的非寄主植物作為有效的隱藏寄主植物的屏障，從而增加了害蟲定殖的難度[10-12]。本試驗結(jié)果表明，在棉蚜發(fā)生的高峰期，間作田棉蚜有翅蚜和無翅蚜數(shù)量均顯著低于棉花單作田，這與吳孔明等[13]、張宇等[14]報道的一致，且以棉花與糯玉米面積比為3∶1的間作模式對棉蚜的控害作用最為明顯。此外，在不同面積比例的棉花與糯玉米間作田中，玉米蚜有翅蚜和無翅蚜的種群數(shù)量均顯著低于糯玉米單作田。這可能是由于棉花與糯玉米間作模式增加了蚜蟲天敵的種群密度，使其能夠長時間內(nèi)滯留于田塊中，不僅可以控制棉田棉蚜的數(shù)量，同時也可以控制玉米蚜種群數(shù)量。這與文獻(xiàn)[13-14]的報道相似。

本研究僅比較分析了間作種植對棉蚜與玉米蚜的控制作用，因沒有設(shè)置正常管理區(qū)試驗，因而未對棉花與糯玉米間作種植控制害蟲而減少的化學(xué)農(nóng)藥用量進(jìn)行分析比較。因此，后期為更系統(tǒng)更科學(xué)地評價糯玉米與棉花間作種植多樣性控制蚜蟲的效果和機(jī)制，應(yīng)該進(jìn)一步分析該間作模式種植對減少化學(xué)農(nóng)藥用量的作用，為大田作物化學(xué)農(nóng)藥減量使用提供科學(xué)依據(jù)。

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Effect of Spring Corn and Cotton Intercropping on the Population Dynamics ofAphis gossypiiandRhopalosiphum maidis

Lu Xianyong,Li Shuying,Zhu Jiabao,Cheng Furu*,Liu Fangzhi,Jiang Benli,Yu Chun

S435.622

A

1000-632X（2017）11-0024-04

10.11963/1000-632X.lxycfr.20171115

2017-09-04 *通信作者：ahtccheng@tom.com

安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長青年創(chuàng)新基金（16B0713）；安徽省油菜棉花產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系崗位專家經(jīng)費（AHCYJSTX-0406）