張海波, 周福才, 顧愛祥, 張 芳, 鄔亞紅, 韓杜斌
1揚州大學園藝與植物保護學院,江蘇 揚州225009; 2鹽城市大豐區(qū)植保植檢站,江蘇 鹽城224100;3東臺市梁垛鎮(zhèn)農業(yè)技術推廣綜合服務中心,江蘇 東臺224200;4江蘇省植物保護植物檢疫站,江蘇 南京210009
蠶豆Vicia faba L.是一種重要的糧食作物,可作為食品加工原料、生產優(yōu)質飼料。 因營養(yǎng)豐富,成為一種大眾食物,青蠶豆更是深受人們喜愛。 另外,由于蠶豆根系上著生根瘤菌,具有很好的固氮能力(韓梅等,2016),在輪作換茬制度和調節(jié)農業(yè)生態(tài)平衡中占有重要地位。 但是,近年來蠶豆蚜蟲危害日益嚴重,苜蓿蚜Aphis craccivora Koch 是蠶豆蚜蟲的優(yōu)勢種群,占90%以上(黃偉等,2007),特別是干旱少雨年份,常引起蠶豆蚜蟲大暴發(fā),“龍頭株”不僅出現(xiàn)早而且比較普遍。
蚜蟲不僅吸食植株液汁、分泌蜜露誘發(fā)煤污?。侠^枝等,2018),而且會傳播病毒病,使葉片皺縮、褪色,植株變矮,直接影響蠶豆的品質和產量,甚至導致植株死亡,全田失收。 目前,對蠶豆蚜蟲的防治主要依靠化學農藥,但由于蠶豆蚜蟲有極強的耐藥性,生產中往往多次用藥后仍不能有效控制。 化學農藥的不合理使用還會導致環(huán)境污染,農藥殘留的問題也日益突出。
隨著人們對蔬菜安全品質要求的提高,蔬菜害蟲非化學控制技術受到越來越多的關注。 由于昆蟲對不同的植物存在明顯的嗜好性差異,因此,在田間種植偏好性更強的植物可以有效地控制害蟲(陸宴輝等,2008),減少主栽作物上蟲害的種群數(shù)量,同時誘集植物上高密度的害蟲,有助于天敵的增殖,而這些天敵又可以遷移到主栽作物上控制害蟲。 因此,利用誘集植物進行害蟲防治不僅可減少農藥施用量、避免環(huán)境污染、對天敵安全,而且還可增強農田生態(tài)系統(tǒng)的自我調控能力,在農業(yè)生產中受到了越來越廣泛的應用(許向利等,2005)。 如蔬菜地種植苘麻Abutilon theophrastiMedicus 誘集煙粉虱Besimia tabaci(Genadius)(周福才等,2014);在棉田四周種植玉米誘集帶,誘集棉鈴蟲Helicoverpa armigeraHübner(劉建平等,1997);在甘藍Brassica oleraceaL.田間作三葉草Trifolium repensL.,引誘小菜蛾Plutella xylostella(L.) 產卵(梁齊等,2015);田邊種植香根草Vetiveria zizanioides (L.) Nash 引誘水稻禾螟(陳先茂等,2008)和二化螟Chilo supperssalis(Walker)產卵(鄭許松等,2017)。 有研究表明,茼蒿Chrysanthemum coronariumL.對蔬菜蚜蟲有較好的誘集作用(張海波等,2017),本文在蠶豆田四周種植茼蒿,探討茼蒿種植對蠶豆蚜蟲的控制作用,以期為蠶豆蚜蟲的生態(tài)防控提供新的方法。
蠶豆:品種綠寶蠶豆,壽光市瑞豪種業(yè)有限公司。 2017 年11 月12 日催芽后種植。
茼蒿:品種小葉茼蒿,合肥市合豐種業(yè)有限公司生產。 2018 年1—3 月在大棚內分期穴盤育苗,確保定植前有幼苗期、現(xiàn)蕾期、開花期3 個不同生育期,3 月10 日定植到蠶豆田,株距20 cm。
1.2.1 試驗條件 試驗在揚州大學園藝與植物保護學院試驗地中進行。 蠶豆種植每穴3 粒種子,穴距30 cm,行距30 cm。 試驗每個小區(qū)長10 m,寬3 m。 小區(qū)間設5 m 未種植區(qū)域作為隔離帶,確?;ゲ桓蓴_。 田間各小區(qū)統(tǒng)一常規(guī)管理,除試驗處理外,其他條件均一致。
1.2.2 茼蒿生育期對蚜蟲誘集的影響 試驗設茼蒿苗期、現(xiàn)蕾期、開花期3 個處理,不種茼蒿作對照。 在蠶豆田四周種植1 行茼蒿,株距20 cm。 試驗重復3 次。
1.2.3 不同種植方式對蚜蟲誘集的影響 在蠶豆田四周種植開花期茼蒿。 試驗設種植茼蒿1 和2行2 個處理,株距20 cm。 不種茼蒿為對照。 試驗重復3 次。
1.2.4 蠶豆蚜蟲田間調查 田間調查于4 月17 日開始,每3 d 調查一次,連續(xù)調查一個月。 每小區(qū)采取對角線5 點取樣法,每點調查10 株,調查蠶豆有蚜株率及蚜蟲蟲量,計算各等級的比例。
有蚜蟲株率的計算公式:有蚜株率/%=有蚜蟲株數(shù)/調查總株數(shù)×100。
蚜害等級的劃分參考羅菊花等(2011)小麥蚜蟲分級標準。 具體標準見表1。
試驗數(shù)據(jù)采用DPS 軟件處理,Duncan′s 新復極差法進行多重比較。
表1 蚜害等級的劃分標準Table 1 Classification criteria of A. craccivora damage levels
種植茼蒿對蠶豆蚜蟲明顯控制作用,蠶豆種植茼蒿后,蠶豆有蚜株率均低于對照(圖1)。 種植茼蒿對蠶豆蚜蟲的控制作用與茼蒿的生育期有關,其中種植開花期茼蒿后蠶豆有蚜株率明顯低于對照,在整個調查期內有蚜株率處于較低水平,種植苗期茼蒿的有蚜株率較高,但仍低于對照。 隨著蚜蟲的不斷遷入并繁殖,有蚜株率不斷上升,5 月17 日蠶豆上有蚜株率達到最大,分別為對照(63.33%)>幼苗期(55.00%)>現(xiàn)蕾期(41.67%)>開花期(28.33%)。
對蠶豆蚜蟲的蚜害等級調查發(fā)現(xiàn),種植不同生育期茼蒿的蠶豆上各蚜害等級所占比例不同(表2)。 種植茼蒿后,低等級蚜害所占比例大,高等級比例較小,這種趨勢在種植開花期茼蒿處理的蠶豆上最為明顯。 如全株無蚜蟲(0 級)各處理所占比例為開花期(71.67%)>現(xiàn)蕾期(58.33%)>幼苗期(45.00%)>對照(36.67%);全株有極多蚜蟲(5 級)各處理所占比例為開花期(5.00%) <現(xiàn)蕾期(23.33%)<幼苗期(33.33%)<對照(40.00%)。
圖1 種植不同生育期茼蒿對蠶豆有蚜株率的影響Fig.1 Effects of intercropping C. coronariums at different growth stages with broad bean on aphid infestation
表2 種植不同生育期茼蒿對蠶豆各蚜害等級比例的影響Table 2 The percentage of broad bean plants within each damage level in each developmental stage of intercropped C. coronarium
種植茼蒿對蠶豆蚜蟲有明顯控制作用,控制作用與種植茼蒿的方式有關。 從圖2 可以看出,蠶豆2 種方式種植茼蒿后,蠶豆有蚜株率均低于對照,并且種植2 行茼蒿的蠶豆有蚜株率明顯低于對照,在整個調查期內有蚜株率處于較低水平,種植1 行茼蒿有蚜株率也明顯低于對照,但效果略差于種植2行。 調查后期有蚜株率不斷上升,5 月17 日有蚜株率分別為對照(66.67%)>種植1 行(33.33%)>種植2 行(23.33%)。
對蠶豆蚜害等級調查發(fā)現(xiàn)(表3),2 種方式種植茼蒿后各蚜害等級所占比例不同。 種植茼蒿后,低等級蚜害所占比例大,高等級比例較小,且種植2行效果最為明顯。 如全株無蚜蟲(0 級)各處理所占比例為種植2 行(76.67%)>種植1 行(66.67%)>對照(33.33%);全株有極多蚜蟲(5 級)各處理所占比例為種植2 行(3.33%)<種植1 行(5.00%)<對照(40.00%)。
圖2 不同方式種植茼蒿對蠶豆有蚜株率的影響Fig.2 Effects of different ways of intercropping C. coronarium with broad bean on aphid infestation
表3 茼蒿不同種植方式對蠶豆各蚜害等級比例的影響Table 3 The percentage of broad bean plants within each damage level in different ways of intercropped C. coronarium
隨著綠色農業(yè)生產發(fā)展的需要,傳統(tǒng)的害蟲防治觀念正面臨巨大挑戰(zhàn),“致力于可持續(xù)發(fā)展的害蟲調控”思想逐漸被植保工作者所接受(林克劍等,2006)。 通過調整區(qū)域性的作物布局,種植誘集作物誘殺害蟲成為常用的害蟲生態(tài)調控措施,Hooks et al. (1998)和Hilje et al. (2001)利用不同作物間作,種植非寄主植物,有效降低作物上煙粉虱的數(shù)量及其所傳的病毒病。
茼蒿別名春菊、蓬蒿,為菊科菊屬中的一二年生草本植物(李耀光等,2016)。 其具有特殊的氣味,部分地區(qū)將其作為觀賞植物或中草藥,全國大部分地區(qū)均有栽培(翁雪香等,2003)。 茼蒿生長期短、生命力強、生長旺盛。 蚜蟲對茼蒿有較強的嗜好性,通過種植茼蒿可以較好地控制黃瓜蚜蟲,減少危害(張海波等,2017)。 本研究發(fā)現(xiàn),在3 月下旬—4 月上旬蚜蟲開始遷飛擴散至露地時,在蠶豆四周種植茼蒿可以有效降低蠶豆有蚜株率及蚜害等級,其中種植開花期茼蒿對蠶豆蚜蟲的控制效果最佳,并且種植的茼蒿誘集帶行數(shù)越多,效果越明顯。 觀察還發(fā)現(xiàn),種植的茼蒿上誘集了大量蚜蟲,特別是進入開花期的茼蒿,對蚜蟲的誘集效果尤為顯著。 觀察蚜蟲對茼蒿的取食部位發(fā)現(xiàn),茼蒿中上部近花莖葉蚜蟲蟲量較大。
昆蟲對寄主植物的選擇定向,首先是對遠距離植物的定向,當?shù)竭_植物后進行取食或產卵部位的選擇,最終選定植物后對取食或產卵等活動進行調節(jié)控制(周福才等,2008),在這些行為過程中, 昆蟲的視覺、嗅覺、觸覺和味覺器官等發(fā)揮關鍵作用(趙旭輝,2014),所以,在寄主選擇中,寄主植物的顏色和氣味是影響昆蟲寄主選擇行為的重要因素(衡森等,2017)。 小葉茼蒿葉片呈黃綠色,花為黃色,由于蚜蟲具有趨黃性(唐平華,2013),小葉茼蒿在視覺上成為蚜蟲的首選寄主。 茼蒿中含有大量的對蚜蟲信息素有增效作用的綠葉氣味,并檢測出苯甲醛,可以增強性信息素對雄性蚜蟲的吸引(王英慧等,2010)。 小葉茼蒿中還含有β-石竹烯,可以抑制蚜蟲制告警素E-β-法尼烯的釋放,對蚜蟲起鎮(zhèn)定作用(付國需,2010)。 因此小葉茼蒿在嗅覺上對蚜蟲有特殊的吸引作用。
利用茼蒿控制蔬菜蚜蟲的研究獲得了初步成果,種植茼蒿減輕了蔬菜蚜蟲的危害,降低了化學農藥的使用量,為蔬菜作物的綠色生產和蚜蟲的生態(tài)調控開辟了新的途徑。 今后將進一步研究通過誘集植物茼蒿防治其他蔬菜上的蚜蟲效果,同時還需對茼蒿誘集蚜蟲的機制進行深入研究。