農(nóng)田病蟲害生物防治環(huán)境生態(tài)評(píng)價(jià)方案

陳平 張轉(zhuǎn)

[摘 要] 生物防治大致可以分為以蟲治蟲、以鳥治蟲和以菌治蟲三大類，是降低雜草和害蟲等有害生物種群密度的一種方法。本文研究一種農(nóng)田病蟲害生物防治環(huán)境生態(tài)評(píng)價(jià)方案，可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)當(dāng)?shù)剞r(nóng)田病蟲害生物防治環(huán)境質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞] 農(nóng)田病蟲害;生物防治;環(huán)境生態(tài)評(píng)價(jià)

[中圖分類號(hào)] G255.51 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A [文章編號(hào)] 1674-7909（2020）17-82-3

植物害蟲是威脅農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要因素[1]，其不僅直接以作物組織為食，而且會(huì)造成有利于疾病感染的傷口。許多害蟲還可能傳播各種植物病毒，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)嚴(yán)重和農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。長期以來，化學(xué)防治一直是農(nóng)業(yè)病蟲害防治的主要措施?；瘜W(xué)農(nóng)藥的大規(guī)模使用導(dǎo)致了諸如環(huán)境污染、種植成本增加、天敵被殺死、不同程度抗藥性的出現(xiàn)以及害蟲復(fù)發(fā)等問題。捕食性節(jié)肢動(dòng)物的種類和數(shù)量非常豐富，其捕食性作用在控制害蟲種群密度方面具有重要作用。目前，很難定量評(píng)估野外掠奪性天敵對(duì)特定地區(qū)有害生物的防治效果。通常，人們使用籠子法來定量評(píng)估田間掠食性天敵對(duì)稻飛蟲的控制能力。該方法會(huì)改變籠中植物的生理狀態(tài)以及草食動(dòng)物的行為和發(fā)育，并且會(huì)影響獵物的生長和活動(dòng)。同時(shí)，捕食者和獵物將一起被限制在籠子里，這可能會(huì)高估捕食率。因此，基于包膜的捕食性天敵對(duì)害蟲的防治效果評(píng)價(jià)往往反映在害蟲種群規(guī)模的抑制程度上，而對(duì)捕食性天敵對(duì)害蟲的防治效果評(píng)價(jià)缺乏有效的方法，導(dǎo)致對(duì)特定區(qū)域的生物防治環(huán)境系統(tǒng)進(jìn)行的評(píng)估不足以反映該區(qū)域病蟲害的生物防治效果。

1 生物防治效果評(píng)價(jià)方案

為了準(zhǔn)確評(píng)估某種農(nóng)田病蟲害生物防治成效，研究人員設(shè)計(jì)了一個(gè)誘餌和獵物程序，以模擬農(nóng)田病蟲害的生物防治效果[2]。誘餌和獵物程序由一個(gè)不銹鋼蓋和一個(gè)誘餌、獵物板組成。不銹鋼蓋上覆蓋一個(gè)誘餌捕食盤。不銹鋼蓋的框架由水平桿和垂直桿焊接而成。單杠是長度為32 cm、直徑為3 mm的不銹鋼條。垂直桿是長度10 cm、直徑5 mm的不銹鋼桿。不銹鋼蓋上的金屬網(wǎng)格由直徑1 mm的鐵絲編織而成，每個(gè)小正方形長2.2 cm、寬1.0 cm，可以有效地將非節(jié)肢動(dòng)物（如鳥類和嚙齒類動(dòng)物）隔離到誘餌和獵物區(qū)域。誘餌和食肉動(dòng)物盤由一個(gè)載板、一個(gè)方孔、一個(gè)固定的獵物位置和一個(gè)圓孔組成。載板由白色塑料板制成，長度為32.0 cm，寬度為32.0 cm，厚度為2 mm。載板的中央留有一個(gè)方孔，方孔的側(cè)面長14.0 cm，用于載板和地面之間循環(huán)物質(zhì)能量。獵物的固定位置設(shè)置在承載板四邊內(nèi)側(cè)的3.0 cm處（即距方孔側(cè)面2.0 cm），每邊5個(gè)位置，并且每個(gè)位置相距2.0 cm。模擬的獵物是由淺綠色或棕色油性橡皮泥材料制成的害蟲模擬物體。將模擬獵物固定到位后，檢查以確保模擬主體的表面光滑且無痕跡。

此外，該程序還配備了一種評(píng)估方法，用于評(píng)估天敵對(duì)小麥蚜蟲的影響;安裝了一個(gè)捕食和捕食設(shè)備，并在麥田試驗(yàn)區(qū)布置了一個(gè)捕食和捕食設(shè)備，間隔距離為5～15 m，固定了8～20個(gè)小麥蚜蟲，以模擬小麥蚜蟲被捕食/攻擊情況。將設(shè)備安裝24～48 h后，統(tǒng)計(jì)天敵對(duì)小麥蚜蟲獵物的捕食或攻擊情況。如果小麥蚜蟲不完整或消失，則認(rèn)為其遭受天敵的攻擊。小麥蚜蟲獵物的捕食/侵襲強(qiáng)度為PI，計(jì)算公式為PI=Na/Nt，其中Na和Nt分別為被判定/侵襲的小麥蚜蟲的數(shù)量和受試小麥蚜蟲的總數(shù)。PI指標(biāo)大小范圍為0～1，該值越大，天敵對(duì)小麥蚜蟲的捕食強(qiáng)度越高，捕食效果越大。

2 引誘捕食方案試驗(yàn)效果證明

2.1 試驗(yàn)1

試驗(yàn)地點(diǎn)為河南省南陽市社旗縣無農(nóng)藥的麥田，占地面積0.13 hm2，分別在10月25日（播種期）、2月25日（生長期）和5月10日（收獲期）進(jìn)行試驗(yàn)。將裝置布置在麥田中部，按五點(diǎn)交叉布置，共布置5個(gè)引誘裝置，捕食裝置間距不小于10 m，害蟲模擬體16個(gè)，固定在每個(gè)引誘裝置的捕食板上。在每次測試中，設(shè)備安裝24 h后，調(diào)查表面天敵對(duì)模擬獵物的捕食或攻擊情況，根據(jù)蟲害模擬體表面的咬痕初步確定捕食的類型，并反映表面天敵捕食或攻擊害蟲模擬物體的強(qiáng)度。安裝捕食者和被捕食者設(shè)備7 d前，在捕食者和被捕食者設(shè)備每個(gè)放置點(diǎn)的左側(cè)和右側(cè)分別向左1 m放置一個(gè)陷阱。部署7 d后，檢查每個(gè)陷阱表面的天敵數(shù)量。

如表1所示，在3個(gè)調(diào)查中，所有用不銹鋼蓋覆蓋的誘捕器都沒有捕獲非節(jié)肢動(dòng)物，但是沒有不銹鋼蓋的陷阱都進(jìn)入了非節(jié)肢動(dòng)物。不銹鋼蓋可以完全防止非節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)入調(diào)查區(qū)域。在這3項(xiàng)調(diào)查中，被不銹鋼蓋覆蓋的所有誘捕器捕獲的表面天敵數(shù)量與沒有誘捕器的捕獲器相比沒有顯著差異，可以看出本裝置中的不銹鋼蓋沒有阻礙表面節(jié)肢動(dòng)物的天敵。統(tǒng)計(jì)害蟲或模擬害蟲的攻擊可以得到，10月25日基本上沒有害蟲模仿物被地表天敵捕食或攻擊，其原因可能是早期地表天敵數(shù)量很少;2月25日，超過65%的害蟲模擬物被地表天敵捕食或攻擊，因?yàn)榇藭r(shí)地表天敵人數(shù)眾多;5月10日，有害生物模擬物基本上不受地表天敵的攻擊，因?yàn)榇藭r(shí)小麥已經(jīng)收割完畢，地表天敵從麥田中遷移，尋求避難所為過冬做準(zhǔn)備，種群數(shù)量減少到非常低的水平。

2.2 試驗(yàn)2

試驗(yàn)地點(diǎn)位于南陽市唐河縣油菜產(chǎn)業(yè)基地，占地面積0.67 hm2，分別在4月25日（播種期）、7月25日（生長期）和9月10日（收獲期）進(jìn)行試驗(yàn)。引誘裝置布置在油菜地中央，按五點(diǎn)交叉布置，共布置5個(gè)引誘裝置，捕食裝置間距不小于15 m，害蟲模擬體20個(gè)，固定在每個(gè)引誘裝置的捕食板上。在每次測試中，設(shè)備安裝24 h后，調(diào)查表面天敵對(duì)模擬獵物的捕食或攻擊，根據(jù)蟲害模擬體表面的咬痕初步確定捕食類型，并反映表面天敵捕食或攻擊害蟲模擬物體的強(qiáng)度。安裝捕食者和被捕食者設(shè)備7 d前，在捕食者和被捕食者設(shè)備每個(gè)放置點(diǎn)的左側(cè)和右側(cè)分別向左1 m放置一個(gè)陷阱。部署7 d后，檢查每個(gè)陷阱表面的天敵數(shù)量。

如表2所示，在3個(gè)調(diào)查中，所有用不銹鋼蓋覆蓋的誘捕器都沒有捕獲非節(jié)肢動(dòng)物，但是沒有不銹鋼蓋的陷阱都進(jìn)入了非節(jié)肢動(dòng)物。不銹鋼蓋可以完全防止非節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)入調(diào)查區(qū)域。在這3項(xiàng)調(diào)查中，被不銹鋼蓋覆蓋的所有誘捕器捕獲的表面天敵數(shù)量與沒有誘捕器的捕獲器相比沒有顯著差異，可以看出本裝置中的不銹鋼蓋沒有阻礙表面節(jié)肢動(dòng)物的天敵。統(tǒng)計(jì)害蟲或模擬害蟲的攻擊可以得到，4月25日基本上沒有害蟲模仿物被地表天敵捕食或攻擊，其原因可能是早期油菜生長的地表天敵的數(shù)量很少;7月25日，超過65%的害蟲模擬物被地表天敵捕食或攻擊，此時(shí)地表天敵數(shù)量眾多;9月10日有害生物模擬物基本上不受地表天敵的獵物所攻擊，因?yàn)榇藭r(shí)油菜已經(jīng)收割完畢，地表天敵從麥田中離開，尋求避難所為過冬做準(zhǔn)備，種群數(shù)量已經(jīng)減少到非常低的水平。

2.3 試驗(yàn)3

定量評(píng)價(jià)捕食性天敵對(duì)不施用農(nóng)藥的麥田中小麥蚜蟲的生物防治效果，每個(gè)樣品區(qū)的分隔距離不小于12 m，將其中7個(gè)作為封閉區(qū)，另外8個(gè)作為通行區(qū)。竹竿（高1 m）插入封閉區(qū)域的4個(gè)角，被0.3 mm尼龍網(wǎng)（高50 cm）包圍，并埋入16 cm深。地面上的節(jié)肢動(dòng)物被完全封鎖;入口區(qū)域的4個(gè)角落也插入了竹竿（高1.6 m），但是如果沒有尼龍網(wǎng)，地面上的節(jié)肢動(dòng)物可以自由進(jìn)出。

4月26日（小麥蚜蟲發(fā)生初期）和5月26日（小麥蚜蟲繁殖高峰期）安排了2次小麥蚜蟲種群調(diào)查。每個(gè)樣地進(jìn)行了五點(diǎn)交叉抽樣調(diào)查，每個(gè)點(diǎn)選擇了15株小麥，共對(duì)60株植物進(jìn)行了調(diào)查，換算出1 m2的小麥蚜蟲數(shù)量，再根據(jù)公式BI=（AC-AO）/AC×100，計(jì)算出小麥天敵相對(duì)于表面天敵的生物防治指數(shù)BI。其中，表3列出了小麥蚜蟲種群數(shù)量和表面掠食性天敵對(duì)小麥蚜蟲的生防指數(shù)。表3顯示小麥蚜蟲初期和高峰期土壤掠食性天敵對(duì)小麥蚜蟲的生防指數(shù)分別為25.90和76.93，這是因?yàn)樵绱旱乇砺邮承蕴鞌硵?shù)量少，小麥蚜蟲的生防指數(shù)低，此時(shí)小麥蚜蟲的數(shù)量為1 160頭/m2;后期小麥蚜蟲數(shù)量迅速增加，達(dá)到了一個(gè)相對(duì)較高的水平，此時(shí)小麥蚜蟲種群為4 250頭/m2，小麥蚜蟲種群仍處于可控范圍內(nèi)。

3 結(jié)論

本農(nóng)田病蟲害生物防治環(huán)境生態(tài)評(píng)價(jià)方案中對(duì)金屬網(wǎng)罩的網(wǎng)格大小進(jìn)行了篩選優(yōu)化，可有效隔離非節(jié)肢動(dòng)物進(jìn)入引誘捕食區(qū)，同時(shí)極大程度減少對(duì)引誘捕食區(qū)空氣流動(dòng)、溫度、濕度和光照等擾動(dòng)，降低試驗(yàn)裝置自身對(duì)地表節(jié)肢動(dòng)物活動(dòng)的人為干擾，能客觀地反映地表捕食性天敵對(duì)麥蚜的直接捕食作用，評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性突出。本方案中采用的誘捕裝置小巧、結(jié)構(gòu)簡單、結(jié)實(shí)耐用、成本低廉及操作便捷，在田間研究與評(píng)價(jià)地表天敵對(duì)麥蚜直接捕食作用中具有好的應(yīng)用潛力[3]。

參考文獻(xiàn)

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[3]李超，丁巖欽，馬世駿.草間小黑蛛對(duì)棉鈴蟲幼蟲的捕食作用及其模擬模型的研究：Ⅰ.捕食者-單種獵物系統(tǒng)的研究[J].生態(tài)學(xué)報(bào)，1982（3）：41-56.