孔凡來,張碩,遲寶杰,劉錦,楊向黎,劉永杰
(1.曲阜市吳村鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務站,山東 曲阜 273110;2.山東農(nóng)業(yè)大學植物保護學院,山東 泰安 271018;3.山東農(nóng)業(yè)工程學院,山東 濟南 250100)
我國蘋果害蟲防治主要依靠化學農(nóng)藥,長期大量使用化學藥劑不但污染環(huán)境,降低果品質(zhì)量,還會大量殺傷自然天敵,造成害蟲再猖獗[1]。果園清耕除草仍是當前的主要管理模式。果園除草嚴重影響了自然天敵的繁育及棲息場所,減少了天敵種類和數(shù)量,破壞了生態(tài)平衡,失去了天敵的自然控制作用[2-4]。
果園生草是形成生物多樣性的基礎,蜜源植物能夠吸引自然天敵,并提高天敵的產(chǎn)卵量及對害蟲的寄生率等[5-11]。但自然雜草形成的生態(tài)環(huán)境一般不能為自然天敵提供充足的食物和蜜源,無法有效增殖和保持天敵數(shù)量,發(fā)揮天敵的持續(xù)控制作用[12-14]。對果園自然雜草進行適當篩選,選擇適宜草種及種植方式都直接影響著生物多樣性。因此,需要在果園內(nèi)進行人工種草,適當補充自然天敵需要的食物和蜜源植物[15,16]。目前蘋果園常見人工草種的花期多集中在7月之前,無法滿足后期天敵對蜜源的需求,果園后期天敵種類和數(shù)量都大幅下降,為害蟲暴發(fā)埋下了隱患。為此,本研究在蘋果園自然生草基礎上,適當種植不同花期的顯花植物,建立組合生草模式,探討其吸引和繁育天敵控制害蟲的效果,為減少用藥、提質(zhì)增效提供依據(jù)。
試驗園設在山東省曲阜市吳村鎮(zhèn)丑果果農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司矮砧蘋果園。果園面積13.5 hm2,以紅富士蘋果為主,株行距2 m×4 m,2010年定植,前期已開展自然生草。土壤類型為棕壤,噴灌與滴灌相結合。果實均不套袋。
試驗所用紫花苜蓿和長柔毛野豌豆種子購自沂水樂澤農(nóng)業(yè)科技有限公司,孔雀草和萬壽菊種子購自山東藝景園林有限公司。
2017年組合生草格局為紫花苜蓿+長柔毛野豌豆+自然生草:2016年10月在組合生草區(qū)蘋果樹行間人工撒播紫花苜蓿,每行間播種2行,666.7m2需種子1.0~1.5 kg;蘋果株間及果園邊緣空曠地人工撒播長柔毛野豌豆,666.7 m2需種子0.5~1.0 kg。2017年7月組合生草區(qū)和自然生草區(qū)的生草進行人工倒伏1次,未進行其它除草措施。
2018年多蜜源植物組合生草格局為紫花苜蓿+長柔毛野豌豆+孔雀草+萬壽菊+自然生草:2017年10月中旬對組合生草區(qū)的紫花苜蓿和長柔毛野豌豆適量補種,每666.7m2試驗區(qū)分別補種草種0.5~1.0 kg。2018年分別于5月18日和6月11日在蘋果樹行間開闊處和路邊等處人工點播孔雀草和萬壽菊種子,666.7m2需草種各250 g。全年未進行除草措施。組合生草區(qū)與自然生草區(qū)果樹修剪、整枝以及果園施肥、澆水等田間管理措施保持一致。
2017年和2018年試驗果園均未使用殺蟲殺螨劑。預防病害噴施25%吡唑醚菌酯懸浮劑1 500倍液、50%新靈·多錳鋅可濕性粉劑800倍液、10%苯醚甲環(huán)唑水分散粒劑1 000倍液、3%多抗霉素可濕性粉劑1 000倍液、1∶2∶200波爾多液等5~6遍。
果樹天敵調(diào)查方法采用5點取樣法,每點選2棵果樹,在每棵樹的4個方向各選取一個長1.0~1.2 m的側(cè)枝,采用目測法觀察各側(cè)枝上天敵種類和數(shù)量并詳細記錄。生草區(qū)天敵調(diào)查采用5點取樣法,用捕蟲網(wǎng)在果樹行間的生草上邊走邊掃,每點連續(xù)掃網(wǎng)20次,記錄捕蟲網(wǎng)中天敵種類與數(shù)量。每年4—10月調(diào)查蘋果天敵的發(fā)生動態(tài),2017年共調(diào)查10次,2018年共調(diào)查17次。
用Microsoft Excel 2003軟件對兩年調(diào)查數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計整理并作圖;利用軟件SPSS 17.0進行差異顯著性分析(α=0.05)。
2017—2018年蘋果園樹上主要天敵為龜紋瓢蟲、異色瓢蟲和中華通草蛉,生草中的主要天敵為食蚜蠅、小花蝽、蜘蛛、龜紋瓢蟲、異色瓢蟲和中華通草蛉。兩年中樹冠和生草中的天敵發(fā)生高峰時間基本一致,2018年組合生草區(qū)天敵總量和最大發(fā)生數(shù)量均多于2017年,其中樹冠上天敵總量較2017年組合生草區(qū)增加43.96%,生草中較2017年組合生草區(qū)增加了16.89%,且組合生草區(qū)均明顯多于自然生草區(qū)(圖1,圖2)。2018年7月下旬到8月中旬組合生草區(qū)生草上天敵數(shù)量與2017年同期無顯著差異,但是8月中旬至9月中旬由于部分蜜源植物進入花期,天敵數(shù)量并未出現(xiàn)2017年同期急劇減少的現(xiàn)象(圖2)。
2018年龜紋瓢蟲數(shù)量多于2017年,且組合生草區(qū)多于自然生草區(qū)。2017年樹冠上龜紋瓢蟲僅在5月下旬至6月上旬出現(xiàn)一次高峰,此時組合生草區(qū)的數(shù)量為1.23頭/枝,是自然生草區(qū)的1.23倍(圖3)。2018年樹冠上組合生草區(qū)出現(xiàn)三次發(fā)生高峰,分別為5月中旬、7月中旬和9月下旬。第一次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為1.25頭/枝,是自然生草區(qū)的1.39倍;第二次高峰時組合生草區(qū)為1.20頭/枝,是自然生草區(qū)的2.00倍;第三次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量明顯少于前兩次高峰,為0.80頭/枝,是自然生草區(qū)的2.67倍;10月之后,兩試驗區(qū)樹冠上龜紋瓢蟲的數(shù)量減少。2017年生草上龜紋瓢蟲出現(xiàn)兩次發(fā)生高峰,分別為5月下旬和8月中旬。第一次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為6.20頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.24倍;第二次發(fā)生高峰時組合生草區(qū)為3.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.67倍(圖4)。2018年生草上組合生草區(qū)出現(xiàn)三次發(fā)生高峰,分別為5月下旬、6月下旬和9月上旬。第一次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為6.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.25倍;第二次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為7.40頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.85倍;第三次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為3.20頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的5.33倍。
2018年異色瓢蟲數(shù)量多于2017年,且組合生草區(qū)多于自然生草區(qū)。2017年組合生草區(qū)樹冠上異色瓢蟲在5月下旬和8月中旬有兩次發(fā)生高峰,第一次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為4.22頭/枝,是自然生草區(qū)的1.98倍;第二次高峰時組合生草區(qū)為1.30頭/枝,是自然生草區(qū)的1.21倍(圖5)。2018年組合生草區(qū)樹冠上發(fā)生高峰分別為5月中旬和6月下旬,第一次高峰時組合生草區(qū)為5.50頭/枝,是自然生草區(qū)的2.12倍;第二次高峰時組合生草區(qū)為2.00頭/枝,是自然生草區(qū)的2.00倍;隨后樹冠上異色瓢蟲數(shù)量均開始減少并逐漸趨于穩(wěn)定。2017年和2018年組合生草區(qū)生草上異色瓢蟲均出現(xiàn)一次發(fā)生高峰,且最大發(fā)生量無顯著差異。2017年6月上旬達全年最大發(fā)生量,組合生草區(qū)為5.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.08倍。2018年5月中旬達全年最大發(fā)生量,此時組合生草區(qū)為4.66頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.88倍;6月至8月自然生草區(qū)異色瓢蟲數(shù)量僅為組合生草區(qū)的一半(圖6)。
2017年樹冠上中華通草蛉數(shù)量較少,組合生草區(qū)高于自然生草區(qū)。2018年組合生草區(qū)樹冠上中華通草蛉在4月下旬至6月上旬數(shù)量較多,最大發(fā)生量為4.38頭/枝,是自然生草區(qū)的1.75倍;6月中旬后,兩試驗區(qū)中華通草蛉數(shù)量均維持在較低水平(圖7)。2017年組合生草區(qū)生草上中華通草蛉在5月下旬至6月上旬和7月下旬出現(xiàn)兩次發(fā)生高峰,第一次高峰時組合生草區(qū)的最大發(fā)生量為2.40頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.20倍;第二次高峰時組合生草區(qū)的最大發(fā)生量為2.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.00倍;隨后兩試驗區(qū)中華通草蛉的數(shù)量持續(xù)減少(圖8)。2018年組合生草區(qū)生草上在5月下旬和6月下旬出現(xiàn)兩次發(fā)生高峰,第二次數(shù)量略高于第一次;第一次高峰時組合生草區(qū)為3.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.50倍;第二次高峰時組合生草區(qū)為3.20頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.60倍;隨后組合生草區(qū)的數(shù)量開始減少,但仍高于自然生草區(qū)。
2017年食蚜蠅僅在5月下旬出現(xiàn)一次發(fā)生高峰,此時組合生草區(qū)食蚜蠅數(shù)量為11.40頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.04倍;7月中旬后,由于開花植物的減少,組合生草區(qū)食蚜蠅數(shù)量減少至2.00頭/網(wǎng)。2018年組合生草區(qū)在5月中下旬和9月中下旬出現(xiàn)兩次發(fā)生高峰,第一次發(fā)生數(shù)量多于第二次。第一次高峰時組合生草區(qū)最大發(fā)生量為10.20頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.55倍,隨后食蚜蠅數(shù)量逐漸減少;9月后由于組合生草區(qū)的萬壽菊和孔雀草相繼進入花期,食蚜蠅數(shù)量有所增加,出現(xiàn)第二次發(fā)生高峰(圖9)。
2017年組合生草區(qū)在5月下旬和6月下旬出現(xiàn)兩次發(fā)生高峰,第二次數(shù)量略多于第一次,自然生草區(qū)發(fā)生高峰時間略遲于組合生草區(qū)。第一次高峰時組合生草區(qū)為1.80頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.50倍;第二次高峰時組合生草區(qū)為2.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.67倍;之后小花蝽數(shù)量逐漸減少。2018年組合生草區(qū)出現(xiàn)三次發(fā)生高峰,分別在5月下旬、6月下旬和9月上旬。第一次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為2.60頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.63倍;第二次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為3.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.14倍;第三次高峰時組合生草區(qū)數(shù)量為2.40頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的2.40倍;之后數(shù)量開始減少(圖10)。
蘋果園捕食害蟲的蜘蛛主要有三突花蛛、鞍形花蟹蛛、星豹蛛和草間小黑蛛等,調(diào)查時不詳細區(qū)分,均歸為蜘蛛類統(tǒng)計。2017年組合生草區(qū)在6月上旬和8月中旬出現(xiàn)兩次發(fā)生高峰,第一次數(shù)量略高于第二次。第一次高峰時組合生草區(qū)的數(shù)量為6.00頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.50倍;第二次高峰時組合生草區(qū)為5.20頭/網(wǎng),是自然生草區(qū)的1.86倍;之后蜘蛛數(shù)量逐漸減少。2018年組合生草區(qū)出現(xiàn)三次發(fā)生高峰,分別在5月下旬、6月下旬和9月上旬,前兩次發(fā)生量明顯多于第三次,組合生草區(qū)數(shù)量均多于自然生草區(qū)(圖11)。
蘋果園生草可以改變果園節(jié)肢動物群落,增加園內(nèi)天敵的種類和數(shù)量,或者延長部分天敵發(fā)生高峰時間。有研究發(fā)現(xiàn),人工生草的蘋果園害螨和潛葉蛾的數(shù)量僅為清耕園的14.29%和27.47%[12];間作黑麥草、白三葉草和紫花苜蓿后,對蘋果綿蚜、山楂葉螨和小綠葉蟬的抑制效果可達90%以上[17];種植三葉草和紫花苜蓿后,金紋細蛾的數(shù)量顯著減少[18]。這是由于蘋果園生草后,天敵群落多樣性及數(shù)目顯著增多;同時也將樹冠上部分害蟲吸引到地面上,降低害蟲的危害程度[12,13]。蘋果園人工生草的不同種植布局及生草種類也會對害蟲及天敵的種類和數(shù)量產(chǎn)生不同的影響[19,20]。本研究在自然生草的基礎模式下加入多種蜜源植物,發(fā)現(xiàn)果園天敵種類、數(shù)量和群落多樣性增加,這是由于組合生草區(qū)種植的蜜源植物開花時間不同,紫花苜蓿和長柔毛野豌豆的花期為4月至7月,孔雀草和萬壽菊的花期為8月中下旬至10月,能夠有效延長園內(nèi)植物花期,為天敵提供充足的食物來源和豐富的蜜源,同時也能夠吸引果園周圍的天敵[17,21]。該措施延長了天敵存活時間,極大地降低了害蟲的危害。
2018年組合生草區(qū)樹冠上天敵總量較2017年增加43.96%,而生草中天敵只增加了16.89%。這是由于試驗區(qū)已保持多年自然生草,生草上天敵數(shù)量已經(jīng)維持在較高水平,因此增加蜜源植物后,生草中天敵沒有出現(xiàn)大幅增加。調(diào)查還發(fā)現(xiàn)組合生草區(qū)2018年6月11日樹冠和生草中天敵均出現(xiàn)較大幅度減少,這是由于此次調(diào)查前強降雨所致。