煙草—蕎麥間作對煙田害蟲及天敵的影響

張浩然 楚龍燕 李建平 鄭慧彬 鄭玉玲 許汝冰 李錫宏 張建民

摘要：為研究煙草—蕎麥間作對煙田害蟲及天敵發(fā)生的影響，為煙草害蟲的綠色防控提供科學(xué)依據(jù)，在2020—2021年對煙草—蕎麥間作煙田害蟲和天敵種類與數(shù)量進(jìn)行了系統(tǒng)調(diào)查，并對害蟲和天敵的發(fā)生動態(tài)及生態(tài)位進(jìn)行分析。結(jié)果表明，煙草—蕎麥間作下，煙田害蟲種類和數(shù)量降低，天敵種類及數(shù)量增加。同時，在害蟲爆發(fā)期吸引了更多的天敵。此外，時間生態(tài)位指數(shù)分析表明，煙草—蕎麥間作模式提高了天敵與害蟲的追隨時間。本研究結(jié)果表明煙草—蕎麥間作可影響煙田害蟲和天敵的發(fā)生，對于煙草害蟲的綠色防控具有指導(dǎo)作用。

關(guān)鍵詞：煙草；蕎麥；間作；生物防治

中圖分類號：S435.72 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

Effects of Tobacco-Buckwheat Intercropping on Pests and Natural Enemies in Tobacco Fields

ZHANG Haoran1，3， CHU Longyan1， LI Jianping1， ZHENG Huibin1，

ZHNEG Yuling1， Xu Rubing2 ， Li Xihong2， ZHANG Jianmin1*

（1College of Agriculture， Yangtze University， Jingzhou， Hubei 434000， China; 2Hubei Provincial Institute of Tobacco Sciences， Wuhan， Hubei 430030， China；3Dangyang City agricultural technology extension center，Dangyang， HuBei，444100， China）

Abstract： This paper studied the effects of tobacco-buckwheat intercropping on the occurrence of pests and natural enemies in tobacco fields， aiming to provide scientific basis for the eco-friendly control of tobacco pests. The paper investigated systematically the species and numbers of pests and natural enemies in tobacco fields under tobacco-buckwheat intercropping from 2020 to 2021， and analyzed the occurrence dynamics and niche of pests and natural enemies. The results showed that under tobacco-buckwheat intercropping， the species and numbers of pests decreased while the species and numbers of natural enemies increased. Meanwhile， more natural enemies were attracted during pest outbreaks. In addition， analysis on the temporal niche index showed that under the tobacco-buckwheat intercropping model， the tracking time of natural enemies and pests was increased. The results of this study indicated that tobacco-buckwheat intercropping could affect the occurrence of pests and natural enemies in tobacco fields， which provided an important reference on the green prevention and control of tobacco pests.

Key words： Tobacco; buckwheat; intercropping; biological control

煙草是我國最重要的經(jīng)濟(jì)作物之一，對我國經(jīng)濟(jì)收入有著至關(guān)重要的作用[1]。但是由于煙草生育期長，連作模式常導(dǎo)致煙田生物多樣性減少，病蟲害發(fā)生加劇，最終造成巨大經(jīng)濟(jì)損失[2，3]。間作作為有害生物生態(tài)調(diào)控策略之一，能改善農(nóng)田生態(tài)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)害蟲種群的可持續(xù)控制[4，5]。研究表明苜?！藁ㄩg作可通過棉蚜與苜蓿蚜發(fā)生的時間差引入共同天敵，控制棉蚜的種群數(shù)量[6]。潘磊、趙丕兵等[7，8]發(fā)現(xiàn)烤煙間作青蒿可顯著降低煙蚜和煙粉虱種群相對密度?？緹熼g作大蒜可有效增加食蚜蠅、瓢蟲等天敵的種類及個體數(shù)量，顯著推遲優(yōu)勢種群的始發(fā)期，顯著降低個體數(shù)量[9]?？梢?，選擇合理的間作模式、合適的間作作物可有效吸引天敵，控制害蟲發(fā)生，保障煙草生產(chǎn)。

蕎麥為蓼科植物，具有產(chǎn)量高、營養(yǎng)價值好，需求量大等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于飲食、釀造和醫(yī)藥等方面[10]，其適應(yīng)性強(qiáng)，喜濕潤氣候，需水量較大，與煙草所需氣候條件相一致[11]。蕎麥與煙草科屬差異大，無主要共同害蟲，其生育期約90 d，花期最長達(dá)50 d，訪花昆蟲（包括許多天敵昆蟲）種類多樣，田地生物多樣性豐富[12]。因此，蕎麥可作為一種優(yōu)質(zhì)的間作作物有效調(diào)控農(nóng)田生態(tài)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)害蟲種群可持續(xù)控制。

目前關(guān)于蕎麥與茄科植物的間作研究不多，汪春明等[13]發(fā)現(xiàn)蕎麥—馬鈴薯間作緩解了馬鈴薯連作障礙。但煙草—蕎麥間作對煙田害蟲及天敵的影響尚未見報道。因此本研究選擇蕎麥作為間作品種，探索煙草—蕎麥間作模式對煙田生物多樣性和群落結(jié)構(gòu)的影響。研究了2020—2021年的煙田害蟲和天敵組成、害蟲和天敵的群落動態(tài)，以及主要害蟲和天敵的時間生態(tài)位分析，以期明確煙草—蕎麥間作對煙草害蟲及其天敵的影響，為煙草綠色防控害蟲提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地點(diǎn)

本試驗(yàn)在湖北省恩施市宣恩縣椒園鎮(zhèn)鑼圈巖村進(jìn)行，該地屬中亞熱帶季風(fēng)濕潤型山地氣候，位于低山帶，年均氣溫15.8 ℃，無霜期294 d，年降水量1491.3 mm，年日照時數(shù)1136.2 h[14]。隨機(jī)選取了兩塊前茬為煙草，冬天閑置且土壤條件一致的地塊作為試驗(yàn)田，海拔高度800～1000 m。

1.2 供試材料

煙草：云煙87，由湖北省煙草公司恩施州分司提供。蕎麥：2021年黑苦蕎，2022年甜蕎，均由長江大學(xué)農(nóng)學(xué)院提供。實(shí)驗(yàn)工具包括捕蟲網(wǎng)、放大鏡、體視鏡、昆蟲針、養(yǎng)蟲盒等。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

每年4月10日左右，對兩塊試驗(yàn)田進(jìn)行深耕和起壟，其中壟寬0.5 m，高0.3 m，每壟覆蓋黑色薄膜進(jìn)行保溫。間作方式為6壟煙草3壟蕎麥。云煙87于4月中旬撒播育苗，然后選取生長一致的煙草幼苗，于當(dāng)年5月初移栽至試驗(yàn)田，煙草行距0.4 m，株距0.3 m。選取飽滿的蕎麥種子于5月中旬播種于對應(yīng)的間作區(qū)。試驗(yàn)地周圍設(shè)置兩排煙草作隔離帶，整個試驗(yàn)期間不施用化學(xué)農(nóng)藥，采用人工方式除草，其余農(nóng)事操作與當(dāng)?shù)匾恢隆?/p>

1.4 調(diào)查方法

田間調(diào)查自每年6月初開始至8月初煙草收獲結(jié)束，每15 d調(diào)查1次，如遇雨天則適當(dāng)延后。調(diào)查時隨機(jī)選取3塊煙草間作煙田作為小區(qū)（0.5 m×20 m），每小區(qū)分別隨機(jī)選取10株煙草，采用目測法觀察記錄每株煙草上害蟲和天敵的種類和數(shù)量；以非間作煙田作為對照，采取同樣方法進(jìn)行調(diào)查。調(diào)查中對不認(rèn)識的害蟲和天敵種類采集標(biāo)本鑒定，鑒定主要參考《煙草病蟲害防治手冊》[15]，不確定種類邀請相關(guān)分類專家鑒定。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

本試驗(yàn)樣本數(shù)據(jù)采用Excel軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，GraphPadPrism8軟件繪制圖表，DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，圖中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)均為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤差（*P＜0.05，t test，n=3）。杰卡特（Jaccad）相似性系數(shù)公式[16]：[Cj=j（a+b-j）]，其中，Cj為相似性系數(shù)，j為群落A與B的共有種數(shù)，a為群落A含有的全部種數(shù)，b為群落B含有的全部種數(shù)。種群Levins生態(tài)位寬度公式[17]：[Bi=S2（∑P2ih）]，其中，Bi為物種生態(tài)位寬度，S為總生境數(shù)，Pih為物種i利用資源狀態(tài)h的個體比例，即物種i在該生境中個體數(shù)占生境總個體數(shù)的比值。

2 結(jié)果與分析

2.1 煙草—蕎麥間作煙田害蟲和天敵組成分析

通過對煙草—蕎麥間作煙田害蟲和天敵為期兩年的調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)害蟲3綱7目21科32種，天敵2綱7目15科20種。2020年間作煙田害蟲32種、天敵19種，對照煙田害蟲28種、天敵15種；2021年間作煙田害蟲27種、天敵17種，對照煙田害蟲24種、天敵15種。害蟲主要類群為半翅目與直翅目，主要為煙蚜、螽斯、葉甲，斜紋夜蛾少量發(fā)生，但對煙葉危害嚴(yán)重；天敵主要類群是膜翅目與蜘蛛目，主要為煙蚜繭蜂與蜘蛛，此外相比對照煙田，環(huán)斑猛獵蝽在間作煙田發(fā)生量較大（表1）。對兩年不同模式煙田群落進(jìn)行相似性分析發(fā)現(xiàn)（表2）：2020年間作煙田與2020年對照煙田相似性指數(shù)最高，為0.8431；2021年對照煙田與2021年對照間作煙田相似性指數(shù)有一定程度下降，為0.7292?？梢姛煵荨w麥間作有助于提高害蟲和天敵的多樣性。

2.2 煙草―蕎麥間作煙田害蟲發(fā)生動態(tài)

對煙草―蕎麥間作煙田2020—2021年的害蟲發(fā)生動態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)煙草害蟲在恩施州宣恩縣椒園鎮(zhèn)的發(fā)生期主要在6月下旬至7月上旬，其中2020年6月下旬至7月初發(fā)生危害較為嚴(yán)重，2021年6月中旬至下旬發(fā)生危害較為嚴(yán)重，對照煙田最大爆發(fā)期時每個小區(qū)害蟲發(fā)生量平均超過100頭，而間作煙田發(fā)生量在85頭左右。同時，與對照煙田相比，各個時期的間作煙田中害蟲發(fā)生數(shù)量顯著減少（圖1）。

2.3 煙草―蕎麥間作煙田天敵發(fā)生動態(tài)

對煙草―蕎麥間作煙田2020—2021年天敵群落發(fā)生動態(tài)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)煙田天敵的發(fā)生動態(tài)呈現(xiàn)先增加后減少的趨勢。隨著害蟲高峰的發(fā)生，天敵的發(fā)生也分別于2020年6月下旬和2021年6月中旬達(dá)到最高，且在害蟲爆發(fā)期間作煙田中天敵數(shù)量比對照煙田更多，各時間段與害蟲發(fā)生趨勢基本保持一致（圖2）。

2.4 主要害蟲和天敵的時間生態(tài)位分析

通過煙草―蕎麥間作煙田2020―2021年主要害蟲及其天敵的時間生態(tài)位指數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)主要害蟲與天敵的時間生態(tài)位寬度指數(shù)在間作煙田和對照煙田之間有差異，同時不同年份也存在差異。主要害蟲中，葉甲和螽斯的時間生態(tài)位指數(shù)穩(wěn)定在較高水平，但其寬度指數(shù)幾乎無差異；天敵中，蜘蛛的時間生態(tài)位寬度指數(shù)最大，特別是2020年間作煙田其寬度指數(shù)達(dá)到了0.8以上，其次是2020年間作煙田中的環(huán)斑猛獵蝽，其寬度指數(shù)達(dá)到0.726。綜合分析害蟲和天敵的時間生態(tài)位寬度指數(shù)，其中蜘蛛的生態(tài)位寬度值最大，說明其在煙田發(fā)生的時間較長，資源利用時間長；斜紋夜蛾的生態(tài)位寬度值最小，說明其在煙田發(fā)生的時間相對集中；同時間作模式下主要害蟲及天敵的時間生態(tài)位指數(shù)整體上大于對照煙田。

3 討論與結(jié)論

本文通過對煙草―蕎麥間作害蟲和天敵的系統(tǒng)調(diào)查分析，明確了2020―2021年恩施宣恩縣椒園鎮(zhèn)煙田害蟲和天敵組成及發(fā)生情況，證明了煙草―蕎麥間作可有效調(diào)控?zé)熖锕?jié)肢動物的多樣性，可有效吸引天敵，控制害蟲發(fā)生（表1），該結(jié)果與賈永超等[18]的研究結(jié)果一致。

煙草―蕎麥間作煙田害蟲發(fā)生動態(tài)分析表明，煙草害蟲主要發(fā)生于6月下旬―7月上旬，間作對煙田害蟲的發(fā)生動態(tài)有一定抑制作用（圖1）。煙田害蟲動態(tài)變化主要與每年的氣候變化有關(guān)，夏季多雨會制約煙田害蟲的發(fā)生[19]，2020年雨水偏多，2021年雨水偏少，故2021年煙田害蟲發(fā)生偏早。煙草―蕎麥間作整體上抑制煙草害蟲的數(shù)量，2020―2021年2年調(diào)查結(jié)果均表明，間作煙田害蟲發(fā)生數(shù)量偏少（圖1）。這可能是煙草―蕎麥間作產(chǎn)生了物理屏障作用或誘捕作用，例如：ZHANG等[20]用玉米作為屏障植物可顯著降低棉花上煙粉虱的密度；夏鵬亮等[21]證明在易感蚜煙草中間作紫蘇，可有效驅(qū)避有翅蚜，降低其蟲口密度。

煙草―蕎麥間作煙田天敵群落發(fā)生動態(tài)分析表明，煙田天敵的發(fā)生動態(tài)與害蟲基本保持一致，煙田天敵數(shù)量并無顯著差異，但種類明顯增加（表2）。害蟲爆發(fā)期時天敵比對照煙田多，存在時間更長（圖2），同時在間作煙田發(fā)現(xiàn)了更多的環(huán)斑猛獵蝽（表1）。作為一種優(yōu)質(zhì)天敵昆蟲，環(huán)斑猛獵蝽對煙蚜[22]、斜紋夜蛾[23]、草地貪夜蛾[24]等害蟲具有很好的控制效果。此外，主要害蟲及其天敵的時間生態(tài)位指數(shù)分析表明，葉甲和螽斯的時間生態(tài)位指數(shù)較高，蜘蛛的時間生態(tài)位指數(shù)最大，其次是2020年間作煙田中的環(huán)斑猛獵蝽（表3）。間作模式下主要害蟲及天敵的時間生態(tài)位指數(shù)整體上大于對照煙田（表3），說明間作模式下天敵對害蟲有很好的時間跟隨作用和控制效果。這與達(dá)先鵬等報道的間作可增加害蟲和天敵的時間生態(tài)位結(jié)果一致[25]。

煙草―蕎麥間作模式可以有效調(diào)節(jié)煙田害蟲和天敵的組成，提高煙田節(jié)肢動物多樣性，降低煙田害蟲的數(shù)量，增加了煙田天敵的種類和數(shù)量，提高間作模式下煙田天敵的時間生態(tài)位指數(shù)，有利于保障煙草的安全生產(chǎn)。

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