油菜－小麦邻作模式对麦蚜主要天敌种群动态以及小麦生产的影响＊

费晓东， 李 川， 张青文， 赵章武

（中国农业大学农学与生物技术学院昆虫系，北京 100193）

多作物耕作模式是多种农作物通过一定的方式种植在一起的耕作形式。间作、套作、邻作等都是多作物耕作系统的重要方式，可以在农业生产上广泛运用。与单作物耕作系统相比，多作物耕作系统群落环境更为复杂，生物多样性程度高，可以避免害虫的大暴发。间作具有特殊气味的香草植物，对番茄上的白粉虱有一定的驱避作用［1］。小麦间作豌豆对麦长管蚜有良好的控制效果［2］。多作物耕作模式能够控制害虫危害的主要原因是由于其对农田天敌资源的调节，为捕食性和寄生性天敌提供合适的越冬场所，因此多作物耕作田中拥有更多的广食性和专食性天敌，进而更有效地抑制有害生物［3］。而且在多作物耕作系统中有更多种类的植食性昆虫吸引天敌转移取食［4－5］，其中包括一些单作田中少有的种类［6］。

多年来，小麦蚜虫作为危害小麦生长的主要害虫，一直受到广泛的重视，化学方法一直是最普遍的除虫方法［2，7－8］。但是过度使用化学农药已经带来了一系列的问题，如土壤条件的恶化、害虫抗药性增加、害虫再猖獗以及对天敌的危害［9－11］。随着IPM理论的提出，天敌的自然控害作用越来越被人们所重视。综合运用物理防治、化学防治、生物防治和生态防治，在控制蚜虫危害的同时也注重其所产生的社会效益和生态效益，成了生态学家和农业生产者不容回避的问题。

生态防治是生物防治的一种，是通过改变生态环境影响群落环境来达到降低虫害的作用。本文主要揭示改变农田种植方式对农田天敌种群动态以及对农作物产量的影响。

1 材料与方法

1．1 试验地概况与处理设置

试验在河南省驻马店市农科所农场内进行，试验地为45 m×20 m的小麦田和45 m×20 m的油菜田。以小麦和油菜交界处向两边各在0、2、4、6、8、16 m处设立试验小区。每小区10点取样，每个样点1 m2，样点之间距离相等。小麦田每小区6行，油菜田每小区4行。同时设立45 m×20 m的单作小麦田。

小麦品种为‘郑麦9023’，用种量7．5 kg／667 m2；油菜品种为‘早熟1号’，用种量0．25 kg／667 m2。

所有试验田均采用相应的常规播种和管理方式，且在作物整个生育期不施用任何农药。

1．2 试验地蚜虫发生与分布情况

2009年油菜田中菜蚜发生的高峰时期是从4月24日至5月4日，其中菜蚜种群数量在4月29日达到最高峰。2010年菜蚜种群数量最高峰出现在5月8日。

小麦田中麦长管蚜在2009年4月29日和2010年5月8日分别达到最高峰，在无翅麦长管蚜最高峰出现后5 d（2009年）和10 d（2010年）后，无翅禾谷缢管蚜也达到虫口密度最高峰。

油菜田和小麦田中的蚜虫种群密度随着与小麦－油菜邻作交界处距离的增加而增加，邻作小麦田和油菜田以16 m处蚜虫种群密度最大，单作小麦田蚜虫在各距离之间呈均匀分布。

1．3 田间取样方法

本试验连续2年进行田间调查，日期为2009年4月5日－6月5日和2010年3月30日－6月2日。

油菜田调查采取棋盘式抽样法，每处理10个样点，每点1 m2（4行共计10株油菜），记录整株油菜的瓢虫和寄生蜂种类和数量，每5 d调查1次。

小麦田调查同样采取棋盘式抽样法，每处理10个样点，每点定10株，调查记录1 m2内的地面、小麦整株的天敌发生种类和数量。

1．4 田间调查方法

瓢虫的调查：采用直接计数法，记录每个样点内所有小麦植株和油菜植株上瓢虫的种类以及成虫、幼虫数量。

寄生蜂的调查：以每个样点内所有小麦和油菜植株上的僵蚜的数量代替。

1．5 统计分析

数据分析采用单因子方差分析（one－way ANOVA，Fisher’s LSD test），所用软件为SPSS11．5。

2 结果与分析

2．1 邻作对油菜田优势天敌种群动态的影响

2．1．1 邻作对油菜田瓢虫种群动态的影响

2009年油菜田中瓢虫的数量在5月4日达到最大值，对最高峰当日数据进行差异性分析发现，位于小麦－油菜交界处0、2、4、6 m处的瓢虫数量显著的大于8、16 m处（F＝4．292；df＝5，54；p＜0．01）（见图1a）。2010年油菜田中瓢虫数量的高峰首先在5月8日2 m处出现，5 d之后即5月13日各距离处均达到最高峰，以4 m处数量最多，达到172头／m2，16 m处数量最少，仅为45头／m2，经差异显著性分析发现，最高峰当日16 m处瓢虫数量与其他各距离差异显著（F＝24．128；df＝5，54；p＜0．001）（见图1b）

图1 油菜田距邻作交界处不同距离瓢虫种群动态

2．1．2 邻作对油菜田蚜茧蜂种群动态的影响

2009年与2010年油菜田中蚜茧蜂的最高峰分别出现在5月4日和5月13日。数量的最高值均出现于0 m处，分别为2009年409头／百株、2010年323头／百株，经差异性分析发现，最高峰当日，0 m处蚜茧蜂数量显著大于其他各距离（F＝9．369；d f＝5，54；p＜0．01）（F＝13．352；d f＝5，54；p＜0．001）（见图2a，b）。

图2 油菜田距邻作交界处不同距离蚜茧蜂种群动态

2．2 邻作与单作对小麦田优势天敌种群动态的影响

2．2．1 邻作与单作对小麦田瓢虫种群动态的影响

2009年邻作小麦田瓢虫最高峰出现在5月4日和5月9日（见图3a），以0 m处数量最多，5月9日16 m处瓢虫虫口密度为45头／m2，与当日其他距离瓢虫虫口密度差异显著（F＝14．673；d f＝5，54；p＜0．01）。2010年邻作小麦田最高峰出现于5月13日和5月23日，其中0 m处瓢虫虫口密度在5月23日极显著增高（F＝10．047；df＝5，54；p＜0．001）（见图4a）。

2009年与2010年小麦单作田瓢虫高峰日期与邻作田相同，其最高值分别出现在0 m和2 m（见图3b、4b）。经差异性分析得出，2009年和2010年最高峰当日小麦单作田16 m处瓢虫虫口密度分别与对应年最高值（2009年0 m处、2010年2 m处）差异极显著（F＝10．031；df＝5，54；p＜0．001）（F＝18．634；df＝5，54；p＜0．001）。

2．2．2 邻作与单作对小麦田蚜茧蜂种群动态的影响

2009年邻作小麦田蚜茧蜂最高峰出现在5月4日和5月9日（见图5a），经差异性分析发现0 m处蚜茧蜂虫口密度显著高于其他距离（F＝5．716；df＝5，54；p＜0．01）。2010年邻作小麦田蚜茧蜂最高峰出现于5月23日（见图6a），4 m处蚜茧蜂虫口密度显著高于其他距离（F＝2．797；df＝5，54；p＜0．05）。

2009年单作小麦田蚜茧蜂于5月9日0 m处出现最高峰，与其他距离差异不显著（F＝7．142；df＝5，54；p＞0．05）（见图5b）。2010年单作小麦田蚜茧蜂高峰出现在5月23日，最高值位于8 m处，但与6、16 m处蚜茧蜂数量差异不显著（F＝13．784；d f＝5，54；p＞0．05）（见图6b）。

2．3 邻作与单作对小麦生物量和产量的影响

对于小麦的生物量和产量，邻作与单作同样会产生影响。与小麦单作田相比，邻作模式下的小麦株高（F＝57．671；df＝5，54；p＜0．05）、穗长（F＝19．835；d f＝5，54；p＜0．05）、穗重（F＝17．071；d f＝5，54；p＜0．05）、千粒重（F＝48．816；df＝5，54；p＜0．05）均显著提高（见表1）。

表1 不同种植模式下小麦生物量与产量平均数1）

3 讨论

3．1 气候条件对蚜虫天敌的影响

2010年由于春季气温较2009年低，导致油菜与小麦的生育期推迟近10 d，从而造成了2009年与2010年天敌高峰出现日期上的差异。同时发现2009年和2010年天敌数量上没有明显的变化，说明天敌的数量并不直接依赖于当年的气候条件，而是与当年麦蚜数量有很大联系，其种群动态是随着麦蚜种群动态的变化而变化。

3．2 邻作对油菜田天敌的影响

油菜田中的天敌以瓢虫和寄生蜂为主。当地的瓢虫种类包括龟纹瓢虫（Propylea j aponica）、异色瓢虫（Har monia axyridis）、七星瓢虫（Coccinell a septempunctata）等，其中以异色瓢虫为优势种。油菜田中的寄生蜂以烟蚜茧蜂（Aphidius gif uensis）和燕麦蚜茧蜂（A．avenae）为主。

对2009年和2010年的结果进行分析发现，油菜田中瓢虫大量出现于靠近小麦、油菜交界处的位置，即0～6 m处，说明邻作使得油菜田中的瓢虫更倾向于向小麦田转移，这是多作物耕作系统造成的天敌资源的转移。

对蚜茧蜂的结果进行分析发现，蚜茧蜂在两种作物交界处（即0 m处）的数量最多，与其他距离相比差异显著（F＝15．372；df＝5，54；p＜0．05），说明相对于瓢虫来说，油菜田中的蚜茧蜂有着更强的向邻作小麦田迁移的倾向。

3．3 单作与邻作对小麦田瓢虫种群动态的影响

邻作小麦田瓢虫的发生趋势近似于双峰，这与麦田蚜虫的发生情况相关，分别在麦长管蚜与禾谷缢管蚜最高峰当日5 d以后瓢虫数量出现高峰。而且此时油菜处于成熟期，油菜田中的瓢虫开始向小麦田迁移。2010年小麦田0 m处5月23日的高峰是由于油菜收获之后，油菜田间的瓢虫迁移至小麦田所致。对于高峰当日瓢虫数量的显著性分析得出0、2、4 m 处的瓢虫数量显著高于6、8、16 m 处的数量（F＝9．632；d f＝5，54；p＜0．01），由此表明，随着油菜的成熟，瓢虫逐渐向油菜－小麦邻近处转移。同时也说明瓢虫在油菜－小麦田间迁移的最有效距离为4 m，这与Men等的报道相符，即捕食性天敌在小麦－棉花邻作田间转移的距离为4 m［6］。

单作小麦田中瓢虫的发生趋势与邻作小麦田相似，瓢虫数量在不同距离间也存在差异，总的趋势是靠近边界处的位置数量多，离边界远的位置数量少。

由此得出，无论是在单作模式还是在邻作模式下，瓢虫自身迁移能力有限，只能在一定的距离范围内迁移，本试验得出的结论是在油菜－小麦邻作模式下瓢虫最有效的迁移距离为4 m，无法控制16 m处的蚜虫数量，因为16 m处的无翅麦蚜数量总是与其他距离处差异显著（F＝15．913；df＝5，54；p＜0．001）（费晓东等，待发表），而单作模式这种差异不显著，说明油菜－小麦邻作模式下天敌可以更好地控制近距离的蚜虫危害。

3．4 单作与邻作对小麦田蚜茧蜂种群动态的影响

蚜茧蜂是寄生蚜虫的专性内寄生蜂，油菜－小麦的邻作模式影响了其在田间的种群动态变化。蚜茧蜂在油菜田中表现为单峰，而在小麦田中由于麦长管蚜与禾谷缢管蚜先后发生以及油菜田中蚜茧蜂的迁入使得其种群动态为双峰。本试验发现，对邻作小麦田蚜茧蜂数量最高峰当日数据进行分析，发现除最高的0 m（2009年）和4 m（2010年）处外，其他各距离之间不存在显著差异（F＝9．684；df＝5，54；p＜0．001），说明相对于捕食性天敌瓢虫来说，作为寄生性天敌的蚜茧蜂的迁移能力更强。

小麦单作田中，蚜茧蜂种群动态为单峰。相比于邻作田，单作田各距离之间蚜茧蜂数量上的差异不显著，说明油菜－小麦邻作可以影响蚜茧蜂的转移，使得更多的蚜茧蜂出现在交界处。

3．5 单作与邻作对小麦生物量和产量的影响

与小麦单作田相比，油菜－小麦邻作模式既显著提高了小麦的生物量（株高、穗长），也显著提高了小麦的产量（穗重、千粒重）。在小麦品种与管理方式相同的情况下，油菜－小麦邻作增强了天敌资源的作用，有效控制了蚜虫的种群密度，其直接结果就是提高了小麦的产量和生物量。

［1］ 王铁臣，司力珊，徐凯，等．番茄间作香草植物驱避白粉虱的试验初报［J］．中国蔬菜，2006（7）：21－22．

［2］ 周海波，陈巨莲，程登发，等．小麦间作豌豆对麦长管蚜及其主要天敌种群动态的影响［J］．昆虫学报，2009，52（7）：775－782．

［3］ Root R B．Organization of a plant－art hr opod association in si mple and diverse habitats：The fauna of collar ds（Br assica oler acea）［J］．Ecol Monogr，1973，43：95－124．

［4］ Andow D A，Risch S J．Predation in diversified agr oecosystems：relations bet ween a coccinellid predator and its f ood［J］．J Appl Ecol，1985，22：357－372．

［5］ Sheehan W．Response by specialist and generalist natural enemies to agroecosystem diversification：a selective review［J］．Environ Entomol，1986，15：456－461．

［6］ Men X Y，Ge F，Yardi m E N，et al．Evaluation of winter wheat as a potential relay crop f or enhancing biological control of cotton aphids in seedling cotton［J］．Biocontrol，2004，4：701－114．

［7］ 刘生辉，任月萍，冀鹏鑫，等．2．5%辉丰菊酯乳油防治麦蚜的药效试验［J］．陕西农业科学，2002，11（6）：5－6．

［8］ 王顺建，刘光荣，王向阳，等．12种药剂防治麦蚜及对天敌安全性田间实验［J］．农业科学与管理，2003，24（1）：26－28．

［9］Altieri M A，Letour neau D K．Vegetation manage ment and biological control in agr oecosystems［J］．Cr op Protection，1982，1：405－430．

［10］Mur doch W．W．Diversity，co mplexity，stability and pest control［J］．J Appl Ecol，1975，12：795－807．

［11］Van Emden H F，Willia ms G F．Insect stability and diversity in agr o－ecosystems［J］．Annu Rev Ento mol，1974，19：455－475．