常庆喜,候治国,郭其涛 (河南省获嘉县农牧局,河南获嘉453800)
小麦是河南的主要粮食作物,种植面积占全国总种植面积的近1/6,总产占全国总产量的1/6,均居全国第1位。因此,做好小麦生产不仅是河南农业的重要任务,而且对全国农业生产也具有极其重要的意义。然而在生产过程中小麦常常遭受多种害虫的侵袭危害,造成严重损失,导致小麦产量降低、品质低劣,对其影响极大,如不及时治理可造成产量损失达10% ~20%,重者可达30%以上。因此,对麦田害虫的治理刻不容缓。国内外学者对小麦害虫进行了大量研究,但他们的研究多局限于单个种群的水平上,而单种种群的研究并不能为小麦害虫的防治提供全面、完整的理论依据。昆虫群落是生物群落的重要组成部分,在农田生态系中占有重要位置,将直接影响作物的生长发育和生物产量,是害虫防治中的主要治理对象。因此,了解麦田昆虫群落的结构和生态功能是进行农业害虫综合治理的基础之一。著名的生态学家Odum.E.P对昆虫群落进行了研究与理论探讨,他指出:“对某种特定生物的控制的最好方法就是改变群落,而不是攻击生物本身。”[1]在我国,对农田昆虫群落的研究仍是初步阶段[2-3],而对冬小麦的研究更少。为此,河南省获嘉县农牧局工作人员于2013年4月至2014年5月在获嘉县后李村对麦田昆虫群落进行了系统调查,旨在为麦田害虫的综合治理提供理论依据。
1.1 调查田概况 调查在河南省新乡市获嘉县集聚区后李村进行,选择一块具有代表性的麦田,面积为0.13 hm2。品种为“矮抗58”,田间管理措施良好,小麦长势良好。
1.2 方法
1.2.1 调查方法。从4月5日至5月30日,采用系统调查法每5 d调查一次。根据不同昆虫种类采用不同的调查方法,麦长管蚜、禾缢管蚜采用5点取样法,每点20株。麦圆蜘蛛采用盘拍法收集记数,选一垄麦,长度为33 cm。其他昆虫调查采用随机网捕收集法,在调查田内随机网捕15复次。每次调查记录昆虫的种类和数量。
1.2.2 分析方法。分别用自然分类系统、昆虫的生态功能、空间结构对昆虫群落的组成进行归类和分析。
2.1 麦田生态特点 小麦是一次性收获的越冬作物,靠群体形成产量,决定了麦田的群体密度大,是昆虫越冬的重要场所,为害虫的发生、危害提供了条件[4]。因此,麦田昆虫群落与小麦的生长发育状况密切相关,是麦田昆虫群落的基础。
2.2 昆虫群落的组成分析 昆虫群落组成调查结果见表1。
表1 麦田昆虫群落结构调查结果
续表1
2.2.1 昆虫群落的自然组成分析。由表2可知,麦田昆虫主要有23种,属于9个目19个科。各目昆虫所占比例大小为:双翅目﹥半翅目、膜翅目﹥鞘翅目﹥同翅目、蜘蛛目﹥脉翅目、鳞翅目、真螨目。其中,前4个目的昆虫种类较多,占麦田昆虫种类的69.56%,在麦田昆虫群落水平上占重要地位,对麦田昆虫群落的结构与性质具有决定性影响,是认识和研究麦田昆虫群落的主体。
表2 麦田昆虫群落系统分析
2.2.2 昆虫群落的功能组成分析。根据表1结果,按不同的营养水平分成植食性昆虫、肉食性昆虫、腐食性昆虫、杂食性昆虫不同的功能组分(表3)。麦田的主要害虫有麦长管蚜、禾缢管蚜、麦圆蜘蛛,它们的数量之和占昆虫群落总数量的87.13%,而种类仅占总物种数的13.04%,该3种昆虫是麦田昆虫群落的优势种。它们对小麦昆虫群落的结构、组成、功能起决定性作用,对小麦的危害最大,是主要防治对象。在2014年的昆虫群落中,麦长管蚜占72.83%,禾缢管蚜只占13.15%,麦圆蜘蛛仅占1.15%。因此,麦长管蚜是群落中的顶极优势种,应作为综合治理的重要目标。次要害虫数量占昆虫群落总数量的0.97%,其物种却占总物种的34.78%,即数量少、种类多。在治理中有些数量较多的种类只能作为兼治对象,但是它们却影响着整个昆虫群落的结构变化,对昆虫群落的稳定起着重要作用,对小麦的生态平衡也起着重要作用。探讨该类害虫的动态,研究它们在群落中的地位和作用,是麦田害虫综合治理的基础。
天敌昆虫数量占昆虫总数量的11.76%,其物种占总物种数的34.78%,在群落水平上对害虫起控制作用,其中重要的天敌如蚜茧蜂对害虫的控制作用较强。
表3 麦田昆虫群落不同营养水平分类
2.2.3 昆虫群落优势种分析。由表1计算可知,优势度在前3位的是麦长管蚜、禾缢管蚜、麦圆蜘蛛,优势度分别为72.83%、13.15%、1.15%,说明麦长管蚜、禾缢管蚜、麦圆蜘蛛是麦田害虫的优势种,对群落起决定作用。其中麦长管蚜优势度最高,在生产上对小麦危害也最大,是首要的治理对象。从小麦的不同生育期来看,4月20~30日小麦生育期处于扬花-灌浆初期,由于温湿度适宜,食料充足,麦长管蚜、禾缢管蚜的数量呈直线上升。4月30日至5月15日小麦生育期为灌浆-乳熟初期,禾缢管蚜数量一直处于直线上升状态,并于5月15日达到最高峰(1 756头)。而麦长管蚜数量于5月10日迅速升至最高点,高达6 381头,是该阶段麦田昆虫群落中的顶极优势种。麦长管蚜数量于5月10日后开始下降,禾缢管蚜数量于5月15日后开始下降,主要是由于小麦近于成熟、食料不适宜以及气候生态因子等因素造成的。在天敌中,优势度在前2位的是蚜茧蜂和瓢虫,优势度分别为11.11%、0.45%,虽然数量不是太大,但对昆虫群落的生态结构、组成都有一定的影响,在一定时期内对麦田害虫有自然控制作用,所以在防治时应该加以保护。另外,4月20日至5月20日小麦生育期处于扬花-乳熟期,蚜茧蜂(天敌)的数量也一直迅速上升,并于5月20日达到高峰(1 243头),与往年相比数量大幅度提高,成为优势天敌,是2014年麦田中后期昆虫群落的一个显著特点。
该时期是小麦产量形成的关键时期,又是害虫的发生盛期,再加上大量天敌昆虫追随的滞后性,所以害虫危害十分严重,应视其为群落综合治理的关键时期。最佳时间应在刚刚达到防治指标时,所以2014年最佳防治时期应在4月27日或28日。
2.2.4 昆虫群落的空间格局分析。根据昆虫群落在空间上的不同位置,将其分成4个空间层次,即地表、植株下部、植株中部、植株上部(表4)。麦田昆虫群落中大部分昆虫种群活动在小麦植株的中、上部。其中,有16种昆虫活动在植株中部,有15种活动在植株上部,有13种昆虫活动范围兼中、上部。这说明植株中、上部的昆虫种类多、数量多,对小麦危害最大,该类害虫主要通过咀嚼和刺吸采食小麦的叶片和汁液。另外,麦圆蜘蛛活动范围最广,在地表面、植株中部、植株上部均有发生。
表4 麦田昆虫群落空间结构
结合表1,自4月5日到5月30日在整个小麦生育的中后期阶段,昆虫群落中大部分活动范围都以植株中上部为主,与表4结果一致。因此,可以说在麦田昆虫群落空间结构中,大部分昆虫种群都活动在植株中上部[5]。
综上可知,小麦植株中上部的叶片,特别是小麦子粒是害虫危害的重点对象。这也是小麦中后期害虫发生、危害严重,造成产量损失以及品质下降的原因。该时期是小麦产量形成的关键时期,在综合治理中应提前做好防治工作,把产量损失降低到最低限度。在防治时,喷药重点应在小麦植株的中上部。
对麦田中后期昆虫群落结构进行调查与分析。结果表明:昆虫群落复杂,有9个目23种,种类多,数量大,其中,麦长管蚜、禾缢管蚜、麦圆蜘蛛是昆虫群落中优势种,蚜茧蜂是昆虫群落中天敌优势种;位于植株中、上部的昆虫群落占整个昆虫群落的绝大多数,在防治时应作为重点。
在群落水平上治理麦田害虫,是农业害虫综合治理的发展方向。当今的高科技、现代化农业的发展要求表明单个种群的治理难以从根本上解决农业害虫防治的难题。从群落的水平上研究综合治理害虫非常有效,值得提倡和推广。
该试验是在小麦生长的中后期进行的,只是一个季节的调查,不可能全面系统地概括小麦整个生长过程的昆虫群落结构,不能对昆虫群落进行全面分析,后续工作应对小麦生长的其他时期进行调查。
[1]王运兵,王连泉,梁常运,等.农业害虫综合治理[M].郑州:河南科学技术出版社,1995:42-56.
[2]王运兵,兵文英,李冬莲,等.麦田中后期昆虫群落结构及演替的研究[J].河南职业技术师范学院学报,2003(1):33 -36.
[3]庞保平.麦田昆虫群落的时间格局[J].昆虫知识,1993,30(5):263-267.
[4]李光博,曾士迈,李振岐,等.小麦病虫草鼠害综合防治[M].北京:中国农业科技出版社,1993:166-183.
[5]牟少敏,杨勤民,许永玉,等.麦田昆虫群落结构和变动的研究[J].华东昆虫学报,2001(1):61-65.