生草对北方山地桃园害虫和天敌昆虫数量动态的影响

2021-02-21 11:55张鹏飞
乡村科技 2021年30期
关键词:生草树冠天敌

张 瑞 张鹏飞

(1.贵州省绿色食品发展中心,贵州 贵阳 550001;2.邢台学院生物科学与工程学院,河北 邢台 054001)

在果园内长期使用化学农药,不仅会使害虫产生抗药性,杀伤害虫的天敌昆虫,引起害虫再次猖獗,而且还会造成果品农药残留严重超标。随着人们生活水平的日益提高,人们对高质量水果质量的要求也越来越高。因此,生产出绿色、高质量的水果成为当前迫切的需要。果园生草是一种病虫害生物防治技术,基本原理是通过在果园内有选择性地的种草,为园内的害虫天敌昆虫提供更加丰富的猎物、花蜜食物以及更适宜的越冬、越夏、栖息和避难场所,从而招引引来更多的昆虫天敌,进而减施甚至不施化学农药[1-3]。此外,采用生草技术还可改善地面小气候环境,增加土壤墒情及有机质含量,最终有利于生产出高品质的水果[4-5]。

果园生草在国内外早有较多的研究,但多集中在苹果园、梨园和枣园内,有关山区桃园生草的报道研究不是很多[6-10]。生草后果园内的生态系统,尤其是害虫与其天敌昆虫之间的关系发生了较大变化。因此,生草的种类以及果园所处的小气候环境对生草效果有着重要影响。以往报道的桃园生草研究涉及的草种主要为白三叶(Trifoliumrepens)、夏至草(Lagopsissupina)等[11-12],而关于在北方浅山区桃园内混合种植黑麦草(Loliummultiflorum)、白三叶和紫花苜蓿(Medicagosativa)防治害虫未有研究。本文对桃园内混合种植黑麦草、白三叶和紫花苜蓿防治害虫进行了研究,为北方山区桃园害虫的生物防治提供了一定的科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验地

试验基地位于河北省石家庄市赞皇县西部浅山区的花果山桃园,桃园总面积约达133.33余hm2,全年平均气温在10~20℃。试验区域位于同一沟域内,面积约3.33hm2。参试验桃树的主要品种是为油蟠桃,树龄4a,树高2~3m,行株距为4m×2m,长势良好。蚜虫和叶蝉是该桃园的主要害虫,调查期间正值叶蝉发生期。试验地不施任何农药。

1.2 试验方法

1.2.1 生草试验:于2019年4月,在生草地(图1,处理组)树下按3∶2∶2的比例以混合撒播的方式混种黑麦草、白三叶和紫花苜蓿3种牧草种子,清耕地(图1,对照组)内不种植任何植物,并及时清除杂草。生草地设置了3个重复地块,清耕地设置了2个重复地块,每个重复地块约2668m2。生草地与清耕地试验区域的至少间隔200m。生草成坪后施肥以磷钾肥为主,每667m2施肥10~20kg。在春夏季节,草的生长量较大,应适当增加氮磷钾肥的用量,干旱时及时浇灌。生草成坪前要及时进行人工除草;生草成坪后,由于其抑制杂草的能力增强,一般不再进行除草。在草高30cm时开始刈割,全年刈割3~5次。刈割时,白三叶留1~2个分枝,禾本科草需留心叶。每次刈割时不可一次性割完,应顺行留一部分,等割过的草长出后再刈割。生草地与清耕地内其他农事操作均保持一致。

图1 生草地与清耕地

1.2.2 树下地面昆虫调查:采用五点取样法在地面植被上调查昆虫情况,每个采样点的面积约60m2。调查时边前进边扫网,共扫10个来回、20网次,扫网宽度1m左右,扫网调查由专人进行。对于不明确的物种,捕获后用75%的酒精浸泡,带回室内进行镜检计数。每隔7~10d调查1次,调查多在9:00左右开始。调查区间从2019年6月29日开始到2019年9月29日结束。

1.2.3 树冠昆虫调查:在上述的每个采样点内,选取1棵桃树进行树冠昆虫调查,所选桃树与地面调查区域有一定间隔。树冠调查与地面调查同时进行。调查时环绕桃树进行连续扫网(网长76.4cm,直径32.8cm),共扫网10个来回、20网次,扫网调查由专人进行。其他同地面调查。

1.3 数据处理

利用GraphPadPrism6.0数据处理软件对收集的数据进行处理,绘制种群动态图(见图2、图3)。。

图2 树下植食性昆虫与捕食性天敌的数量动态

图3 树冠有害叶蝉与树冠捕食性天敌的数量动态

2 结果与分析

2.1 树下植食性昆虫与捕食性天敌的种群动态

如图2所示,对桃树无害的植食性昆虫条沙叶蝉(Psanrmotettixstrintus)在生草地的数量明显多于清耕地。生草地内条沙叶蝉主要出现在7—8月份,并在7月中旬达到峰值,之后一直处于较低水平。对桃树无害的植食性昆虫苜蓿斑蚜(Therioaphistrifolii)在生草地从8月中旬开始出现,之后逐渐增多,清耕地内的苜蓿斑蚜数量明显少于生草地。生草地内的捕食性天敌异色瓢虫(Harmoniaaxyridis)、龟纹瓢虫(Propylaeajaponica)、日本通草蛉(Chrysoperlanipponensis)和东亚小花蝽(Oriussauteri)混合种群的数量一直高于清耕地,并在7月下旬和9月底达到峰值。这与植食性昆虫条沙叶蝉和苜蓿斑蚜分别在7月中旬和9月下旬达到峰值高度一致,表明生草地植食性昆虫增多很可能是捕食性天敌增多的重要原因。

2.2 树冠害虫与树冠捕食性天敌的种群数量动态

如图3所示,生草地树冠上的捕食性天敌异色瓢虫、龟纹瓢虫、日本通草蛉和东亚小花蝽混合种群的数量一直高于清耕地,并且种群数量的波动趋势基本与树下(图2)一致。上述结果表明,生草地树冠天敌昆虫增多很可能与树下天敌昆虫增多有关。经初步鉴定,本地区桃树上的主要害虫为塔叶蝉族(Zyginellini)的叶蝉,这些树冠上有害叶蝉的数量在清耕地总体高于生草地(图3)。生草地内树冠捕食性天敌的数量在7月上中旬处于较高水平,而此时树冠上叶蝉的数量很低,之后树冠混合天敌的数量也开始下降,至7月底降至最低水平;进入8月份,叶蝉的数量开始上升,到9月上旬达最高峰,此时天敌数量也开始上升,并在9月底也达到了最高峰,显然,捕食性天敌与叶蝉间呈现出较为典型的互为消长的动态关系(图3)。同样在清耕地,天敌与叶蝉间的动态关系基本与生草地一致(图3)。上述结果显示,树冠天敌对树冠有害叶蝉具有一定的控制作用。

3 讨论

生草地树下捕食性天敌数量的增加很可能与地面的植食性昆虫增多有关。条沙叶蝉的寄主多为一些禾本科杂草,对果树无害,是果园内捕食性天敌的猎物之一。本试验结果显示,条沙叶蝉在生草地较多,在清耕地几乎没有。生草地中的条沙叶蝉主要出现在7—8月份,这可能是生草地树下捕食性天敌在7月份显著高于清耕地的主要原因之一。苜蓿斑蚜以苜蓿为寄主,对桃树无害,也是园内捕食性天敌的猎物。上述结果显示:清耕园内几乎未发生苜蓿斑蚜;而在生草地,苜蓿斑蚜从8月中旬出现后,数量逐渐增多,这可能是树下捕食性天敌在9月份升高的主要原因之一。

本文研究结果显示,树冠上捕食性天敌种群动态变化趋势与树下的高度一致,均在7月份和9月份相对较高,在其他时间较低,表明树下天敌的数量可能对树冠上的有直接影响。瓢虫、草蛉和小花蝽是园内的主要捕食性天敌,这些天敌昆虫均具有较强的扩散能力,易在树冠与树下间进行迁徙。因此,树下的天敌数量增多后可迁徙至树上,从而而使树冠天敌增多。谌爱东等的研究表明,在苹果园生草可显著增加树下以及树冠上蚜虫天敌的数量,并且树冠天敌数量与树下天敌数量之间呈正相关关系,与本文研究结果基本一致[13]。

本文结果显示,在生草地和清耕地内,当叶蝉的数量较低时,天敌数量逐渐下降,而当叶蝉数量开始上升时,捕食性天敌紧随其后,数量也在逐渐上升,二者呈现出较为明显的互为消长的动态关系。昆虫生态学相关理论显示,捕食者与被捕食者之间的关系符合Lotka-Voterra方程,也即,随着捕食者种群的增长,被食者种群逐步下降,当被食者种群降至某一定低值时,捕食者种群的数量因饥饿而下降,使被食者种群得以恢复,至当被食者种群密度升至某个较高密度时,捕食者种群的数量又得以上升,如此往复,循环不息[14]。显然,本文中的捕食性天敌与树冠叶蝉属于捕食者与被捕食的关系,加之清耕地树冠上的叶蝉数量又总体高于生草地,因此,树冠上的捕食性天敌对树冠有害叶蝉具有控制作用。

4 结论

综上所述,桃园混种牧草后,首先在树下吸引了对桃树无害的植食性昆虫条沙叶蝉和苜蓿斑蚜,其次又吸引了捕食性天敌昆虫,这些捕食性天敌昆虫又有一部分迁徙到了树冠上而使树冠上捕食性天敌增多,最终对树冠上的害虫起到了更好的控制作用。

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