費(fèi)曉東， 李 川， 張青文， 趙章武

（中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)與生物技術(shù)學(xué)院昆蟲(chóng)系，北京 100193）

多作物耕作模式是多種農(nóng)作物通過(guò)一定的方式種植在一起的耕作形式。間作、套作、鄰作等都是多作物耕作系統(tǒng)的重要方式，可以在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上廣泛運(yùn)用。與單作物耕作系統(tǒng)相比，多作物耕作系統(tǒng)群落環(huán)境更為復(fù)雜，生物多樣性程度高，可以避免害蟲(chóng)的大暴發(fā)。間作具有特殊氣味的香草植物，對(duì)番茄上的白粉虱有一定的驅(qū)避作用［1］。小麥間作豌豆對(duì)麥長(zhǎng)管蚜有良好的控制效果［2］。多作物耕作模式能夠控制害蟲(chóng)危害的主要原因是由于其對(duì)農(nóng)田天敵資源的調(diào)節(jié)，為捕食性和寄生性天敵提供合適的越冬場(chǎng)所，因此多作物耕作田中擁有更多的廣食性和專(zhuān)食性天敵，進(jìn)而更有效地抑制有害生物［3］。而且在多作物耕作系統(tǒng)中有更多種類(lèi)的植食性昆蟲(chóng)吸引天敵轉(zhuǎn)移取食［4－5］，其中包括一些單作田中少有的種類(lèi)［6］。

多年來(lái)，小麥蚜蟲(chóng)作為危害小麥生長(zhǎng)的主要害蟲(chóng)，一直受到廣泛的重視，化學(xué)方法一直是最普遍的除蟲(chóng)方法［2，7－8］。但是過(guò)度使用化學(xué)農(nóng)藥已經(jīng)帶來(lái)了一系列的問(wèn)題，如土壤條件的惡化、害蟲(chóng)抗藥性增加、害蟲(chóng)再猖獗以及對(duì)天敵的危害［9－11］。隨著IPM理論的提出，天敵的自然控害作用越來(lái)越被人們所重視。綜合運(yùn)用物理防治、化學(xué)防治、生物防治和生態(tài)防治，在控制蚜蟲(chóng)危害的同時(shí)也注重其所產(chǎn)生的社會(huì)效益和生態(tài)效益，成了生態(tài)學(xué)家和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者不容回避的問(wèn)題。

生態(tài)防治是生物防治的一種，是通過(guò)改變生態(tài)環(huán)境影響群落環(huán)境來(lái)達(dá)到降低蟲(chóng)害的作用。本文主要揭示改變農(nóng)田種植方式對(duì)農(nóng)田天敵種群動(dòng)態(tài)以及對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1．1 試驗(yàn)地概況與處理設(shè)置

試驗(yàn)在河南省駐馬店市農(nóng)科所農(nóng)場(chǎng)內(nèi)進(jìn)行，試驗(yàn)地為45 m×20 m的小麥田和45 m×20 m的油菜田。以小麥和油菜交界處向兩邊各在0、2、4、6、8、16 m處設(shè)立試驗(yàn)小區(qū)。每小區(qū)10點(diǎn)取樣，每個(gè)樣點(diǎn)1 m2，樣點(diǎn)之間距離相等。小麥田每小區(qū)6行，油菜田每小區(qū)4行。同時(shí)設(shè)立45 m×20 m的單作小麥田。

小麥品種為‘鄭麥9023’，用種量7．5 kg／667 m2；油菜品種為‘早熟1號(hào)’，用種量0．25 kg／667 m2。

所有試驗(yàn)田均采用相應(yīng)的常規(guī)播種和管理方式，且在作物整個(gè)生育期不施用任何農(nóng)藥。

1．2 試驗(yàn)地蚜蟲(chóng)發(fā)生與分布情況

2009年油菜田中菜蚜發(fā)生的高峰時(shí)期是從4月24日至5月4日，其中菜蚜種群數(shù)量在4月29日達(dá)到最高峰。2010年菜蚜種群數(shù)量最高峰出現(xiàn)在5月8日。

小麥田中麥長(zhǎng)管蚜在2009年4月29日和2010年5月8日分別達(dá)到最高峰，在無(wú)翅麥長(zhǎng)管蚜最高峰出現(xiàn)后5 d（2009年）和10 d（2010年）后，無(wú)翅禾谷縊管蚜也達(dá)到蟲(chóng)口密度最高峰。

油菜田和小麥田中的蚜蟲(chóng)種群密度隨著與小麥－油菜鄰作交界處距離的增加而增加，鄰作小麥田和油菜田以16 m處蚜蟲(chóng)種群密度最大，單作小麥田蚜蟲(chóng)在各距離之間呈均勻分布。

1．3 田間取樣方法

本試驗(yàn)連續(xù)2年進(jìn)行田間調(diào)查，日期為2009年4月5日－6月5日和2010年3月30日－6月2日。

油菜田調(diào)查采取棋盤(pán)式抽樣法，每處理10個(gè)樣點(diǎn)，每點(diǎn)1 m2（4行共計(jì)10株油菜），記錄整株油菜的瓢蟲(chóng)和寄生蜂種類(lèi)和數(shù)量，每5 d調(diào)查1次。

小麥田調(diào)查同樣采取棋盤(pán)式抽樣法，每處理10個(gè)樣點(diǎn)，每點(diǎn)定10株，調(diào)查記錄1 m2內(nèi)的地面、小麥整株的天敵發(fā)生種類(lèi)和數(shù)量。

1．4 田間調(diào)查方法

瓢蟲(chóng)的調(diào)查：采用直接計(jì)數(shù)法，記錄每個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)所有小麥植株和油菜植株上瓢蟲(chóng)的種類(lèi)以及成蟲(chóng)、幼蟲(chóng)數(shù)量。

寄生蜂的調(diào)查：以每個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)所有小麥和油菜植株上的僵蚜的數(shù)量代替。

1．5 統(tǒng)計(jì)分析

數(shù)據(jù)分析采用單因子方差分析（one－way ANOVA，F(xiàn)isher’s LSD test），所用軟件為SPSS11．5。

2 結(jié)果與分析

2．1 鄰作對(duì)油菜田優(yōu)勢(shì)天敵種群動(dòng)態(tài)的影響

2．1．1 鄰作對(duì)油菜田瓢蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)的影響

2009年油菜田中瓢蟲(chóng)的數(shù)量在5月4日達(dá)到最大值，對(duì)最高峰當(dāng)日數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性分析發(fā)現(xiàn)，位于小麥－油菜交界處0、2、4、6 m處的瓢蟲(chóng)數(shù)量顯著的大于8、16 m處（F＝4．292；df＝5，54；p＜0．01）（見(jiàn)圖1a）。2010年油菜田中瓢蟲(chóng)數(shù)量的高峰首先在5月8日2 m處出現(xiàn)，5 d之后即5月13日各距離處均達(dá)到最高峰，以4 m處數(shù)量最多，達(dá)到172頭／m2，16 m處數(shù)量最少，僅為45頭／m2，經(jīng)差異顯著性分析發(fā)現(xiàn)，最高峰當(dāng)日16 m處瓢蟲(chóng)數(shù)量與其他各距離差異顯著（F＝24．128；df＝5，54；p＜0．001）（見(jiàn)圖1b）

圖1 油菜田距鄰作交界處不同距離瓢蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)

2．1．2 鄰作對(duì)油菜田蚜繭蜂種群動(dòng)態(tài)的影響

2009年與2010年油菜田中蚜繭蜂的最高峰分別出現(xiàn)在5月4日和5月13日。數(shù)量的最高值均出現(xiàn)于0 m處，分別為2009年409頭／百株、2010年323頭／百株，經(jīng)差異性分析發(fā)現(xiàn)，最高峰當(dāng)日，0 m處蚜繭蜂數(shù)量顯著大于其他各距離（F＝9．369；d f＝5，54；p＜0．01）（F＝13．352；d f＝5，54；p＜0．001）（見(jiàn)圖2a，b）。

圖2 油菜田距鄰作交界處不同距離蚜繭蜂種群動(dòng)態(tài)

2．2 鄰作與單作對(duì)小麥田優(yōu)勢(shì)天敵種群動(dòng)態(tài)的影響

2．2．1 鄰作與單作對(duì)小麥田瓢蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)的影響

2009年鄰作小麥田瓢蟲(chóng)最高峰出現(xiàn)在5月4日和5月9日（見(jiàn)圖3a），以0 m處數(shù)量最多，5月9日16 m處瓢蟲(chóng)蟲(chóng)口密度為45頭／m2，與當(dāng)日其他距離瓢蟲(chóng)蟲(chóng)口密度差異顯著（F＝14．673；d f＝5，54；p＜0．01）。2010年鄰作小麥田最高峰出現(xiàn)于5月13日和5月23日，其中0 m處瓢蟲(chóng)蟲(chóng)口密度在5月23日極顯著增高（F＝10．047；df＝5，54；p＜0．001）（見(jiàn)圖4a）。

2009年與2010年小麥單作田瓢蟲(chóng)高峰日期與鄰作田相同，其最高值分別出現(xiàn)在0 m和2 m（見(jiàn)圖3b、4b）。經(jīng)差異性分析得出，2009年和2010年最高峰當(dāng)日小麥單作田16 m處瓢蟲(chóng)蟲(chóng)口密度分別與對(duì)應(yīng)年最高值（2009年0 m處、2010年2 m處）差異極顯著（F＝10．031；df＝5，54；p＜0．001）（F＝18．634；df＝5，54；p＜0．001）。

2．2．2 鄰作與單作對(duì)小麥田蚜繭蜂種群動(dòng)態(tài)的影響

2009年鄰作小麥田蚜繭蜂最高峰出現(xiàn)在5月4日和5月9日（見(jiàn)圖5a），經(jīng)差異性分析發(fā)現(xiàn)0 m處蚜繭蜂蟲(chóng)口密度顯著高于其他距離（F＝5．716；df＝5，54；p＜0．01）。2010年鄰作小麥田蚜繭蜂最高峰出現(xiàn)于5月23日（見(jiàn)圖6a），4 m處蚜繭蜂蟲(chóng)口密度顯著高于其他距離（F＝2．797；df＝5，54；p＜0．05）。

2009年單作小麥田蚜繭蜂于5月9日0 m處出現(xiàn)最高峰，與其他距離差異不顯著（F＝7．142；df＝5，54；p＞0．05）（見(jiàn)圖5b）。2010年單作小麥田蚜繭蜂高峰出現(xiàn)在5月23日，最高值位于8 m處，但與6、16 m處蚜繭蜂數(shù)量差異不顯著（F＝13．784；d f＝5，54；p＞0．05）（見(jiàn)圖6b）。

2．3 鄰作與單作對(duì)小麥生物量和產(chǎn)量的影響

對(duì)于小麥的生物量和產(chǎn)量，鄰作與單作同樣會(huì)產(chǎn)生影響。與小麥單作田相比，鄰作模式下的小麥株高（F＝57．671；df＝5，54；p＜0．05）、穗長(zhǎng)（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）均顯著提高（見(jiàn)表1）。

表1 不同種植模式下小麥生物量與產(chǎn)量平均數(shù)1）

3 討論

3．1 氣候條件對(duì)蚜蟲(chóng)天敵的影響

2010年由于春季氣溫較2009年低，導(dǎo)致油菜與小麥的生育期推遲近10 d，從而造成了2009年與2010年天敵高峰出現(xiàn)日期上的差異。同時(shí)發(fā)現(xiàn)2009年和2010年天敵數(shù)量上沒(méi)有明顯的變化，說(shuō)明天敵的數(shù)量并不直接依賴于當(dāng)年的氣候條件，而是與當(dāng)年麥蚜數(shù)量有很大聯(lián)系，其種群動(dòng)態(tài)是隨著麥蚜種群動(dòng)態(tài)的變化而變化。

3．2 鄰作對(duì)油菜田天敵的影響

油菜田中的天敵以瓢蟲(chóng)和寄生蜂為主。當(dāng)?shù)氐钠跋x(chóng)種類(lèi)包括龜紋瓢蟲(chóng)（Propylea j aponica）、異色瓢蟲(chóng)（Har monia axyridis）、七星瓢蟲(chóng)（Coccinell a septempunctata）等，其中以異色瓢蟲(chóng)為優(yōu)勢(shì)種。油菜田中的寄生蜂以煙蚜繭蜂（Aphidius gif uensis）和燕麥蚜繭蜂（A．a(chǎn)venae）為主。

對(duì)2009年和2010年的結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，油菜田中瓢蟲(chóng)大量出現(xiàn)于靠近小麥、油菜交界處的位置，即0～6 m處，說(shuō)明鄰作使得油菜田中的瓢蟲(chóng)更傾向于向小麥田轉(zhuǎn)移，這是多作物耕作系統(tǒng)造成的天敵資源的轉(zhuǎn)移。

對(duì)蚜繭蜂的結(jié)果進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，蚜繭蜂在兩種作物交界處（即0 m處）的數(shù)量最多，與其他距離相比差異顯著（F＝15．372；df＝5，54；p＜0．05），說(shuō)明相對(duì)于瓢蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，油菜田中的蚜繭蜂有著更強(qiáng)的向鄰作小麥田遷移的傾向。

3．3 單作與鄰作對(duì)小麥田瓢蟲(chóng)種群動(dòng)態(tài)的影響

鄰作小麥田瓢蟲(chóng)的發(fā)生趨勢(shì)近似于雙峰，這與麥田蚜蟲(chóng)的發(fā)生情況相關(guān)，分別在麥長(zhǎng)管蚜與禾谷縊管蚜最高峰當(dāng)日5 d以后瓢蟲(chóng)數(shù)量出現(xiàn)高峰。而且此時(shí)油菜處于成熟期，油菜田中的瓢蟲(chóng)開(kāi)始向小麥田遷移。2010年小麥田0 m處5月23日的高峰是由于油菜收獲之后，油菜田間的瓢蟲(chóng)遷移至小麥田所致。對(duì)于高峰當(dāng)日瓢蟲(chóng)數(shù)量的顯著性分析得出0、2、4 m 處的瓢蟲(chóng)數(shù)量顯著高于6、8、16 m 處的數(shù)量（F＝9．632；d f＝5，54；p＜0．01），由此表明，隨著油菜的成熟，瓢蟲(chóng)逐漸向油菜－小麥鄰近處轉(zhuǎn)移。同時(shí)也說(shuō)明瓢蟲(chóng)在油菜－小麥田間遷移的最有效距離為4 m，這與Men等的報(bào)道相符，即捕食性天敵在小麥－棉花鄰作田間轉(zhuǎn)移的距離為4 m［6］。

單作小麥田中瓢蟲(chóng)的發(fā)生趨勢(shì)與鄰作小麥田相似，瓢蟲(chóng)數(shù)量在不同距離間也存在差異，總的趨勢(shì)是靠近邊界處的位置數(shù)量多，離邊界遠(yuǎn)的位置數(shù)量少。

由此得出，無(wú)論是在單作模式還是在鄰作模式下，瓢蟲(chóng)自身遷移能力有限，只能在一定的距離范圍內(nèi)遷移，本試驗(yàn)得出的結(jié)論是在油菜－小麥鄰作模式下瓢蟲(chóng)最有效的遷移距離為4 m，無(wú)法控制16 m處的蚜蟲(chóng)數(shù)量，因?yàn)?6 m處的無(wú)翅麥蚜數(shù)量總是與其他距離處差異顯著（F＝15．913；df＝5，54；p＜0．001）（費(fèi)曉東等，待發(fā)表），而單作模式這種差異不顯著，說(shuō)明油菜－小麥鄰作模式下天敵可以更好地控制近距離的蚜蟲(chóng)危害。

3．4 單作與鄰作對(duì)小麥田蚜繭蜂種群動(dòng)態(tài)的影響

蚜繭蜂是寄生蚜蟲(chóng)的專(zhuān)性內(nèi)寄生蜂，油菜－小麥的鄰作模式影響了其在田間的種群動(dòng)態(tài)變化。蚜繭蜂在油菜田中表現(xiàn)為單峰，而在小麥田中由于麥長(zhǎng)管蚜與禾谷縊管蚜先后發(fā)生以及油菜田中蚜繭蜂的遷入使得其種群動(dòng)態(tài)為雙峰。本試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，對(duì)鄰作小麥田蚜繭蜂數(shù)量最高峰當(dāng)日數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)除最高的0 m（2009年）和4 m（2010年）處外，其他各距離之間不存在顯著差異（F＝9．684；df＝5，54；p＜0．001），說(shuō)明相對(duì)于捕食性天敵瓢蟲(chóng)來(lái)說(shuō)，作為寄生性天敵的蚜繭蜂的遷移能力更強(qiáng)。

小麥單作田中，蚜繭蜂種群動(dòng)態(tài)為單峰。相比于鄰作田，單作田各距離之間蚜繭蜂數(shù)量上的差異不顯著，說(shuō)明油菜－小麥鄰作可以影響蚜繭蜂的轉(zhuǎn)移，使得更多的蚜繭蜂出現(xiàn)在交界處。

3．5 單作與鄰作對(duì)小麥生物量和產(chǎn)量的影響

與小麥單作田相比，油菜－小麥鄰作模式既顯著提高了小麥的生物量（株高、穗長(zhǎng)），也顯著提高了小麥的產(chǎn)量（穗重、千粒重）。在小麥品種與管理方式相同的情況下，油菜－小麥鄰作增強(qiáng)了天敵資源的作用，有效控制了蚜蟲(chóng)的種群密度，其直接結(jié)果就是提高了小麥的產(chǎn)量和生物量。

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