費曉東， 李 川， 張青文， 趙章武

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

多作物耕作模式是多種農(nóng)作物通過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，可以避免害蟲的大暴發(fā)。間作具有特殊氣味的香草植物，對番茄上的白粉虱有一定的驅(qū)避作用［1］。小麥間作豌豆對麥長管蚜有良好的控制效果［2］。多作物耕作模式能夠控制害蟲危害的主要原因是由于其對農(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所，因此多作物耕作田中擁有更多的廣食性和專食性天敵，進而更有效地抑制有害生物［3］。而且在多作物耕作系統(tǒng)中有更多種類的植食性昆蟲吸引天敵轉(zhuǎn)移取食［4－5］，其中包括一些單作田中少有的種類［6］。

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

生態(tài)防治是生物防治的一種，是通過改變生態(tài)環(huán)境影響群落環(huán)境來達到降低蟲害的作用。本文主要揭示改變農(nóng)田種植方式對農(nóng)田天敵種群動態(tài)以及對農(nóng)作物產(chǎn)量的影響。

1 材料與方法

1．1 試驗地概況與處理設(shè)置

試驗在河南省駐馬店市農(nóng)科所農(nóng)場內(nèi)進行，試驗地為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)立試驗小區(qū)。每小區(qū)10點取樣，每個樣點1 m2，樣點之間距離相等。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’，用種量0．25 kg／667 m2。

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

1．2 試驗地蚜蟲發(fā)生與分布情況

2009年油菜田中菜蚜發(fā)生的高峰時期是從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。

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

油菜田和小麥田中的蚜蟲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處蚜蟲種群密度最大，單作小麥田蚜蟲在各距離之間呈均勻分布。

1．3 田間取樣方法

本試驗連續(xù)2年進行田間調(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)查采取棋盤式抽樣法，每處理10個樣點，每點1 m2（4行共計10株油菜），記錄整株油菜的瓢蟲和寄生蜂種類和數(shù)量，每5 d調(diào)查1次。

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

1．4 田間調(diào)查方法

瓢蟲的調(diào)查：采用直接計數(shù)法，記錄每個樣點內(nèi)所有小麥植株和油菜植株上瓢蟲的種類以及成蟲、幼蟲數(shù)量。

寄生蜂的調(diào)查：以每個樣點內(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 鄰作對油菜田優(yōu)勢天敵種群動態(tài)的影響

2．1．1 鄰作對油菜田瓢蟲種群動態(tài)的影響

2009年油菜田中瓢蟲的數(shù)量在5月4日達到最大值，對最高峰當(dāng)日數(shù)據(jù)進行差異性分析發(fā)現(xiàn)，位于小麥－油菜交界處0、2、4、6 m處的瓢蟲數(shù)量顯著的大于8、16 m處（F＝4．292；df＝5，54；p＜0．01）（見圖1a）。2010年油菜田中瓢蟲數(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日各距離處均達到最高峰，以4 m處數(shù)量最多，達到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處瓢蟲數(shù)量與其他各距離差異顯著（F＝24．128；df＝5，54；p＜0．001）（見圖1b）

圖1 油菜田距鄰作交界處不同距離瓢蟲種群動態(tài)

2．1．2 鄰作對油菜田蚜繭蜂種群動態(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）（見圖2a，b）。

圖2 油菜田距鄰作交界處不同距離蚜繭蜂種群動態(tài)

2．2 鄰作與單作對小麥田優(yōu)勢天敵種群動態(tài)的影響

2．2．1 鄰作與單作對小麥田瓢蟲種群動態(tài)的影響

2009年鄰作小麥田瓢蟲最高峰出現(xiàn)在5月4日和5月9日（見圖3a），以0 m處數(shù)量最多，5月9日16 m處瓢蟲蟲口密度為45頭／m2，與當(dāng)日其他距離瓢蟲蟲口密度差異顯著（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處瓢蟲蟲口密度在5月23日極顯著增高（F＝10．047；df＝5，54；p＜0．001）（見圖4a）。

2009年與2010年小麥單作田瓢蟲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處瓢蟲蟲口密度分別與對應(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 鄰作與單作對小麥田蚜繭蜂種群動態(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（見圖5a），經(jīng)差異性分析發(fā)現(xiàn)0 m處蚜繭蜂蟲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（見圖6a），4 m處蚜繭蜂蟲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）（見圖6b）。

2．3 鄰作與單作對小麥生物量和產(chǎn)量的影響

對于小麥的生物量和產(chǎn)量，鄰作與單作同樣會產(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（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 氣候條件對蚜蟲天敵的影響

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。同時發(fā)現(xiàn)2009年和2010年天敵數(shù)量上沒有明顯的變化，說明天敵的數(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，其種群動態(tài)是隨著麥蚜種群動態(tài)的變化而變化。

3．2 鄰作對油菜田天敵的影響

油菜田中的天敵以瓢蟲和寄生蜂為主。當(dāng)?shù)氐钠跋x種類包括龜紋瓢蟲（Propylea j aponica）、異色瓢蟲（Har monia axyridis）、七星瓢蟲（Coccinell a septempunctata）等，其中以異色瓢蟲為優(yōu)勢種。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2009年和2010年的結(jié)果進行分析發(fā)現(xiàn)，油菜田中瓢蟲大量出現(xiàn)于靠近小麥、油菜交界處的位置，即0～6 m處，說明鄰作使得油菜田中的瓢蟲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。

對蚜繭蜂的結(jié)果進行分析發(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），說明相對于瓢蟲來說，油菜田中的蚜繭蜂有著更強的向鄰作小麥田遷移的傾向。

3．3 單作與鄰作對小麥田瓢蟲種群動態(tài)的影響

鄰作小麥田瓢蟲的發(fā)生趨勢近似于雙峰，這與麥田蚜蟲的發(fā)生情況相關(guān)，分別在麥長管蚜與禾谷縊管蚜最高峰當(dāng)日5 d以后瓢蟲數(shù)量出現(xiàn)高峰。而且此時油菜處于成熟期，油菜田中的瓢蟲開始向小麥田遷移。2010年小麥田0 m處5月23日的高峰是由于油菜收獲之后，油菜田間的瓢蟲遷移至小麥田所致。對于高峰當(dāng)日瓢蟲數(shù)量的顯著性分析得出0、2、4 m 處的瓢蟲數(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，瓢蟲逐漸向油菜－小麥鄰近處轉(zhuǎn)移。同時也說明瓢蟲在油菜－小麥田間遷移的最有效距離為4 m，這與Men等的報道相符，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］。

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

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

3．4 單作與鄰作對小麥田蚜繭蜂種群動態(tài)的影響

蚜繭蜂是寄生蚜蟲的專性內(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態(tài)為雙峰。本試驗發(fā)現(xiàn)，對鄰作小麥田蚜繭蜂數(shù)量最高峰當(dāng)日數(shù)據(jù)進行分析，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），說明相對于捕食性天敵瓢蟲來說，作為寄生性天敵的蚜繭蜂的遷移能力更強。

小麥單作田中，蚜繭蜂種群動態(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），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－小麥鄰作增強了天敵資源的作用，有效控制了蚜蟲的種群密度，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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