大豆不同栽培模式与天敌协同对大豆蚜控制作用研究

2014-05-16 07:27李学军于广文夏莹莹
关键词:高峰期间作天敌

李学军,郑 国,许 彪,李 艳,于广文,邢 星,贾 震,夏莹莹

(1.沈阳师范大学 化学与生命科学学院,沈阳 110034;2.岫岩县农业技术推广中心,辽宁 岫岩 114300)

大豆蚜(Aphisglycines)是危害大豆作物的主要害虫之一,在东北地区频繁发生,使大豆遭受不同程度的损失[1-2]。目前大豆蚜的防治仍然依靠使用化学农药,大量不合理地使用高毒农药,产生诸多弊端。有研究报道表明,大豆蚜天敌种类多,分布广,数量大[3-6],对大豆蚜具有明显的控制作用[7-12]。采取有效的生态调控手段,恶化蚜虫生存条件,保护利用天敌,充分发挥天敌的自然控制作用,是解决这一问题的有效途径。

大豆蚜的发生轻重是大豆—蚜虫—天敌—环境因子相互作用的结果。田间大豆蚜发生早,世代短,繁殖快,种群上升快;而天敌跟随蚜虫,世代周期长,繁殖慢,种群增长慢[7]。通过间套作、邻作等栽培模式可以调控蚜虫与天敌的种群数量[13-15],抑制蚜虫增长速度,提高天敌协同控蚜的效能。作者2008—2010年开展了大豆不同栽培模式与天敌协同对大豆蚜控制作用研究,现将试验结果整理如下。

1 材料与方法

1.1 试验地选择

试验地选择在辽宁东部地区的岫岩县,该县自然环境优越,雨量充沛,气候适宜,生物资源丰富,植被好,森林覆盖率67.1%。良好的生态环境涵养了大量的农田害虫天敌,为蚜虫的生物控制提供了有利的条件。岫岩又是辽宁省大豆蚜发生频率高的地区,具有发生早,数量大,危害重的特点。试验安排在兴隆镇,每年选择有代表性的地块3.3hm2作为试验区。

1.2 试验设计

试验设计3种栽培模式,即大豆清种、大豆与玉米8∶2和8∶8间作,每种模式种植1个小区,每个小区面积为0.6hm2。大豆品种为丹豆14,行距60cm,穴距24cm,每穴2株,播种时间5月8日—12日,玉米比大豆提前播种1周。试验区不施用任何农药,田间管理达到当地上等管理水平。

1.3 调查方法

2008—2010年,每年5月21日—8月21日,在大豆试验区内,采用系统调查方法,棋盘取样10点,每点10株,做好标记,定点定株调查,5日调查1次,分别记载大豆蚜虫、天敌种类及各虫态的数量。

1.4 统计分析

将系统调查数据整理,分别按不同栽培模式和调查日期统计百株蚜量、天敌种类和数量。因不同蚜虫天敌的数量和日捕食量不同,对大豆蚜的控制作用差异较大。为了便于比较分析,需将调查所得的各种天敌折合为天敌单位(日捕食120头大豆蚜折合为1个天敌单位)。采用Excel软件对各年度的百株蚜量与百株天敌单位进行相关性分析,作出蚜虫与天敌种群变动趋势图。

2 结果与分析

2.1 不同栽培模式大豆蚜及天敌数量变动趋势

试验结果表明,3种栽培模式(大豆清种、大豆与玉米8∶2和8∶8间作)大豆蚜及天敌发生时期及数量变动趋势虽有差异,但仍有明显的规律。大豆蚜一般5月末6月初迁入豆田,天敌跟随迁入,6月中下旬为波动期。7月上旬气温升高,蚜虫迅速上升,瓢虫、草蛉、食蚜蝇等天敌处于产卵、繁殖阶段。一般在7月11日—21日大蚜虫出现第1次高峰,天敌进入盛期,由于天敌的控制,蚜虫种群下降。此期蚜量的高低,决定大豆的受害程度。多数年份7月26日—8月6日出现第2次高峰,但个别年份延后或不明显。此期大豆植株高、小型蚜比例大(70%)及天敌、蚜霉菌等因子作用,蚜虫种群迅速下降,以后一直维持较低水平,不会构成危害。

2.1.1 2008年大豆蚜及天敌数量变动趋势

2008年大豆蚜为轻度发生。3种栽培模式的大豆蚜及天敌数量变动有一定差异。将试验数据的百株蚜量与百株天敌单位相关分析,结果为

表明3种模式百株蚜量与天敌单位的相关性均达到极显著水平,说明天敌跟随紧密,天敌随蚜虫数量变化波动,并对蚜虫具有明显的控制作用。

3种栽培模式大豆蚜及天敌均出现2次高峰,7月11日—21日为第1次高峰期,清种模式高峰日(7月16日)百株蚜量14 285头,百株天敌单位高达293.1个;8∶8模式(7月16日)百株蚜量和天敌单位分别为8 721头和82.6个;8∶2模式高峰日(7月11日)分别为6 506头和54.8个。3种模式比较,清种有利于蚜虫迁入、定居和扩散,蚜量最高,吸引天敌数量多;间作模式中玉米对大豆蚜迁入和扩散有一定阻隔作用,田间蚜量较低,天敌数量相对较少。从大豆蚜第1次高峰期为主要危害阶段特点看,其危害程度为清种>8∶8>8∶2,表明间作模式具有比较明显的控蚜作用。8月6日—11日为第2次高峰期,清种模式高峰日(8月11日)百株蚜量和天敌单位分别为23 116头和146.7个;8∶2模式(8月6日)分别为22 694头和209.8个;8∶8模式(8月6日)分别为42 621头和199.5个,后者虽然蚜量偏高,因天敌等综合因素作用,未构成危害(图1)。

2.1.2 2009年大豆蚜及天敌数量变动趋势

2009年大豆蚜为轻度发生,是3年试验中最轻的一年。3种栽培模式大豆蚜及天敌数量差异较小。百株蚜量与百株天敌单位相关分析结果为

表明3种模式百株蚜量与天敌单位相关极显著,说明天敌跟随比较紧密,对蚜虫具有明显控制作用。

2009年春季气温较高,4、5月份的月平均气温分别为10.1℃和17.2℃,有利于天敌的活动、取食和繁殖,天敌迁入豆田早,数量大,对早期蚜虫控制作用明显。3种栽培模式蚜虫与天敌数量变动趋势,7月21日前蚜虫始终处于波动、缓慢上升,蚜量较低,第1次高峰不明显。随着蚜虫种群不断增长,出现第2次高峰,清种模式高峰日(7月26日)百株蚜量和天敌单位分别为12 020头和92.8个;8∶2和8∶8模式高峰日(8月1日)百株蚜量分别为31 121和18 449头,天敌单位分别为157.6和130.6个。试验表明,由于天敌前期控蚜明显,3种模式蚜虫发生程度均偏轻。虽然8∶2模式后期蚜量略高,但此时蚜虫处于第2高峰期,未构成危害(图2)。

图1 3种栽培模式大豆蚜及天敌种群变动趋势(2008,岫岩)

图2 3种栽培模式大豆蚜及天敌种群变动趋势(2009,岫岩)

2.1.3 2010年大豆蚜及天敌数量变动趋势

2010年大豆蚜为严重发生,少数地块发生较轻。百株蚜量与百株天敌单位相关分析结果为

表明8∶8模式相关显著,清种和8∶2模式相关极显著,天敌跟随较紧密,对蚜虫具有较好控制作用。

2010年春季气温偏低,4月份平均气温6.5℃,比常年低3.5℃;6月16日田间初见天敌,比常年晚10d左右。6月份高温干旱,利于蚜虫繁殖增长。3种栽培模式大豆蚜及天敌数量变动差异明显。第1次高峰期(7月16日—21日)突出,清种模式蚜虫高峰日(7月16日)比间作模式早5d,百株蚜量高达81 490头,天敌单位412.7个;8∶2和8∶8模式高峰日(7月21日)百株蚜量分别为13 486和27 192头,天敌单位分别为138.7和140.3个;3种模式相比,清种模式高峰日蚜量最高,是8∶2模式蚜量的6.04倍,8∶8模式的3倍;天敌单位数量为清种>8∶8>8∶2。清种田蚜量超过防治指标,而间作田未达到防治指标,表明间作模式与天敌协同控蚜作用明显。由于天敌持续作用,第2次高峰未出现(图3)。

图3 3种栽培模式大豆蚜及天敌种群变动趋势(2010,岫岩)

2.2 不同栽培模式天敌对高峰期蚜虫的控制作用

大豆蚜与天敌田间消长一般出现2次高峰,第1次高峰期(7月11日—21日)为主要危害期,从大豆苗期至分枝期,植株矮小、幼嫩,蚜量高,表现受害严重。第2次高峰期(7月26日—8月6日)是大豆开花和结荚期,大豆蚜发生和危害表现4个特点:1)植株生长快、下部叶片逐渐老化,植株抗耐蚜性明显提高;2)小型蚜繁殖盛期,其比例一般占总蚜量的70%以上;3)进入雨季,高温高湿有利于蚜霉菌侵染、传播蔓延,蚜霉菌寄生率为10%~30%;4)田间草蛉、食蚜蝇和小花蝽等天敌数量较大,控蚜作用明显。因此尽管第2次高峰期有时蚜量偏高,但在天敌等因素的综合控制作用,蚜虫种群数量迅速下降。

2.2.1 高峰期平均百株蚜量和天敌单位数量比较

分年度在不同栽培模式的2个高峰期内,各取3次调查数据,进行峰期平均百株蚜量和平均天敌单位数量比较(图4a、图4b)。轻发生年份(2008、2009年):第1次高峰期3种模式平均百株蚜量(0.4万头~1.3万头,清种>间作)低,天敌单位数量(51~226个)相对较多,控蚜作用明显。第2次高峰期平均百株蚜量上升(0.9万头~2.7万头,间作>清种),天敌单位为67~165个,大豆均未明显受害。重发生年(2010年):第1次高峰期清种模式平均百株蚜量4.6万头,天敌单位数量(296个)相对较少,酿成危害;而8∶2和8∶8模式蚜量(1.2万头和1.8万头)低,天敌单位数量(98和74个)相对多,未构成危害。表明间作模式蚜虫增长缓慢,天敌效能高,间作与天敌协同控蚜效果明显。第2次高峰期:蚜量很低,不足以危害。

2.2.2 高峰期平均百株蚜量和平均天敌单位占有蚜量比较

分年度在不同栽培模式的2个高峰期内,各取3次调查数据,进行峰期平均百株蚜量和平均每个天敌单位占有蚜量(害益比)比较(图5a、图5b)。轻发生年份(2008、2009年):第1次高峰期平均每个天敌单位占有蚜量较低(56~113头),控蚜效果好,大豆基本不受害;第2次高峰期天敌单位占有蚜量虽有提高(112~164头),但仍在控制范围内。重发生年(2010年):第1次高峰期,清种模式尽管平均天敌单位占有蚜量155头,但因高温干旱,蚜虫种群迅速上升,天敌不足以控制蚜虫的增长,平均百株蚜量高达4.6万头,大豆受害严重;而8∶8模式天敌单位占有蚜量较高(245头),但蚜虫增长较慢,百株蚜量仅1.8万头;8∶2模式天敌单位占有蚜量低(120头),百株蚜量仅1.2万头,表明间作模式与天敌协同控蚜效果明显。第2次高峰期,由于天敌等因子综合作用,天敌单位占有蚜量仅7~34头。

图4 高峰期平均百株蚜量和平均百株天敌单位比较

图5 高峰期平均百株蚜量和平均天敌单位占有蚜量比较

3 结 论

1)3种栽培模式(大豆清种、大豆与玉米8∶2和8∶8间作)大豆蚜及天敌发生时期及数量变动趋势虽有差异,但仍有明显的规律。百株蚜量与天敌单位的相关性检验结果均达到显著和极显著水平,说明天敌跟随紧密,天敌随蚜虫数量变化波动,并对蚜虫具有明显的控制作用。

2)大豆蚜和天敌一般在7月11日—21日出现第1次高峰,是大豆蚜的主要危害期。此期清种模式有利于蚜虫迁入、定居和扩散,蚜量高,危害重;而间作模式玉米植株较高,对蚜虫迁入和扩散有一定阻隔作用,同时玉米植株又是瓢虫等天敌栖息和隐蔽场所,尤其是阴雨天,部分天敌转移到玉米叶心或叶背隐藏,有利于天敌生存。因此,间作田初期蚜量低,波动期长,上升缓慢,蚜量低,大豆受害轻。7月26日—8月6日出现第2次高峰,个别年份延后或不明显。此期间作比清种模式蚜量略高,但因天敌、蚜霉菌、植株抗性及小型蚜比例高(70%)等因子综合影响,蚜虫种群迅速下降,不会构成危害。

3)各年度间大豆蚜的发生程度不同,3种栽培模式对大豆蚜的控制作用也有差异。轻发生年(2008、2009年)第1次高峰期3种栽培模式平均百株蚜量低(0.4万头~1.3万头,清种>间作),天敌单位数量较高(51~226个),天敌控蚜作用均比较明显;第2次高峰期平均百株蚜量上升(0.9万头~2.7万头,间作>清种),由于天敌等因素综合作用,大豆均未明显受害。重发生年(2010)第1次高峰期清种模式平均百株蚜量高达4.6万头,分别是8∶2模式的3.8倍和8∶8模式的2.6倍,天敌不足以控制蚜虫的增长,酿成危害;而间作模式蚜虫增长缓慢,蚜量低(1.2万头,1.8万头),天敌效能高,表明间作模式与天敌协同控蚜效果明显。

4)大豆蚜发生与危害是蚜虫—天敌—大豆—环境因子相互作用的结果,其各种因子影响十分复杂。本文仅从大豆不同栽培模式对大豆蚜及天敌种群动态影响的角度,探讨大豆间作与天敌协同控蚜的作用及其效果,具有局限性。有关天敌等多因子综合控蚜作用有待进一步深入研究。

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