王源,許越,王雨,王然,吳恒梅
(佳木斯大學生命科學學院,黑龍江 佳木斯 154007)
近年來,蔬菜安全性日益受到人們的重視,解決蔬菜農藥殘留超標問題已迫在眉睫。菜青蟲、小菜蛾、菜螟及夜蛾科等是十字花科蔬菜主要害蟲,其對蔬菜的侵食很大程度上降低了白菜的品質以及產量。據記載,作物的間作套種是一項古老的栽培技術,在現代農業中又被賦予了許多新的功能,但最主要還是表現對害蟲的驅避或誘引作用減少主栽作物的病蟲害,提高效益,而間作套種芳香蔬菜(植物)是一個較新的方式,在增加農民收入、提高效益、實現病蟲害防控、低農藥或零農藥投入以及有機蔬菜生產中具有重要意義。目前我國對蔬菜的主要防治方法有化學防治和生物防治。生物防治技術以其安全、無毒、防效好等優點得到廣泛應用。利用通過植物間的化感作用的生物防治是研究的熱點[1]。研究發現,芳香植物的揮發性成分對害蟲的生物活性很高,且作用方式多樣,已報道的作用方式有熏蒸、忌避、拒食、觸殺、殺卵、抑制生長等[2]。不同作物之間合理的間作是控制病害和促進蔬菜生長的有效措施。很多研究結果表明,合理的間作可提高水、肥、熱的利用率,提高土地利用效率,增加作物產量,改善作物品質,還可以抑制雜草滋生和病蟲害的蔓延[3-14]。目前,芳香類植物與蔬菜間作的研究,主要以迷迭香(Rosmarinusofficinatis)、茴香(Foeniculumvulgare)、薄荷(Menthahaplocalyx)等 3 種芳香草本植物與蕹菜間作種植方式[1]、萬壽菊當歸間作[15]、萬壽菊與魔芋[16]、菊花與大豆間作,而在芳香植物與十字花科蔬菜間作研究較少。本課題組選取芳香植物薰衣草(LavandulaangustifoliaMill.)與蘿卜、白菜間作,通過研究栽培模式,探討不同間作方式與蔬菜生長狀況及病蟲害的相關性,篩選出對其驅蟲和生長效果最佳的種植模式,提出間作技術規范,對生產有機蔬菜具有重要意義。
根據地理位置、佳木斯市土壤理化性質及當地經濟價值選取十字花科蔬菜:抗病黃芯白菜及韓育滿膛紅(心里美)蘿卜;芳香植物薰衣草(LavandulaangustifoliaMill.)。
1.1.1 種植地區概況。本實驗于2019年在佳木斯大學科技園進行。試驗地屬溫帶大陸性氣候,試驗地地貌屬于平原,排灌方便,地力均勻,耕地土壤有機質平均含量為3.76%,設計4種種植模式、3組對照區域,重復3次,共21個區域,每個區域占地49m2,總占地1029m2。
1.1.2 試驗方法與處理方法
2019年4月15日整地、劃分小區,2019年4月20日扦插薰衣草枝條,選取健康、無病蟲害的,一年生的枝條8~10 cm,蘸生根粉扦插,移栽定植:株距、行距各為 30 cm,統計成活率,試驗期間進行施肥、灌溉、除草。2019年5月2日白菜與蘿卜穴播,開定植穴深度5 cm為宜,幼苗有2片、4片、7~8片的時候分別進行間苗,定期施肥,不施農藥,按常規方法管理,2019年7月20日采收白菜、蘿卜。
采取優化栽培模式,間作薰衣草與白菜/蘿卜錯位種植,共4個處理,處理Ⅰ(Tr1)、Ⅱ(Tr2)、Ⅲ(Tr3)分別為2行薰衣草與1、2、3行白菜/蘿卜間作,處理Ⅳ(Tr4):單作白菜/蘿卜對照,每個處理3次重復且每個處理區設有2 m保護行。
1.1.3 生長指標測定及蟲害調查
形態指標:在生長期間,每隔20 d,對每個小區選擇長勢一致的植株用紅繩隨機標記15株進行生長指標的測定,采用游標卡尺測定株高、直徑、冠幅、葉面積等指標,共測定3次,取其平均數。
蟲害調查方法:采用棋盤式取樣法(5點取樣法)進行調查地上部分和地下部分害蟲種類、數量和蟲洞數。白菜/蘿卜每個區域調查20株,用紅色繩做好標記,每20 d調查一次,遇到雨天可順延,記錄調查結果,直至收獲,并將采集的害蟲帶回實驗室,通過查閱昆蟲檢索表,確定其種類,并采取單一變量法對害蟲進行飼養,觀察其進食及活動情況,以便進一步完善實驗結果。
1.1.4 數據分析。應用Excel2007和SPSS19.0分析軟件進行試驗數據分析。
2.1.1 不同間作處理對白菜的株高的影響。株高是白菜的重要生理指標之一,從表1可以看出,3個不同階段Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,由此可見3種處理模式均高于對照組,即間種薰衣草會促進白菜的株高,但薰衣草與一行、兩行白菜間作對薰衣草株高影響不明顯。
2.1.2 不同間作處理對白菜的葉面積的影響。北方人常食用白菜葉片,因此,葉片面積對于白菜的經濟價值具有很大的影響,由表1可以看出Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,即間作薰衣草對于白菜葉面積具有顯著的促進作用,尤以兩行薰衣草與兩行白菜間種效果最佳。
2.1.3 不同間作處理對白菜的冠幅的影響。由表1可以看出,第35天時,Tr2>Tr1>Tr4>Tr3,第55天時,Tr2>Tr1>Tr4>Tr3,第75天時Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,因此可以看出間種兩行薰衣草對白菜冠幅影響不顯著,但根據總體種植情況來看,按照處理Ⅱ種植時,冠幅最大,效果最佳。

表1 不同處理對于白菜生理指標的影響 cm,cm2
2.1.4 不同間作處理對白菜的蟲害的影響
結果表明,第35天時,4種處理的害蟲種類數無明顯變化,害蟲個數及蟲洞數量均有所減少;第55天時,3種種植模式與對照組相比,害蟲種類、個數、蟲洞數均有明顯減少,經查閱昆蟲檢索表,發現尤以蚜蟲數量減少最為明顯,花粉蝶次之;第75天時,各項害蟲指標減少更為明顯。第35天時,處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均百株蟲數為55.6,處理Ⅳ的百株蟲數為90;第55天時,處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均百株蟲數為46.7,處理Ⅳ的百株蟲數為80;第75天時,處理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的平均百株蟲數為26.7,處理Ⅳ的百株蟲數為90;應是第75天時薰衣草花期成熟,釋放的氣味更加濃郁,化感作用更為明顯。

表2 不同處理對于白菜蟲害的影響 種,個
2.2.1 不同間作處理對蘿卜的冠幅的影響。由表3可以看出,第35天和第55天時,Tr2>Tr1>Tr3>Tr4,冠幅在3種處理下均高于對照組。第75天時,冠幅在3種處理下,也高于對照組蘿卜冠幅數值,因此,薰衣草的化感作用對于蘿卜的冠幅具有一定的促進作用。
2.2.2 不同間作處理對蘿卜的莖粗的影響。由表3得知,處理Ⅳ略低于其他3組處理,但數據差異不明顯,應該與間種蘿卜行數有關,處理Ⅲ與處理Ⅰ、Ⅱ相比較低,可能因為其間種行數多,土地空間競爭激烈,陽光、雨水等資源沒有處理Ⅰ、Ⅱ充足。

表3 不同處理對于蘿卜生理指標的影響 cm2,cm
2.2.3 不同間作處理對蘿卜的蟲害的影響。在黑龍江地區,蘿卜種植區域主要害蟲有:蚜蟲、菜青蟲、黃金跳甲和鉆心蟲等4種田間害蟲。對蘿卜的產量以及葉片的質量造成了一定的經濟損失,通過4種種植模式比較發現,3種處理模式害蟲種類、個數、蟲洞數均小于處理組,第75天時,效果更為明顯,因此推測成熟薰衣草比幼齡薰衣草化感作用更強,對害蟲的趨避效果更為明顯。在害蟲種類中,對蚜蟲趨避效果最為明顯,鉆心蟲次之。同時,經過后期實驗處理,發現將薰衣草的提取液噴灑在蘿卜葉片上,害蟲進食量有所減少,活動范圍明顯縮小。

表4 不同處理對于蘿卜蟲害的影響 種,個
以薰衣草和抗病黃芯白菜及韓育滿膛紅(心里美)蘿卜為實驗材料,研究薰衣草與白菜、蘿卜兩種常見十字花科蔬菜間作對于作物的生理指標及蟲害的影響情況。盡管近年來,國內許多學者對芳香植物間作有所研究,但與十字花科蔬菜的相關研究較少。本實驗結果表明:薰衣草與白菜間種時,3種處理的葉面積與冠幅均比對照組數據高,尤以兩行薰衣草與兩行作物間作效果更佳;而這種間作模式對于白菜株高沒有顯著的影響,因此,與薰衣草間作對于葉面積和冠幅具有促進作用。隨著薰衣草的成熟,薰衣草散發的特殊氣味,對于田間害蟲也有一定的驅避作用,作物周圍的害蟲種數、個數以及葉片上的蟲洞數均有所減少,對蚜蟲的抑制最為明顯,花粉蝶次之,因此,薰衣草對于白菜常見害蟲具有抑制效應,且隨薰衣草成熟程度而增強。薰衣草與蘿卜間作時,與對照組相比,蘿卜冠幅有所增加,蘿卜莖粗無顯著變化,同樣,薰衣草與蘿卜間作,減少了蘿卜周圍害蟲種類、數量以及葉片上的蟲洞數,大大提高了蘿卜的經濟價值。本實驗通過不同薰衣草與十字花科蔬菜間作模式,探討不同間作方式與蔬菜生長狀況、產量及病蟲害的相關性探索薰衣草的化感作用對蔬菜蟲害的控制作用,為下一步芳香植物在生物防治方面應用和擴大其他蔬菜之間間作提供依據。