鄰作作物對玉米田害蟲與天敵發生的影響

李文靜 許 敏 王 玲 許 冬 楊妮娜 叢勝波 萬 鵬

(1.農業部華中作物有害生物綜合治理重點實驗室 湖北武漢 430064;2.農作物病蟲草害防控湖北省重點實驗室 湖北武漢 430064;3.湖北省農業科學院植保土肥研究所 湖北武漢 430064)

近年來，湖北省玉米播種面積不斷增加，繼水稻、小麥后，已成本省第三大糧食作物[1-2]；常年播種面積達1000萬畝以上[3]。隨著玉米種植面積持續增加，氣候條件和耕作制度的變化[4]、城鎮化和農業集約化快速發展，區域性玉米害蟲發生種類增加，發生面積逐年擴大，產量損失愈發嚴重，玉米蟲害問題已成為提高我省玉米單產的重要限制因素。

在農業生態系統中，植物-害蟲-天敵之間通過物質循環、能量流動及信息傳遞而相互作用、相互制約，從而形成一個有機整體。作物種類組成、數量特征、分布格局等任何一方面的變化，都會影響系統內害蟲與天敵的種群發生與互作關系，從而影響整個生態系統的生物控害功能。許多研究表明，不同類型作物的多樣化種植和合理布局可以調節農業生態系統中害蟲與天敵群落的組成結構，提高天敵的控害能力、抑制害蟲種群發生。如小麥和棉花的間作或鄰作，可以將小麥成熟期的瓢蟲、草蛉等天敵轉移到鄰近的棉田中，有效控制棉花苗期蚜蟲的發生危害[5]。明確不同作物對植物-害蟲-天敵食物鏈關系的調控作用是促進天敵保育與害蟲控制的重要保障。

湖北省農業以小農分散經營模式為主，主要特點是作物種植單元面積小、栽培種類與品種多，從而形成了一個有別于大農場模式的、獨特的農業生態系統。在長期的農業害蟲治理實踐中，主要以單種農作物作為防控范圍，割裂了不同作物之間的有機聯系，忽視了農業生態系統的整體性，同時由于過去研究范圍小，使農業生態系統的天敵控害功能沒有得到科學認識和充分發揮。

本研究從農業生態系統的整體性出發，以湖北省玉米主產區農業生態系統為研究對象，分析不同鄰作作物對玉米田天敵保育、害蟲控制的調控作用，研究結果將為湖北省玉米害蟲防控提供科學依據。

1 試驗方法

本研究于2017和2018年在武漢市新洲區農科所試驗基地進行，分別在玉米單作田、鄰作大豆玉米田、鄰作棉花玉米田設置試驗點。玉米6月初種植，9月份收獲。試驗點之間間隔在5 km以上，以盡可能減少昆蟲擴散造成的干擾。玉米整個生育期，在每個試驗點中心玉米田隨機設計3個500 m2(25×20 m)小區，小區與小區之間、小區四周與玉米田邊界之間的距離均在10 m以上。利用五點取樣法在每個小區隨機取樣，每點選玉米20 株，采用目測法調查每個植株上所有害蟲與天敵，記錄種類、蟲態及數量。調查在玉米整個生育期開展，出苗后開始，每隔7 d調查1次，遇雨天順延。

2 結果與分析

結果發現在玉米整個生長季中，玉米螟總體發生量以玉米單作田最高，鄰作大豆的玉米田最低，具體為玉米單作>玉米鄰作棉花>玉米鄰作大豆。與玉米單作田相比，玉米鄰作棉花、玉米鄰作大豆的玉米田玉米螟發生量分別減少了29%、45%。由此可見，玉米田鄰作大豆可有效控制玉米螟的發生。

如圖1所示，在整個玉米生長季，玉米單作田的玉米螟種群動態呈雙峰型，第1高峰種群密度低于第2高峰種群密度，玉米蠟熟期(8月底)玉米螟種群密度最高。鄰作棉花的玉米田玉米螟種群動態呈單峰型，玉米抽雄期(7月下旬)玉米螟種群密度最高。鄰作大豆的玉米田玉米螟種群動態呈雙峰型，玉米抽絲期(8月上旬)和玉米完熟期(9月中旬)玉米螟種群密度較高。

圖1 鄰作不同作物的玉米田玉米螟發生動態

玉米蚜發生量以鄰作大豆的玉米田最多，鄰作棉花的玉米田最少。在玉米整個生長季中，玉米蚜總體發生量以玉米鄰作大豆最高；具體為玉米鄰作大豆>玉米單作>玉米鄰作棉花。與鄰作大豆的玉米田相比，玉米單作、鄰作棉花的玉米田玉米蚜總體發生量分別減少29%、77%。由此可見，玉米田鄰作棉花可有效控制玉米蚜的發生。

如圖2所示，在整個玉米生長季，鄰作大豆的玉米田玉米蚜種群呈雙峰型，第1高峰種群密度低于第2高峰種群密度，玉米蠟熟期(8月底)玉米蚜種群密度最高。玉米單作田的玉米蚜種群呈單峰型，高峰出現在玉米蠟熟期(8月底)。玉米鄰作棉花的玉米蚜在喇叭口期(7月上旬)出現高峰，其余時期僅零星發生。

圖2 鄰作不同作物的玉米田玉米蚜發生動態

棉鈴蟲、玉米葉螨、玉米根葉甲、茶翅蝽等其它害蟲發生量以鄰作大豆和棉花的玉米田較多，玉米單作田最少。在玉米整個生長季中，比較不同種植模式發現，棉鈴蟲、葉甲、蝽類等其它害蟲總體發生量以玉米鄰作大豆最高；具體為玉米鄰作大豆>玉米鄰作棉花>玉米單作。與鄰作大豆的玉米田相比，玉米鄰作棉花、玉米單作的田塊其它害蟲總體發生量分別減少了3%、23%。

如圖3所示，鄰作棉花的玉米田其它害蟲發生動態呈雙峰型，第1高峰種群密度高于第2高峰種群密度。第1高峰出現在玉米喇叭口期(7月上旬)，第2高峰出現在玉米抽絲期(8月上旬)。鄰作大豆的玉米田其它害蟲在7月上旬和8月中旬發生量較高。

圖3 鄰作不同作物的玉米田其它害蟲發生動態

蜘蛛類、龜紋瓢蟲、異色瓢蟲、寄生蜂類等天敵發生量以鄰作大豆的玉米田較多。在玉米整個生長季中，比較不同種植模式發現，蜘蛛類、瓢蟲類、寄生蜂類等天敵總體發生量以玉米鄰作大豆最高，玉米單作田最低；具體為玉米鄰作大豆>玉米鄰作棉花>玉米單作。與玉米單作田相比，玉米鄰作棉花、玉米鄰作大豆的玉米田天敵總體發生量分別增加了3%、34%。由此可見，玉米田鄰作大豆可增加天敵的發生量。

如圖4所示，鄰作棉花的玉米田天敵在6月下旬、7月上旬和8月上旬發生量較高；鄰作大豆的玉米田天敵在8月份玉米抽絲期、乳熟期發生量較高。玉米單作田天敵在玉米整個生育期以8月中旬玉米乳熟期發生量較高。

圖4 鄰作不同作物的玉米田天敵發生動態

3 結論

與單一作物種植相比，多樣化的作物種植能夠促進捕食性天敵的種群密度提升[6]。本研究通過對玉米單作、玉米鄰作棉花、玉米鄰作大豆的玉米田進行系統群落調查，分析了玉米整個生育期鄰作不同作物天敵及害蟲的發生情況。玉米螟發生量以玉米單作的田塊最多，鄰作大豆的玉米田最少；玉米蚜發生量以鄰作大豆的玉米田最多，鄰作棉花的玉米田最少；蜘蛛、瓢蟲、寄生蜂等天敵發生量以鄰作大豆的玉米田較多?？傮w來說，玉米鄰作棉花顯著降低玉米蚜、玉米螟及其它害蟲的發生量，提高天敵的發生量。

推測出現以上結果的原因可能是轉Bt基因棉的大面積推廣種植造成棉鈴蟲等靶標害蟲種群數量下降，用于防治棉田害蟲的農藥使用量大幅減少，導致棉田天敵數量上升。鄰作棉花的玉米田，部分天敵由棉田遷移到玉米田，造成玉米田天敵數量增加，進一步導致玉米螟、玉米蚜等害蟲數量減少。