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摘要:【目的】研究3种不同间作模式玉米田天敌节肢动物群落特征,为生态调控玉米田害虫提供理论基础。【方法】以目测法、网捕法和诱集法等对云南省昭通市鲁甸县3种间作模式玉米田(玉米单作、玉米马铃薯间作、玉米马铃薯向日葵间作)天敌节肢动物群落的组成和结构进行系统调查,采用群落特征指数和主分量分析法对不同间作模式玉米田天敌节肢动物群落特征及其相似性进行分析。【结果】调查区玉米田共发现天敌节肢动物2纲(昆虫纲和蛛形纲) 6目(鞘翅目、双翅目、膜翅目、半翅目、革翅目和蜘蛛目)22科92种2442头,其中玉米单作模式田有2纲4目(鞘翅目和双翅目、膜翅目和蜘蛛目)12科37种780头,玉米马铃薯间作模式田有2纲5目(鞘翅目、双翅目、膜翅目、革翅目和蜘蛛目)17科38种834头,玉米马铃薯向日葵间作模式田有2纲5目(鞘翅目、双翅目、膜翅目、半翅目和蜘蛛目)18科46种828头;天敌群落丰富度指数、多样性指数和均匀度指数均表现为玉米马铃薯向日葵间作田>玉米马铃薯间作田>玉米单作田,而优势度指数和优势集中性指数则表现为玉米单作田>玉米马铃薯间作田>玉米马铃薯向日葵间作田。玉米单作田在苗期与玉米马铃薯间作田在苗期的天敌群落相似度最高,为0.682;玉米单作田在花粒期与玉米马铃薯向日葵间作田在苗期的天敌群落相似度最低,为0.290。在玉米单作田中,瓢虫类、寄生蜂类和长足虻类个体数量共同主导天敌群落变化;在玉米马铃薯间作田中,长足虻类和蜘蛛类个体数量共同主导天敌群落变化;在玉米马铃薯向日葵间作田中,寄生蜂类、步甲类和长足虻类个体数量共同主导天敌群落变化。【结论】3种不同间作模式玉米田中以玉米马铃薯向日葵间作田天敌节肢动物群落种类最丰富、稳定性最强,可在云南昭通地区推广应用。
关键词: 玉米;天敌;节肢动物;群落特征;间作模式;云南
0 引言
【研究意义】玉米(Zea mays L.)是全球重要的粮食作物,同时是全球种植范围最广、产量最高的谷类作物(田聪颖,2014)。截至2017年,我国玉米种植面积达3546万ha,占全国粮食播种面积的31.7%;玉米总产量达2.02 亿t,占全国粮食总产量的32.7%(魏小林,2018)。云南省玉米种植面积约133万ha,在省内粮食作物中居第一位,产量居第二位,但每年因害虫危害造成较大的产量损失,成为部分地区农民脱贫的重要障碍(黄钰淼等,2015)。昭通是云南玉米主产区之一,近年来玉米与马铃薯间作的模式较普遍,部分种植区还出现玉米马铃薯向日葵的间作模式。本研究根据昭通市玉米种植的实际情况,通过研究玉米田不同间作模式对天敌节肢动物群落的影响,为科学制定玉米间作方案,更大程度发挥天敌对害虫的控制作用提供理论基础,对实现玉米田害虫综合防控,提升玉米田生态、经济效益,促进当地群众脱贫增收具有重要意义。【前人研究进展】国外有通过在玉米田中间作林木,利用落叶成功控制玉米田斜纹夜蛾(Spodoptera litura Fabricius)的先例(Tiwari et al.,2005);在南非洲玉米种植中,并改变种植模式,提升了玉米田天敌群落的丰富度、多样性,并分析不同种植模式中天敌控制作用的差异,发现玉米间作田天敌作用好于玉米单作田(Soufbaf et al.,2012;Midega et al.,2014)。田耀加等(2012)研究发现,甜玉米间作不同作物后蜘蛛群落较单作玉米田种类更丰富,更有利于发挥对害虫的控制作用。岳磊等(2014)通过对花椒与玉米、大豆等不同作物间作田天敌群落进行系统调查,结果发现无论是玉米大豆花椒间作模式还是花椒玉米、花椒大豆间作模式,天敌群落的豐富度、稳定性均高于花椒单作田。可胜杰(2015)研究发现,玉米马铃薯间作模式较玉米单作模式天敌群落更丰富,对害虫生态调控的效果更凸显。柴正群等(2016)研究不同复杂生境对玉米田天敌群落的影响,结果表明,在云南普洱地区作物丰富度的提高有助于天敌种群增加,能提升天敌的控害能力。【本研究切入点】目前已有玉米马铃薯间作对玉米田昆虫群落和天敌群落影响的文献报道,但未见玉米马铃薯向日葵间作对天敌群落影响的报道。【拟解决的关键问题】以云南省昭通市鲁甸县农业综合开发项目区玉米示范园为调查区,用目测法、网捕法和诱集法等对不同间作模式玉米田天敌节肢动物群落进行系统调查,掌握不同间作模式下玉米田天敌群落的组成及其变化规律,系统分析不同间作模式对天敌群落的影响,为生态调控玉米害虫提供理论基础。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
1. 1. 1 调查材料 玉米品种为云瑞7号,由云南省农业科学院粮食作物研究所选育获得;马铃薯(Solanum tuberosum L.)品种为云薯902,由云南省农业科学院经济作物研究所选育获得;向日葵(Helianthus annuus L.)品种为晋葵9号,由山西金鼎生物种业股份有限公司选育获得。
1. 1. 2 试验区情况 调查区属滇东北冷凉玉米种植带,海拔2158 m,年均降水量960 mm,年均气温11 ℃,无霜期200 d。试验地位于云南省昭通市鲁甸县龙树镇农业综合开发项目区玉米示范园(东经103°47′,北纬27°32′)内,该示范园地势平坦,土质均为营养相对较丰富的岩性土壤。地表有少许禾本科杂草,周围部分为玉米马铃薯间作田,部分为玉米单作田。调查期间,玉米田按常规管理。所选择的间作模式样地类型有:(1)玉米单作田(MM):连片种植面积2.5 ha,播种时间为2016年4月25日,行间距45 cm左右,株间距30 cm左右,在连片种植的区域内共设3块样地,面积分别为0.089、0.096和0.098 ha,样地随机排列,间隔120~160 m。(2)玉米马铃薯间作田(MP):连片种植面积15.0 ha,马铃薯播种时间为2016年4月5日,玉米播种时间为2016年4月25日;2行玉米套种2行马铃薯,玉米行间距40 cm,株间距30 cm,玉米与马铃薯行间距30 cm,马铃薯行间距40 cm,株间距30 cm;在连片种植的区域内共设3块样地,面积分别为0.068、0.077和0.070 ha,样地间随机排列,间隔120~160 m。(3)玉米马铃薯向日葵间作田(MPF):连片种植面积3.2 ha,向日葵播种时间为2016年3月30日,马铃薯播种时间为2016年4月5日,玉米播种时间为2016年4月25日,自左向右依次为马铃薯带、玉米带和向日葵带,其中马铃薯带宽2 m,共6行;玉米带宽1.2 m,共4行;向日葵带宽30 cm,共2行;玉米株间距30 cm,玉米行间距40 cm,玉米与马铃薯行间距30 cm,玉米与向日葵行间距30 cm,马铃薯株间距40 cm,马铃薯行间距40 cm,马铃薯与向日葵行间距30 cm,向日葵株间距30 cm,向日葵行间距30 cm;在连片种植的区域内共设3块样地,面积分别为0.111、0.132和0.120 ha,样地间随机排列,间隔120~160 m。