1.邱雅林 2.朱益晗 3.趙龍龍
(1.慶陽市林業(yè)和草原科學(xué)技術(shù)推廣站;2.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院;3.山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所)
梨是中國(guó)水果的重要組成部分,種植歷史悠久,鮮梨產(chǎn)量豐富,品種繁多。目前,我國(guó)已成為世界產(chǎn)梨大國(guó),其種植面積和產(chǎn)量均居世界首位。在部分地區(qū),梨樹種植已經(jīng)成為當(dāng)?shù)氐闹е?jīng)濟(jì),在促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效、國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中發(fā)揮著重要作用。隨著梨樹產(chǎn)業(yè)化、規(guī)模化發(fā)展,梨園中各類病蟲害的發(fā)生也日趨嚴(yán)重。
目前在梨樹病蟲害的治理中主要以化學(xué)防治為主,由于頻繁地使用化學(xué)農(nóng)藥,對(duì)植物、土壤、水源等方面的污染和對(duì)生態(tài)平衡的破壞也在漸長(zhǎng)。其次,長(zhǎng)期使用同一種化學(xué)農(nóng)藥容易導(dǎo)致病蟲害的抗性增強(qiáng)。研究表明,果園生草有利于維護(hù)果園生物多樣性,維持果園生態(tài)平衡。梨園生草的方式有兩種,一種是自然生草,一種是人工生草,種植一年或者多年生植物。在美國(guó)為保護(hù)土壤興起的果園生草主要為人工種植多年生植物,如黑麥草、苜蓿等,或在梨園種植地播上適宜的種子,然后在草種生長(zhǎng)的過程中通過人工管理實(shí)現(xiàn)自然生草。但相對(duì)于自然生草,人工生草的前期成本較高。梨園里生草越來越受到果農(nóng)的認(rèn)可,研究表明自然生草可以增加天敵昆蟲所需的棲息地和食物資源,吸引泛化天敵昆蟲,如捕食性蜻蜓和對(duì)梨樹有益的黃蜂、蜜蜂、瓢蟲、寄蠅等,有助于控制害蟲數(shù)量,如蘋果黃蚜、白粉虱、紅蜘蛛、食葉性害蟲等。對(duì)于病害來說,自然生草可以在梨園土壤中增加有益微生物和有機(jī)質(zhì),提高梨樹的免疫力,減少病害的危害??傊?,自然生草可以提高梨園的生態(tài)環(huán)境和土壤質(zhì)量,增強(qiáng)梨樹的生長(zhǎng)勢(shì)頭,從而對(duì)梨園病蟲害的防治產(chǎn)生一定的積極影響。因此,自然生草是一種生態(tài)友好的管理措施,可以促進(jìn)梨園生態(tài)系統(tǒng)的平衡,維護(hù)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。目前對(duì)于自然生草的研究一般只涉及了地上部分,對(duì)地下部分的昆蟲多樣性研究較少,本文研究了自然生草梨園地下土層中越冬昆蟲的種類、數(shù)量和分布;明確了自然生草對(duì)梨園產(chǎn)生的影響,對(duì)以后更合理使用自然生草管理方法具有指導(dǎo)意義。
1.供試材料。供試?yán)鎴@位于山西農(nóng)業(yè)大學(xué)果樹研究所自然生草梨園,梨樹品種為“玉露香梨”,株行距為5 米×4 米,樹體生長(zhǎng)健康,梨園常年自然生草,自然生長(zhǎng)無人工干預(yù)。
2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)與流程。在梨園以五點(diǎn)取樣法選擇五株梨樹,于梨樹東、南、西、北四個(gè)方位,各取三個(gè)區(qū)域,分別距樹根50 厘米、100 厘米、150 厘米,取50 厘米×50 厘米×15 厘米 (長(zhǎng)×寬×高)的土壤樣本,取樣后篩出其中的越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物物種,再進(jìn)行辨別并計(jì)數(shù)。并在生草梨園四周取同樣規(guī)格的土壤樣本,清耕梨園取同樣規(guī)格的土壤樣本后篩出其中的越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物物種,再進(jìn)行辨別并計(jì)數(shù)。
3.數(shù)據(jù)分析。將采集到的昆蟲進(jìn)行多樣性統(tǒng)計(jì)分析,采用 Microsoft Excel 2016 軟件整理數(shù)據(jù)并作圖,采用 IBM SPSS 21.0 軟件進(jìn)行差異顯著性分析。
1.自然生草與清耕梨園土層越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物組成。自然生草梨園中越冬昆蟲共有8 個(gè)目,20 個(gè)科,種類有26 種,清耕梨園越冬昆蟲共有2 個(gè)目,3 個(gè)科,種類有9 種。
表1 自然生草與清耕梨園越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物組成特點(diǎn)
自然生草梨園昆蟲數(shù)量顯著高于清耕梨園,如圖1 所示(a、b 代表差異顯著性),自然生草梨園中東南西北四個(gè)方向昆蟲數(shù)量沒有差異,在南方的昆蟲數(shù)量較多;清耕梨園的昆蟲數(shù)量偏少,東南西北四個(gè)方向昆蟲數(shù)量沒有差異,西邊昆蟲數(shù)量最少。
圖1 自然生草與清耕梨園越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量
2.自然生草梨園土壤中越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物種類。自然生草梨園土壤中越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物(表2)中鞘翅目最多,有9 個(gè)科主要為捕食性天敵步甲;雙翅目主要包括毛蚊幼蟲;半翅目有3 個(gè)科,主要為蝽類。
表2 自然生草梨園越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物種類
3.自然生草梨園中土壤中不同目越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量。如圖2 可以得出鞘翅目昆蟲的數(shù)量最多,主要是天敵昆蟲步甲,與其他目昆蟲數(shù)量差異明顯;雙翅目昆蟲中毛蚊的數(shù)量最多,半翅目和鱗翅目害蟲數(shù)量較少。越冬天敵昆蟲數(shù)量較多,害蟲數(shù)量相對(duì)較少。
圖2 不同目越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量
4.自然生草梨園土層中不同方位越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量特點(diǎn)。通過調(diào)查取樣研究表明,在梨樹距離樹干50 厘米四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量如圖3 所示,以南方位上昆蟲的數(shù)量最多,但通過方差分析表明,四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量卻無顯著差異。
圖3 距樹干50 厘米昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量
通過調(diào)查取樣研究表明,在梨樹距離樹干100 厘米四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量如圖4 所示,以東方位上昆蟲的數(shù)量最多,但通過方差分析表明,四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量卻無顯著差異。昆蟲數(shù)量少于50 厘米處。
圖4 距樹干100 厘米昆蟲數(shù)量
通過調(diào)查取樣研究表明,在梨樹距離樹干150 厘米四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量如圖5 所示,以南和北方位上昆蟲的數(shù)量相同,但通過方差分析表明,四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量卻無顯著差異。昆蟲數(shù)量少于50 厘米和100 厘米處。
圖5 距樹干150 厘米昆蟲數(shù)量
5.不同方位上總體越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量分布特點(diǎn)。通過調(diào)查取樣研究表明,在梨樹四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量如圖6 所示,以南方位上昆蟲的數(shù)量最多,但通過方差分析表明,四個(gè)方位上昆蟲數(shù)量卻無顯著差異。
圖6 不同方位上越冬昆蟲組成特點(diǎn)
圖7 距離樹干50 厘米、100 厘米、150 厘米昆蟲數(shù)量
6.自然生草梨園距樹干不同距離越冬昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物數(shù)量特點(diǎn)。調(diào)查結(jié)果表明在50 厘米處昆蟲數(shù)量最大可達(dá)20,其中以50 厘米處,差異最大。在100 厘米、150 厘米處昆蟲數(shù)量較少,差異??;說明昆蟲主要聚集在梨樹附近越冬,距離樹干越遠(yuǎn)昆蟲數(shù)量越少。
7.梨園周邊和內(nèi)部土壤層中昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物種類組成差異。梨園周邊和內(nèi)部昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物組成數(shù)量如表3 所示,以梨園內(nèi)部昆蟲和其他節(jié)肢動(dòng)物種類數(shù)量較多,且明顯高于梨園周邊。
表3 梨園周邊和內(nèi)部土壤層中昆蟲及其他節(jié)肢動(dòng)物種類組成特點(diǎn)
本試驗(yàn)研究結(jié)果表明,自然生草梨園中越冬昆蟲種類和數(shù)量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于清耕梨園;自然生草梨園中土壤越冬昆蟲鞘翅目最多,有9 個(gè)科主要為捕食性天敵步甲,天敵昆蟲數(shù)量較多,越冬害蟲的數(shù)量較少,越冬昆蟲主要分布在地下15 厘米處;距樹干50 厘米昆蟲數(shù)量最多,在100 厘米、150 厘米處昆蟲數(shù)量顯著降低,東南西北四個(gè)方向沒有顯著差異;說明越冬昆蟲主要聚集在梨樹50 厘米范圍內(nèi)。同樣試驗(yàn)梨園內(nèi)部昆蟲和其他節(jié)肢動(dòng)物種類數(shù)量較多,且明顯高于梨園周邊,說明了距離梨樹越近昆蟲數(shù)量越豐富。本次試驗(yàn)調(diào)查的自然生草梨園中,鞘翅目的步甲數(shù)量最多,雙翅目的毛蚊次之。由于2022 年秋季至2023 年春季,降水充足,且平均氣溫高于往年,使梨園環(huán)境更適于蝸牛的繁育,而步甲作為蝸牛的捕食性天敵,數(shù)量也同步增長(zhǎng)。且2022 年溫度的升高,同樣適合毛蚊幼蟲的生長(zhǎng)發(fā)育,且因溫度升高,果園中的落葉落果腐爛加速,為毛蚊幼蟲提供了豐富的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),使土壤中的腐食性毛蚊幼蟲數(shù)量同樣較高。梨園生草在山西地區(qū)得到一定的推廣,主要有自然生草和人工生草,自然免耕對(duì)提高昆蟲數(shù)量,特別是提高有益昆蟲數(shù)量和改良果園生態(tài)環(huán)境具有一定的助益作用;在越冬梨園土層中,清耕梨園越冬昆蟲數(shù)量顯著少于生草梨園,物種數(shù)量單一,自然生草并未發(fā)現(xiàn)梨園主要害蟲,反而是天敵和中性昆蟲的數(shù)量較多,即自然生草有助于提高生防效力和降低農(nóng)藥使用。另在越冬梨園土層中,并未發(fā)現(xiàn)梨園主要害蟲梨小食心蟲和梨木虱,說明兩者主要在樹體或其他部位進(jìn)行越冬。通過本試驗(yàn)研究表明,在今后梨樹生產(chǎn)當(dāng)中,應(yīng)推廣生草免耕,有利于天敵的保護(hù)利用,減少化學(xué)藥劑的使用,促進(jìn)生態(tài)平衡。有研究表明有些害蟲在地下土層越冬,經(jīng)過本試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn)地下越冬害蟲的種類較少或是由于天敵數(shù)量較高捕食后影響數(shù)量結(jié)果,綜合表明生草梨園可以有效促進(jìn)果園生態(tài)平衡發(fā)揮其自調(diào)功能。