2021-4-9 | 农业
小麦吸浆虫(wheatblossommidge)是世界上小麦的主要害虫之一,以幼虫潜伏在麦粒颖壳内,吸食灌浆发育的汁液造成危害(袁锋,2004;全国农业技术推广服务中心,2008)。此外,其危害还有利于某些病菌的入侵与危害(Mongrainetal.,1997;Bruceetal.,2007)。我国危害小麦的吸浆虫主要有麦红吸浆虫Sitodiplosismosellana(Géhin)和麦黄吸浆虫Contariniatritici(Kirby)两种,在北纬31°~35°之间的黄淮流域冬小麦产区内主要是麦红吸浆虫(袁锋,2004;全国农业技术推广服务中心,2008)。自2002年以来,我国麦红吸浆虫的发生面积每年超过200万hm2,发生区域北移至北纬43°的天津蓟县、河北唐山地区,危害程度呈现逐年加重的趋势(吕印谱等,2006;武予清等,2011)。影响吸浆虫成灾的因子有很多,如自然因子、农业生产措施及人为因素等。自然因子包括降雨、温度、湿度、风、土壤、地形;农业措施包括小麦品种的更换、水利条件的变化、种植制度改革等(袁锋,2004;杨建国等,2005;吕印谱等,2006;魏长安等,2007)。吸浆虫一年有11个月生活在土壤中,土壤环境因子对其化蛹、羽化、出土以及成灾等可产生重要影响(袁锋,2004)。不同的耕作方式对土壤温度具有调节作用(王宏立等,2008),也可影响土壤结构与性质,如对土壤中腐殖质结合形态及组成变化等产生影响(韩宾等,2010)。耕作方式可能通过对土壤湿度、温度的调节作用,改变土栖害虫的生境,从而影响害虫的发生与危害。进入21世纪以来,在黄淮海冬麦区,秸秆还田、旋耕和跨区作业等成为小麦生产中新的主要措施,导致与土壤相关的小麦病虫害呈现加重的趋势,这些新现象已经引起生产部门和科研部门的高度重视。为了研究耕作方式对麦红吸浆虫发生与危害的影响,2010年,依托中国科学院河北省栾城农业生态系统试验站的试验田,对不同耕作方式下麦红吸浆虫的种群动态进行了调查研究,以期为今后实施农业防治措施时提供科学依据。
1研究方法
1.1研究地概况
中国科学院河北省栾城农业生态系统试验站位于河北省栾城县境内(N37°53',E114°41'),平均海拔50.1m,属暖温带半湿润季风气候,年降水量530mm左右。栾城站土壤类型以潮褐土为主,代表华北平原北部典型潮褐土高产农业生态类型。该试验站从2000年秋季,在南北长200m、东西宽68.8m的试验田中,选择秸秆处理方式、翻耕次数、翻耕机械等因子组合,设置6种不同耕作方式,开展小麦种植试验。除耕作方式不同外,在灌溉方式(喷灌)、灌溉量、种植品种、施肥量和农药使用等方面均保持一致。截至2011年,该试验已连续开展11年。11年间,小麦播种方式一直为条播,南北向,行距20~25cm。
1.2样地设置
由于所依托的试验田与周围麦田之间未设置保护行,2010年和2011年,本研究只选取了试验田中间田块的3种耕作方式下的小麦田,调查了耕作方式对吸浆虫的影响(表1)。2010年小麦品种是“科农199”,2011年更换为“科农1066”。此外,为了比较漫灌和喷灌对吸浆虫的影响,还调查了试验田南侧300m处一块南北长170m、东西宽20m的麦田。该麦田记为普通大田(prevalenttillagepractice,PT),其与秸秆还田旋耕田在耕种方式、种植品种等方面相同,但灌溉方式为漫灌。2011年,每个试验处理中设置2个3m×3m,高度为1.5m的60目网罩,阻止成虫在不同处理间的迁移。2011年网罩内及周围5m范围内禁止施药。
1.3吸浆虫数量调查
1.3.1土中幼虫调查:2010年4月底至5月初,对各处理土中幼虫进行了一次调查。取土器规格为10cm×10cm×20cm(长×宽×高)(原国辉等,1992),取样方法为单对角线5点取样(武予清等,2011)。2011年调查取土时间为4月30日,每个网罩内取3点,取土器规格与2010年相同。淘土方法为袋筛箩瓷盘法(仵均祥等,2005)。
1.3.2成虫调查:2011年,在小麦挑旗以后,每天下午17:00-19:00对吸浆虫进行网捕调查(全国农业技术推广服务中心,2008)。调查时,网格状取样即每约15m长计为一个网格,在网格中心左右两侧取样两次,取样时在约1m2范围内扫10复网。
1.3.3剥穗调查:剥穗检查在小麦乳熟期(扬花后15d)未下雨之前进行(武予清等,2011)。2010年,每个处理选5个样点,每点任选10穗。2011年,每个网罩内选5点,每点任选10穗。麦穗取样保证在同一上午完成,取到的麦穗放入纸袋密封后在冰箱内冷藏,然后逐穗、逐粒检查(倪汉祥等,2009)。
1.4数据分析
数据分析时,首先进行Kolmogorov-Smirnov检验,验证数据是否符合正态分布。符合正态分布时,使用单因素方差(One-wayANOVA),不符合正态分布时进行Krushkal-wallisH检验(Hagleretal.,2010)。进一步比较两组之间差异是否显著时,利用了Mann-WhitneyU检验。无特殊说明,数值以mean±SE表示。统计分析均是在SPSSforWindows16.0中进行,制图在Excel2003中完成。
2结果
2.12010年和2011年不同样地淘土中检出的麦红吸浆虫幼虫数量
检验表明,2010年取土调查所得数据不符合正态分布(Z=2.04,P<0.05)。各处理土中麦红吸浆虫的幼虫数量依次为秸秆还田免耕田(0.60±0.30头)>秸秆站立免耕田(0.50±0.17头)>秸秆还田旋耕田(0.20±0.13头)(图1),各处理之间的差异不显著(χ2(2)=1.92,P=0.38),秸秆站立免耕田和秸秆还田免耕田之间的差异也不显著(U=47.50,P=0.83)。普通大田的幼虫数量(2.10±1.05头)高于秸秆还田旋耕田的幼虫数量,两者之间的差异未达到显著水平(U=32.00,P=0.11)。2011年,取土调查所得数据仍不符合正态分布(Z=1.62,P<0.05),各处理土中麦红吸浆虫的幼虫数量排序与2010年相同,秸秆还田免耕田(4.17±1.72头)>秸秆站立免耕田(1.00±0.37头)>秸秆还田旋耕田(0.67±0.33头),且各处理之间存在显著差异(χ2(2)=7.03,P=0.03<0.05)(图1),秸秆站立免耕田和秸秆还田免耕田之间的差异不显著(U=6.00,P=0.44)。普通大田的幼虫数量(15.50±4.36头)高于秸秆还田旋耕田的幼虫数量,两者之间存在极显著差异(U=0.00,P=0.004<0.01)。2011年和2010年相比,各处理的幼虫数量都有所增加,增加量依次为普通大田(13.4头)>秸秆还田免耕田(3.57头)>秸秆站立免耕田(0.5头)>秸秆还田旋耕田(0.47头)。