试验地设在国家牧草产业技术体系核心试验区宁夏农垦茂盛草业有限公司苜蓿基地。地理位置为106° 03' E, 38° 33' N, 海拔1 135 m, 年平均气温8.5 ℃, 年平均降水量在180~200 mm, 蒸发量为2 250 mm, 干燥度为4.5, 昼夜温差大, 日照时数2 910.8 h, 日照百分率65.5%。≥ 10 ℃的有效年积温3 765 ℃· d, 农作物生长季200 d以上, 苜蓿种植可收获4茬; 土壤为熟化的淡灰钙土, 土壤(0-20 cm)pH 8.21, 全盐含量为0.76 g· kg^-1, 有机质为14.6 g· kg^-1, 速效氮含量为80 mg· kg^-1, 速效磷含量为8.2 mg· kg^-1, 速效钾含量为135 mg· kg^-1。

6个供试苜蓿品种为选择WL343HQ(V₁)、皇冠(V₂)、阿迪娜(V₃)、DS310FY(V₄)、德宝(V₅)和三得利(V₆), 其中WL343HQ、皇冠、阿迪娜为抗蓟马品种, DS310FY、德宝和三得利为感蓟马品种, WL343HQ、阿迪娜与德宝为抗蚜品种, 皇冠、DS310FY和三得利为感蚜品种。试验进行单播、两个品种混播和3个品种混播试验, 共18个处理, 其中每个品种均进行单播, 6个处理; 两个品种混播设置8个处理, 主要是感虫品种与抗虫品种的混播, 分别为V₁V₂、V₁V₃、V₁V₄、V₂V₃、V₂V₄、V₃V₄、V₅V₆、V₂V₅; 3个品种混播设置4个处理, 同样是感虫品种和抗虫品种的混播, 分别为V₁V₂V₃、V₁V₂V₄、V₁V₃V₄、V₂V₃V₄。每个处理小区面积15 m× 8 m, 每个小区之间设1.2 m的隔离带(表1), 每个小区的播种量为0.27 kg(播种量1.5 kg· 667 m^-2)。定期调查苜蓿害虫及天敌的种群密度。

每年从5月份开始, 7月底结束, 每15 d进行一次标本采集, 依不同害虫生活习性和为害特点采取不同的取样方法和调查方法。

网捕法:在每个小区选择10 m²作为调查样地, 采用网捕法, 每样地设100单网, 走“ Z” 型, 捕虫网在近地表植被层顶端从右向左横扫, 统计网内昆虫的种类和数量, 装入毒瓶带回实验室进行种类鉴定; 如调查天敌瓢虫等。拍板法:五点取样法, 每点随机选20个枝条, 将瓷盘放入到枝条下面, 用力拍打枝条, 使昆虫调落到瓷盘上, 统计瓷盘上的昆虫种类和数量, 计算百枝条虫量, 如调查蚜虫和蓟马^[17]。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 苜蓿品种及来源 Table 1 Alfalfa varieties and source in this sutdy 序号 Number 品种 Cultivar 编号 Serial number 秋眠级 Fall dormancy rating 蓟马抗性水平 Level of thrip resistance 蚜虫抗性水平 Level of aphid resistance 来源 Source 1 WL343HQ V1 4 感Sensitive 感Sensitive 美国USA 2 皇冠Crown V2 4.1 感Sensitive 抗Resistant 美国USA 3 阿迪娜Adrenalin V3 4 感Sensitive 感Sensitive 加拿大Canada 4 DS310FY V4 4 抗Resistant 抗Resistant 美国USA 5 德宝Derby V5 4~5 抗Resistant 感Sensitive 美国USA 6 三得利 Santory V6 5~6 抗Resistant 抗Resistant 法国France

表1 苜蓿品种及来源 Table 1 Alfalfa varieties and source in this sutdy

方差分析(ANOVA)使用Duncan法对苜蓿混播处理害虫的发生情况进行多重比较, 并进行Tukey显著性检验。统计分析前对害虫种群密度进行取对数以符合正态分布, 对不同混种模式下害虫种群密度进行单因素线性回归分析, 本试验中不加提示的统计分析的显著性水平(P)全部为0.05。以上数据处理分析及作图均采用Microsoft Office Excel与SAS 8.2(Statistics Analysis System 8.2, SAS Institute Inc.)数据处理系统进行。

苜蓿田主要天敌为瓢虫类[多异瓢虫(Hippodamia variegata)、七星瓢虫(Coccinella septempunctata)、龟纹瓢虫(Propylea japonica)]、中华草蛉(Chrysopa sinica)、黑点食蚜盲蝽(Deraeocoris punctulatus)、小姬猎蝽(Nabis mimoferus)和蜘蛛类, 其中以多异瓢虫为优势天敌。蚜虫以苜蓿无网长管蚜(Acyrthosiphon rondoi)、豌豆无网长管蚜(Acyrthosiphon pisum)和苜蓿斑蚜(Therioaphis trifolii)为主, 蓟马以牛角花齿蓟马(Odontothrips loti)为优势种类。

试验地苜蓿主要害虫种群为害高峰期出现在6月下旬, 苜蓿蚜虫种群数量最低的为V₂V₅处理, 种群密度为149头· 10复网^-1; 种群数量最高的为V₁处理, 种群密度为823头· 10复网^-1(图1)。蚜虫种群数量低于300头· 10复网^-1的处理为V₁V₂V₄、V₂V₃V₄、V₅V₆、V₃V₄、V₁V₃V₄、V₂V₅V₃。经单因素方差分析, 单播与混播处理间差异显著。多品种苜蓿混播后蚜虫种群密度显著低于单播(F_{2, 17}=16.72, P< 0.001), 单播蚜虫发生最轻的为V₃, 但种群数量也高达526头· 10复网^-1。混播蚜虫发生最重的小区为V₁V₂, 种群密度为629头· 10复网^-1(图1)。

苜蓿蓟马种群密度最低的为V₂V₃处理, 虫量7头· 10复网^-1; 最高的V₁V₂V₄处理, 虫量39头· 10复网^-1。蓟马与蚜虫种群发生情况正好相反, 混播后苜蓿蓟马种群密度显著大于单播。盲蝽与蓟马的发生情况比较类似, 不同处理间的种群密度无显著差异(F_{2, 15}=1.05, P=0.37)(图1)。

不同处理间苜蓿蚜虫全年平均种群数量(图2), 以处理V₄的最高, 为338头· 10复网^-1, V₂V₅、V₅V₆相对较低, 单播苜蓿田蚜虫种群密度显著高于混播苜蓿田(F_{2, 15}=18.34, P< 0.001)。苜蓿蓟马发生与高峰期时情况相同, 混播后苜蓿蓟马全年平均发生程度整体略重于单播。盲蝽与苜蓿蓟马的发生情况类似, 相对于单播条件, 混播条件下盲蝽的种群密度较高(图2)。

图1

Fig. 1

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	图1 不同混播处理条件下苜蓿害虫与天敌最高种群密度 注:V1、V2、V3、V4、V5和V6分别表示WL343HQ、皇冠、阿迪娜、DS310FY、德宝和三得利。下同。Fig. 1 Peak population density of pests and natural enemies on alfalfa grown under different sowing treatments Note: V1, V2, V3, V4, V5 and V6 indicate WL343HQ, Crown, Adrenalin, DS310FY, Derby, and Santory, respectively; similarly for the following figures.

图2

Fig. 2

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	图2 不同混播处理条件下苜蓿害虫与天敌平均种群密度Fig. 2 Mean population density of pests and natural enemies on alfalfa grown under different treatments

图3

Fig. 3

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	图3 不同混播处理条件下苜蓿害虫与天敌种群动态Fig. 3 Population dynamics of pests and natural enemies on alfalfa grown under different sowing treatments

天敌瓢虫种群数量最高的为V₂V₃处理, 虫量为12头· 10复网^-1; 最低的V₆处理, 虫量为6头· 10复网^-1(图2)。苜蓿田害虫高峰期时, 6月底, 混播后瓢虫种群数量整体比单播高(图3), 其中7月6日调查显示, 3种苜蓿品种混播条件下瓢虫种群密度最高, 单作条件下瓢虫种群密度最低, 差异显著(F_{2, 15}=5.19, P=0.019)(图3)。

根据害虫的种群消长曲线, 混播苜蓿能够显著降低蚜虫的种群密度(图3); 蓟马正好相反, 3个品种的苜蓿小区中蓟马种群密度最高, 而单个品种的苜蓿品种中蓟马种群密度最低; 盲蝽与蓟马类似, 混播条件能够显著促进盲蝽的种群数量; 瓢虫的种群变化差异很大, 不同时期内瓢虫的种群分布差异很大, 与苜蓿品种种植模式并没有明显相关性(图3)。

不同抗虫性苜蓿混播同单播相比(图4), 混播可有效降低苜蓿蚜虫种群数量, 同时有利于天敌瓢虫的发生, 尤其是品种V₂(R)和V₅(S)混播, V₃(S)和V₄(S)混播、V₅(S)和V₆(R)混播, 可有效控制苜蓿蚜虫的发生, 并具有增产效果。由于田间苜蓿蓟马种群数量较低, 最高仅为39头· 10复网^-1, 各处理间差异不显著。

头茬苜蓿鲜产量最高的为V₃V₄处理, 为2 742 g· m^-2; 最低的为V₁V₄处理, 产量为1 895 g· m^-2。产量从高到低依次为V₃V₄、V₂V₄、V₂V₅、V₂V₃、V₁V₃V₄、V₁V₂、V₂V₃V₄、V₁V₂V₄、V₅V₆、V₃、V₁V₂V₃、V₁V₃、V₆、V₁、V₂、V₅、V₄、V₁V₄处理(图5)。

图4

Fig. 4

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	图4 不同混播方式豌豆蚜田间空间分布模拟Fig. 4 Spatial distribution of alfalfa aphids in monoculture and mixture-sown fields

图5

Fig. 5

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	图5 不同混播处理的头茬苜蓿产量比较Fig. 5 Alfalfa yield of first cutting under different sowing treatments