CN111201980A - 一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合及应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合及应用。本发明的花草组合涵盖7个科12个种的草本，植物种类数量适中，品种耐寒、抗逆性强，管护简单，植物形态结构和生态功能搭配科学合理。该花草组合用于玉豆轮作田构建人工植物缓冲带，首先可抑制田边恶性杂草向田内扩散，优化玉豆轮作系统微小动物的栖息繁衍地，增加农田生物多样性（物种种类和丰度），其次可涵养多种天敌持续作为玉米、大豆生长季天敌的来源地，此外还可吸引玉米螟到花草带而被天敌集中猎杀，对玉米螟、大豆食心虫种群具有持续稳定的防控效果，实现集约化玉豆轮作田化学农药不施、减施，支撑农业绿色高效可持续发展，保障农产品质量安全，改善东北黑土区乡村农田景观。

Description

一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合及应用

技术领域

本发明属农田生态强化技术领域，涉及一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合及应用。

背景技术

玉米是世界性的主要粮食作物，在中国是排水稻、小麦之后的第三大粮食作物。大豆是世界上最重要的豆类，也是中国重要的粮食、油料作物。玉米和大豆是最理想的轮作作物，合理轮作可以互促增产，同时涵养地力。典型的玉豆轮作是在同一块田里，玉米和大豆在年际间轮换种植，每年种植一季春玉米或大豆，玉豆轮作区主要在东北黑土区。玉米螟和大豆食心虫是玉豆轮作系统最主要的害虫。玉米螟在多个生育期危害玉米，尤其玉米抽穗后钻蛀茎秆啃食，蛀孔处易折断，蛀食穗轴、穗粒, 造成籽粒缺损霉烂，常年螟害株率%10%~20%。大豆食心虫以幼虫钻入豆荚内，咬食豆粒造成豆粒缺损霉烂，常年虫害荚率10%~20%，使大豆产量和商品价值大大降低。农业措施防控害虫耗时费工，在当下劳动力紧张的情况下，周而复始的人力投入不可持续。生物防治在田间难以发挥持续良好的防虫效果，原因主要在于缺少栖息繁衍生境，有限人工投放的天敌难以定殖延续，还未发挥有效作用就很快消亡。化学防治依然是集约化农田主要的防虫手段，由于化学杀虫剂污染环境、杀伤天敌、诱发害虫抗药性等严重负面环境与生态效应，应谨慎使用化学防治。自然界存在着大量天敌，如蜘蛛、赤眼蜂、隐翅甲虫、姬蜂、胡蜂、小茧蜂等，对玉米螟和大豆食心虫的卵、若/幼虫均有抑杀作用，可持续控制害虫种群防治暴发成灾。现代集约化农田系统由于过分强调生产功能，农田生态系统结构简单，天敌生存繁衍环境严重恶化甚至丧失，导致天敌多样性减少、种群规模萎缩，难以发挥天敌群体对害虫的自然联控效果。

农业生物多样性是维持农业生态平衡的关键因子，也是农业及其相关产业和生态环境可持续发展的物质基础。非农生境存在有树篱、野草、野花等的植物缓冲带，因可涵养农业生物多样性，被认作为农业生态系统的重要生态设施，研究已证实植物缓冲带可提升农田的生态系统功能，如增加天敌、控制害虫、减少用药等，从而支撑农业绿色高效可持续发展。天然植物缓冲带是自然演替的结果，保育和维持着农业生物的资源种质，但天然植物缓冲带因植被混杂，其服务特定作物农田生产的功能欠佳。保育自然生物多样性，进而针对性的增加天敌类群以控制特定作物农田首要害虫，人工设计与重构植物缓冲带是实现这一双重目的可行途径。针对特定作物和气候环境，科学筛选功能植物、合理搭配，发挥植物群体的复合功能，实现农田生态系统的结构优化与功能强化。植物种类与配比是植物缓冲带人工设计与构建能否成功的关键。不同于一年一季的连作系统，玉豆轮作涉及两种不同作物，需要隔年关注不同的害虫种类、发生情况及强度，故人工植物缓冲带的植物种类与配比需要因时因地的研发和应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合，以填补集约化玉豆轮作田构建人工植物缓冲带存在的技术空白。

本发明的另一目的在于提供所述花草组合在玉豆轮作田人工植物缓冲带构建中的应用。

本发明上述目的通过以下技术方案实现：

一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合，按质量百分比计，包括禾本科草本30～50%、豆科草本15～25%、菊科草本10～20%、藜科草本4～9%、伞形科草本3～8%，十字花科草本3～8%，茄科草本3～8%。

优选的，所述禾本科植物种类为多年生的黑麦草、象草和一年生的狗尾草，种子质量占比分别为20%、15%和10%。

优选的，所述豆科植物种类为多年生的白三叶和一年生的蚕豆，种子质量占比分别为10%和10%。

优选的，所述菊科植物种类为多年生的除虫菊、菊蒿和刺儿菜，种子质量占比分别为6%、5%和3%。

优选的，所述藜科植物种类为两年生的甜菜，种子质量占比为6%。

优选的，所述伞形科植物种类为两年生的野胡萝卜，种子质量占比为5%。

优选的，所述十字花科植物种类为两年生的大头菜，种子质量占比为5%。

优选的，所述茄科植物种类为一年生的龙葵，种子质量占比为5%。

所述花草组合在玉豆轮作田人工植物缓冲带构建中的应用，包括以下步骤：

1）整地，沿玉豆轮作田地块边缘留出不少于3米宽的土地，施底肥翻耕，翻耕耙平待用；

2）播种，所述的两年、多年生植物草种按优选的比例混合均匀在秋天播种，所述的一年生植物草种在春季播种；

3）养护，不定期浇水、除草，确保植物缓冲带中各种播种植物均生长良好。

优选的，步骤1）整地时，植物缓冲带的宽度为5米；如果田块形状为方形，则植物缓冲带沿地块的长边构建；如果田块形状不规则，则植物缓冲带沿地块的周缘构建；每亩施40公斤复合肥（N∶P∶K=15∶15∶15）作为底肥。

优选的，步骤2）播种，两年、多年生植物混合草种采用手摇播种机撒播，每平米播种草种重量为10克，预留的种草土地带采取分段播种，每个地段所需的草种单独称量，每段分两次均匀撒播完，撒完覆土1厘米，用碾压机压实土壤；一年生的蚕豆与龙葵一同条播，行距40cm，蚕豆和龙葵开沟深度分别为5cm和2cm，覆后踩实土壤。

优选的，步骤3）养护时，播种后在3～4周内保证土壤充分湿润，干旱情况下每周人工补充1cm左右水分；一旦恶性杂草（如葎草、芦苇等）可被识别，马上手动或机械清除。

本发明具有如下优点和有益效果：

本发明的花草组合涵盖7个科12个种的草本，植物种类数量适中，品种耐寒、抗逆性强，管护简单，植物形态结构和生态功能搭配科学合理。该花草组合用于玉豆轮作田构建人工植物缓冲带，首先可抑制田边恶性杂草向田内扩散，优化玉豆轮作系统微小动物的栖息繁衍地，增加农田生物多样性（物种种类和丰度），其次可涵养多种天敌持续作为玉米、大豆生长季天敌的来源地，此外还可吸引玉米螟到花草带而被天敌集中猎杀，对玉米螟、大豆食心虫种群具有持续稳定的防控效果，实现集约化玉豆轮作田化学农药不施、减施，支撑农业绿色高效可持续发展，保障农产品质量安全，改善东北黑土区乡村农田景观。

具体实施方式

为了更好的理解发明的实质，下面结合实例对本发明的技术内容作详细的说明，但本发明的内容并不局限于此，不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。

实施例1：优选的花草组合

按质量百分比计，优选的花草组合植物种类包括：禾本科的黑麦草20%、象草15%、狗尾草10%，豆科的白三叶10%、蚕豆10%，菊科的除虫菊6%、菊蒿5%、刺儿菜3%，藜科的甜菜6%，伞形科的野胡萝卜5%，十字花科的甘蓝5%，茄科的龙葵5%。

实施例2：人工植物缓冲带对玉豆轮作系统中天敌的涵养和害虫的控制

在黑龙江集约化玉豆轮作连片种植区选择三个试验点，试验点间隔距离大于1公里。每个试验点成对设置处理地块和对照地块，两地块间隔距离大于2百米。处理地块指用优选的花草组合在田块边缘构建了植物缓冲带的玉豆轮作田（扣除掉植物缓冲带的部分），对照地块指正常集约化操作未进行任何改变的玉豆轮作田。试验区域禁止使用除草剂和杀虫剂。在玉米、大豆生长季节，综合利用机械吸虫器、地表陷阱收集样地的节肢动物标本，鉴定节肢动物种类，统计各类的数量。在调查中，吸虫点、陷阱布设均匀分散，固定每次吸虫时间为1分钟，确保植物缓冲带、处理地块、对照地块的调查样点数量相同。每条植物缓冲带、每块处理和对照地布设陷阱16个，陷阱位置同时为吸虫点。玉米生长季，处理和对照的每一地块五点取样法，每点调查20株玉米，查看玉米螟在叶、茎和穗上的啃食或蛀孔数及亚洲玉米螟幼虫和蛹等数量，计算玉米螟的螟害株率。大豆生长季，处理和对照的每一地块五点取样法，每点调查10株大豆，记录虫害荚数量，计算大豆食心虫的虫害荚率。

表1节肢动物、天敌发生调查和虫害荚率、螟害株率统计

注：表中数据为3次重复的平均值。

所发明的植物组合种丰富，耐寒冷气候、高低搭配，作物生长季人工缓冲带植被维持茂密。结果如表1所示，优选的花草组合所构建的玉豆轮作田人工植物缓冲带可以极大的保育节肢动物多样性，尤其在每年作物生长初期，提供了动物避难所、栖息地，而同期作物田内节肢动物和天敌种类和数量的水平均较低。到玉米和大豆成熟期，人工植物缓冲带所涵养的天敌（如蜘蛛、赤眼蜂、胡蜂、小茧蜂等）向处理地块迁移，从而对处理地块的玉米螟、大豆食心虫种群产生显著压制作用，处理地块玉米的螟害株率仅为0.6%，大豆的虫害荚率仅为1.7%，而对照地块玉米螟、大豆食心虫种群急剧扩大，玉米的螟害株率激增至12.3%，大豆的虫害荚率激增至14.8%，且对照地块天敌种群数量由于玉米螟的激增而出现伴随增加的结果。综合结果，人工植物缓冲带的构建，不仅涵养了节肢动物、天敌的多样性，还有效对毗邻玉豆轮作田的玉米螟、大豆食心虫种群起到抑制作用，避免了化学杀虫剂的使用。

Claims (2)

1.一种玉豆轮作田增加天敌控制害虫的花草组合及应用，其特征在于，按质量百分比计，所述花草组合包括：禾本科草本30～50%、豆科草本15～25%、菊科草本10～20%、藜科草本4～9%、伞形科草本3～8%，十字花科草本3～8%，茄科草本3～8%；

优选的，所述禾本科植物种类为多年生的黑麦草、象草和一年生的狗尾草，种子质量占比分别为20%、15%和10%；

优选的，所述豆科植物种类为多年生的白三叶和一年生的蚕豆，种子质量占比分别为10%和10%；

优选的，所述菊科植物种类为多年生的除虫菊、菊蒿和刺儿菜，种子质量占比分别为6%、5%和3%；

优选的，所述藜科植物种类为两年生的甜菜，种子质量占比为6%；

优选的，所述伞形科植物种类为两年生的野胡萝卜，种子质量占比为5%；

优选的，所述十字花科植物种类为两年生的大头菜，种子质量占比为5%；

优选的，所述茄科植物种类为一年生的龙葵，种子质量占比为5%。

2.根据权利要求1所述花草组合的应用，其特征在于，优选的花草组合适用于玉豆轮作田构建人工植物缓冲带，可实现增加天敌防控害虫的效果。