间作东北铁线莲对病虫害生物防治的研究
施汉钰 刘瑰琦 曹昊 葛江丽 刘芳
摘 要：为了研究东北铁线莲对其他作物病虫害的生物防治作用，研发非农药施用的绿色病虫害防治新技术。通过在辽藁本中间作和非间作东北铁线莲的对比试验，利用植株病虫害发生率、病情指数和虫口密度观测方法，分别对辽藁本幼苗期和成熟期的病虫害情况进行测定。研究发现，在间作与非间作种植方式中，白粉病差异极其显著，病害平均发病率由4.68%下降到0.82%，叶斑病的病情指数差异较显著，病害平均病情指数由6.37下降到5.07，说明间作东北铁线莲能够有效控制辽藁本白粉病和叶斑病的发生和蔓延，间作方式对辽藁本病害的生物性防治方面具有显著作用和重要意义；而在研究华北蝼蛄、东北大黑鳃金龟、菊小长管蚜和宽边黄粉蝶等四种虫害方面，两种种植方式中其虫口密度差异较显著，分别由7.92下降到7.77、由8.22下降到7.61、由7.95下降到7.51、8.31下降到7.78，然而虫害在种植初期和后期的差异非常显著，其虫口密度显著提高，说明间作方式能够有效控制以上四种虫害的短暂发育，但是对虫害长期蔓延的控制效果并不显著。
关键词：杀菌作用；药材作物；发病率；病情指数
中图分类号：S435.672 文献标识码：A 文章编号：1006-8023（2018）05-0015-05
Abstract： To study the biological effect of Clematis manshurica on the other crop diseases and insect pests， new technologies are developed for green pest control of non-pesticide application. Through the comparison tests between intercropping and non-intercropping Clematis manshurica in Ligusticum jeholense， we use the observation method of plant diseases and insect pests incidence rate， disease index， insect density to measure the incidence and disease index of plant diseases and pests in Ligusticum jeholense seedling stage and maturity stage. It is found that， in intercropping and non-intercropping， the difference of powdery mildew is extremely significant， the average incidence of disease decreased from 4.68% to 0.82%， and the difference of leaf spot is significant， the average disease severity index decreased from 6.37 to 5.07. It is indicated that the intercropping can effectively control the occurrence and spread of powdery mildew and leaf spot disease in Ligusticum jeholense. The intercropping system plays an important role in the biological control of disease in Ligusticum jeholense. In the study of four insect pests， Gryllotalpa unispina， Holotrichiadiomphalia Bates， Macrosiphoniella sanborni， Eurema hecabe， the difference of the insect density is significant in the different farming methods， which decreased from 7.92 to 7.77， from 8.22 to 7.61， from 7.95 to 7.51 and 8.31 to 7.78. However， the difference between early and late planting is extremely significant， the density of insect increased significantly， indicating that intercropping can effectively control the short development of these four pests， but the control effect on the long-term spread of pests is not significant.
Keywords： Bactericidal effect； medicinal plant； morbidity； disease index
0 引言
東北铁线莲（Clematis manshurica Rupr.）为多年生植物，根是名贵药材的主要原料[1]，近年来其药用价值研究得较为深入[2]，显示出抗肿瘤、解痉、镇痛抗炎等诸多药理活性[3]，而东北铁线莲茎叶的抗菌和灭菌性质却从未被深入研究，李佳对东北铁线莲地上部分药用成分的分析，发现其茎叶中含有白头翁素和原白头翁素[4]，白头翁素和原白头翁素是真菌的抑制剂，对赤霉病菌、白叶枯病菌等大部分真菌有很强的抑制及杀灭作用[5]，而且对果蝇等虫害病原菌也有明显的控制作用[6]，同时在药材种植过程中笔者发现其它药材品种间作东北铁线莲的地块，其病虫害发生频率显著减少，尤其表现在对白粉病、叶斑病、蝼蛄和金龟子等病虫害控制方面[7-8]，其中在辽藁本（Ligusticum jeholense）种植地中表现的较为突出，辽藁本为伞形科藁本属多年生植物，其具有很高的经济价值，而辽藁本又是白粉病的主要宿主[9]，近年来由于大规模白粉病等病虫害的发生，导致其药材产量和质量逐年下降，赵伟发现辽藁本在大田全光下抗性较弱，白粉病、红蜘蛛病的发病率较高，从而造成药材大规模减产[10]，同时由于辽藁本的叶子能够作为蔬菜类食品进行经营，所以农药在种植过程中很少被大量使用，为了解决作物产量和农药使用之间的矛盾，研究间作种植方式的病虫害生物防治新方法，同时在控制农药使用和作物农残严重超标的背景下，研究利用生物防治植株的病虫害绿色防控技术具有重要意义。
1 研究方法
1.1 材料
东北铁线莲、辽藁本都选择1年生幼苗进行移栽[11]，苗木来源为辽宁省清原，苗木移栽地点在黑龙江省柴河林业局新兴林场内。
1.2 间作方法
辽藁本和东北铁线莲的两种幼苗采用常规种植方式进行种植[10-12]，试验地块设计为间作试验地块和非间作对照试验地块两部分。其中，间作试验地块的种植面积为1 hm2，采用辽藁本和东北铁线莲单行间作方式进行种植[13]；非间作对照试验地块种植面积为1 hm2，采用辽藁本单一品种进行种植[14-15]，种植两年后进行叶部病虫害检测试验。
1.3 试验方案设计
在每个试验地块分别随机选取了6个小区进行叶部病害和植株虫害检测，通过病虫害检测方法，分别统计间作和非间作各小区的植株病虫害发生率、病情指数和虫口密度，并使用SPSS 16.0统计分析软件对结果进行方差分析[16]。
1.4 叶部病害检测方法
试验区按照对角线5点取样，每点选两株，调查上部叶片（植株高度1/2以上）各15片小叶的发病率和发病程度，每3 d或5 d调查1次，确定发病进程。到病情趋势稳定时，选6个发病中心，分别向东、南、西、北方向调查，每株取30片小叶，上下部各15片（下部即植株1/2以下），主要调查白粉病和叶斑病的发病率和发病程度[17]，发病程度分级标准分为9个等级，0级：无病斑、1级：病斑面积占整个叶面积≤10%、3级：病斑面积占整个叶面积11%～25%、5级：病班面积占整个叶面积26%～50%、7级：病斑面积占整个叶面积51%～80%、9级：病斑面积占整个叶面积≥81%[18]。
病叶率=（病叶数）/（调查总叶数）×100%。
病情指数=∑（各级病叶数×各级代表值）/（调查总叶数×最高级别代表值）×100。
1.5 虫害调查方法
每小区按照对角线取样，小区按照2 m×2 m的规格划分取样点，调查全部植株虫害数量情况，包括华北蝼蛄（Gryllotalpa unispina）、东北大黑鳃金龟（Holotrichiadiomphalia Bates）、菊小长管蚜（Macrosiphoniella sanborni）、宽边黄粉蝶（Eurema hecabe）等虫害，其中，在调查地下害虫方面，每个取样点挖取1 m×1 m范围内深度30 cm的土壤，翻土进行详细调查，记录虫害数量。最后计算每个小区的虫口密度，每3 d或5 d调查1次，确定发病进程，病情稳定后对数据进行统计分析[19]。
虫口密度=（调查总虫数）/（调查总株数）×100。
2 结果与分析
2.1 病害防治分析
分别在2014年药材幼苗移栽后半年的生长初期和2016年年底的生长后期，对其叶部病害情况进行了调查统计。辽藁本和东北铁线莲白粉病和叶斑病的发病率和病情指数结果见表1和表2。
2.1.1 药材间作对于叶部病害发病率的影响分析
通过数理分析软件分别对表1中白粉病和叶斑病的发病率数据进行方差分析，由于种植时间以及种植方式都能够体现出病害的发展规律，且并不相互关联，所以分别用单因素方差分析对数据进行处理和检验，通过显著性比较进而判断间作和非间作种植方式对药材叶部病害发病率的影响，具体数据分析见表3和表4。
表3的方差分析结果可以看出，叶部白粉病的发病率在测定2014年到2016年期间表现出非常不明显的差异，p=0.309，p>0.05，而叶部白粉病的发病率在间作和非间作种植方式方面表现出极显著差异，p=0.002，p<0.01。进而说明了，在辽藁本和铁线莲间作方式下，药材植株的白粉病发病率被非常有效的控制了，叶部白粉病控制效果极其显著。
从表4的方差分析结果可以看出，叶部叶斑病的发病率在测定2014年到2016年期间表现出不明显的差异，p=0.128，p>0.05，而叶部叶斑病的发病率在间作和非间作种植方式方面表现出不明显的差异，p=0.174，p>0.05。进而说明了，在辽藁本和铁线莲间作方式下，药材植株的叶斑病发病率没有得到有效控制，叶部葉斑病控制效果并不显著。
2.1.2 药材间作对于叶部病害病情指数的影响分析
同样分别对表2中白粉病和叶斑病的病情指数数据进行种植时间和种植方式的单因素方差分析，具体数据分析见表5和表6。
从表5的方差分析结果可以看出，叶部白粉病的病情指数在测定2014年到2016年期间表现出非常不明显的差异，p=0.481，p>0.05，而叶部白粉病的病情指数在间作和非间作种植方式方面表现出较显著差异，p=0.052，0.1>p>0.05。进而说明了，在辽藁本和铁线莲间作方式下，药材植株的白粉病病情严重进展程度被有效的控制了，叶部白粉病病情控制效果显著。
从表6的方差分析结果可以看出，叶部叶斑病的病情指数在测定2014年到2016年期间表现出不明显的差异，p=0.261，p>0.05，而叶部叶斑病的病情指数在间作和非间作种植方式方面表现出显著差异，p=0.024，0.05>p>0.01。进而说明了，在辽藁本和铁线莲间作方式下，药材植株的叶斑病病情严重进展程度被非常有效的控制了，叶部叶斑病病情控制效果非常显著。
2.2 虫害调查分析
2014年药材幼苗期和2016年生长后期，通过在间作地和非间作地对辽藁本和东北铁线莲进行虫害的虫口密度试验统计，统计结果见表7和表8。
从表7和表8可以看出，在药材种植初期和种植后期的虫害虫口密度方面能够看出，其虫害的密度都发生了显著的提高；同时在种植方式方面能够发现，各虫害的密度在药材间作方式下都有了一定的降低，如：蝼蛄虫害在药材栽培初期，采用非间作方式种植药材的虫口密度为2.16，间作方式的虫口密度为0%，而在种植后期非间作方式的虫口密度为7.92，间作方式的虫口密度为7.77%。而其显著性程度通过单因素方差分析结果见表9。
从表9可以看出，两种药材通过非间作和间作的种植试验，即通过单一品种种植和两个品种混合间作种植的两种方式具有明显差异，通过方差分析结果为p=0.046，0.05>p>0.01，方差分析结果存在显著性差异，从而表明两种种植方式的虫害虫口密度存在显著性差异，即通过两个药材品种的间作能够显著控制虫害虫口密度，在虫害控制方面间作方式作用效果显著。而在种植时间为控制变量的单因素方差分析中，方差分析结果为p=0.000，p<0.01，虽然其虫害虫口密度存在非常显著的差异，但是栽培后期比前期的虫害密度都有所提高，所以在虫害的后期控制方面间作方式的作用并不显著。
3 结论与讨论
（1）通过辽藁本种植地间作东北铁线莲的种植方式进行其叶部病害防治试验，总体来看，间作方式能够显著控制叶部病害发生率和病情严重程度。其中，在白粉病防治方面，两种种植方式的发病率差异极其显著，白粉病发病率从4.68%下降到0.82%，说明东北铁线莲在白粉病发病初期就可以对其病原菌进行灭杀，同时两种种植方式的病情指数差异较显著，病情指数从5.44下降到3.56，说明东北铁线莲能够较有效的制白粉病病情；在叶斑病防治方面，两种种植方式的发病率差异并不显著，叶斑病发病率从4.97%上升到6.86%，说明东北铁线莲不能灭杀叶斑病病原菌，但是两种种植方式的病情指数差异较显著，病情指数从6.37下降到5.07，从而说明在作物生长后期，东北铁线莲对叶斑病的蔓延具有较好的抑制作用，这可能是由于微生物数量的改变及其相互生态作用所导致，需要进一步试验和探讨。
（2）通过虫害分析试验，总体分析了东北铁线莲间作方式对辽藁本虫害虫口密度的关系，结果表明华北蝼蛄、东北大黑鳃金龟、菊小长管蚜和宽边黄粉蝶等虫害的虫口密度，在两种种植方式中其差异较显著，华北蝼蛄虫害密度由7.92下降到7.77、东北大黑鳃金龟虫害密度由8.22下降到7.61、菊小长管蚜虫害密度由7.95下降到7.51、宽边黄粉蝶虫害密度由8.31下降到7.78，从而说明通过间作方式能够较有效控制以上虫害的密度；而在药材种植的初期和后期，其虫害密度差异非常显著，各虫害的密度都有非常大的提高，从而说明虽然间作种植方式在虫害控制方面有一定效果，但是在虫害的总体持续蔓延方面其控制效果并不显著。
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