一种同时降低石榴园害虫和砷污染的生物防治方法

摘要

本发明涉及一种同时降低石榴园害虫和砷污染的生物防治方法，其包括如下步骤：石榴树株行处套种含砷蜈蚣草苗。本发明通过在石榴中套种砷超富集植物蜈蚣草，通过蜈蚣草活体次生代谢物质和砷的元素防御作用抑制了石榴园虫害的发生，使石榴园橘小实蝇、麻皮蝽蟓、西花蓟马等主要害虫数量显著下降，并且通过含砷蜈蚣草与石榴树的协同作用以降低土壤中砷含量。

说明书

技术领域

本发明涉及农业种植、病虫害生物防治等技术领域，特别涉及一种同时降低石榴园害虫和砷污染的生物防治方法。

背景技术

现代农业追求大面积种植单一作物和农药化肥的大量施用造成农田生态系统日趋简单和脆弱，使作物病害发生频繁，病害流行周期越来越短，造成作物减产，同时还造成环境污染等严重的问题。植物病虫害生物防治是指利用生物物种间的相互关系，以一种或一类生物抑制另一种或另一类生物。它的最大优点是不污染环境，是农药等非生物防治病虫害方法所不能比的。

蜈蚣草次生代谢物质具有对枯草杆菌、八叠球菌、大肠杆菌、芒果蒂腐病菌、芒果炭疽病菌、香蕉枯萎病菌、香蕉炭疽病菌、椰子灰斑病菌、水稻纹枯病菌和橡胶棒孢霉落叶病菌的抑菌作用。蜈蚣草提取物对家蝇、白纹伊蚊、小菜蛾、莴苣指管蚜和4龄斜纹夜蛾幼虫有一定的毒杀活性对美洲蝗虫和蚧壳虫有一定的防御效应。目前研究只聚焦于从蜈蚣草中提取有效成分抑菌或毒杀害虫，应用于田间农业种植中方法成本较高，且方法的效果稳定性难以把控。

利用不同作物间套作提高农田生态稳定性、增加农田生物多样性、提高农田生态系统生产力、持续控制病虫害等各个方面的研究已有开展。但是如果能够采用间套作技术利用含砷蜈蚣草驱避石榴树害虫的同时降低砷污染，将具有很好的经济效益和生态效益。目前尚未见关于利用蜈蚣草活体驱虫的报道。

发明内容

为了提供一种同时降低石榴园害虫和砷污染的生物防治方法，本发明拟采用如下的技术方案：

本发明一方面涉及一种同时降低石榴园害虫和砷污染的生物防治方法，其包括如下步骤：石榴树株行处套种含砷蜈蚣草苗。

在本发明的一个优选实施方式中，所述石榴树种植在含砷土壤中，所述土壤的含砷量为30～90mg.kg

在本发明的一个优选实施方式中，所述蜈蚣草一年收割2次，第一次当蜈蚣草生长到60cm～80cm进行收割，收割时，保留蜈蚣草地上部5～10cm；之后，重复第一次收割过程若干次；石榴按照正常的成熟期进行收获。经测试，这种收割频率和留茬高度能够最大效率保障害虫数量的降低。

在本发明的一个优选实施方式中，石榴株距在3～4米，行距在4～5米，蜈蚣草株距在0.2-0.4米，行距在0.2-0.4米，石榴株间套种7～10行蜈蚣草，石榴行间套种10～13行蜈蚣草。通过蜈蚣草的株行距，可以保障害虫成虫期蜈蚣草具有较好的封行效果，减少害虫活动空间。

在本发明的一个优选实施方式中，所述石榴株为挂果期(树龄3年)至盛果期(树龄10年)的石榴株。

在本发明的一个优选实施方式中，所述石榴园害虫包括石榴橘小实蝇、麻皮蝽蟓、和西花蓟马等中的一种或者多种。

本发明另一方面还涉及石榴套种砷超富集植物蜈蚣草在同时降低石榴园害虫和砷污染中的应用。

本发明另一方面还涉及石榴套种砷超富集植物蜈蚣草在同时降低石榴园害虫、土壤砷污染以及降低石榴汁中砷含量的应用。

本发明通过在石榴中套种砷超富集植物蜈蚣草，通过蜈蚣草活体次生代谢物质和砷的元素防御作用抑制了石榴园虫害的发生，使石榴园橘小实蝇、麻皮蝽蟓、和西花蓟马等主要害虫数量显著下降，并且通过含砷蜈蚣草与石榴树的协同作用以降低土壤中砷含量。

附图说明

图1是示出利用含砷蜈蚣草与石榴树间套作发挥生物防虫的作用的流程图。

图2是示出石榴套种蜈蚣草的示意图。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如无特殊说明，本发明实施例中所涉及的试剂均为市售产品，均可以通过商业渠道购买获得。

本发明选择了土壤中含有高砷背景的果园，将蜈蚣草套种进石榴园，考察了石榴套种含砷蜈蚣草进行虫害生物防治效果，最终达到减少农药的施用量和施用频次的目的。

如图1所示，本发明提出的利用含砷蜈蚣草与石榴树间套作发挥生物防虫的作用的方法流程图，包括以下步骤：

步骤S1：确定需要进行虫害防治的石榴园：进行石榴园虫害调查，确定需要进行虫害防治的石榴树和主要害虫。

步骤S2：石榴和蜈蚣草种植：按常规种植石榴树。如果是石榴树已种植，则按照含砷蜈蚣草种植株行距测算蜈蚣草种苗数量。如果是石榴幼苗尚未移栽，则可以在移栽石榴树时一并移栽含砷蜈蚣草，或在高砷背景果园中直接种植不含砷的蜈蚣草。蜈蚣草对砷有超强富集能力，能够有效吸收根系周围的砷，不会导致蜈蚣草体内的砷进入石榴树中。

步骤S3：田间管理：间套作蜈蚣草以后，采用人工锄草的方式进行除草，在石榴灌溉和施肥时进行蜈蚣草灌溉施肥，其它田间管理按照当地果树常规管理进行，视控制虫害的程度适当减少农药使用频次。

步骤S4：蜈蚣草收获：蜈蚣草一般一年收割2次，第一次当蜈蚣草生长到60cm～80cm进行收割，收割时，保留蜈蚣草地上部5～10cm；之后，重复第一次收割过程若干次；石榴按照正常的成熟期进行收获。

实施例1：地质高砷背景地区石榴套种蜈蚣草修复砷污染土壤及对石榴害虫生物防治效果(初果期)

实验选择在我国西南某地石榴园区进行，选择土壤砷浓度在31.93～56.47mg.kg

小区试验采用随机区组设计，3次重复为3次区组，区组内种植模式和种植密度随机排列组合。每个处理3次重复，共两种种植模式，蜈蚣草种植设3个密度水平，共6个处理，18个小区。两种种植模式分别是石榴套种蜈蚣草和石榴不套种蜈蚣草，其中石榴套种蜈蚣草处理蜈蚣草设置三个种植密度，分别是株行距20cm×20cm,株行距30cm×30cm,株行距40cm×40cm。

试验第一年，在春季石榴萌芽期移栽蜈蚣草，以石榴树干向外60厘米按照不同密度种植蜈蚣草。果园管理按照果农常规管理进行(试验果园进行人工除草)，蜈蚣草一年中夏季和冬季两次刈割。蜈蚣草刈割后根不拔出，蜈蚣草修复期间定期调查主要害虫发生情况，结果如表1所示。套种蜈蚣草前采集土壤样品，夏季收获蜈蚣草及采集土壤样品，秋季收获石榴，测定土壤、蜈蚣草地上部、石榴根、枝、叶、花(果汁)砷含量。结果如表3所示。

表1石榴园桔小实蝇数量调查统计结果(实施例1)

注：a,b是对石榴单作和石榴套种蜈蚣草两种种植模式进行统计检验结果的标识。字母相同表示两种种植方式差异不显著，字母不同表示两种种植方式差异显著。

实施例2：石榴套种蜈蚣草修复砷污染土壤及对石榴病虫害生物防治效果(盛果期)

实验选择在我国西南某地石榴园区进行，选择土壤砷浓度在30.26～80.84mg.kg

小区试验采用随机区组设计，3次重复为34次区组，区组内种植模式和种植密度随机排列组合。每个处理3次重复，共两种种植模式，蜈蚣草种植设3个密度水平，共6个处理，18个小区。两种种植模式分别是石榴套种蜈蚣草和石榴不套种蜈蚣草，其中石榴套种蜈蚣草处理蜈蚣草设置三个种植密度，分别是株行距20cm×20cm,株行距30cm×30cm,株行距40cm×40cm。

试验第一年，在春季石榴萌芽期移栽蜈蚣草，以石榴树干向外60厘米按照不同密度种植蜈蚣草。果园管理按照果农常规管理进行(试验果园进行人工除草)，蜈蚣草一年中夏季和冬季两次刈割。蜈蚣草刈割后根不拔出。蜈蚣草修复期间定期调查主要害虫发生情况(结果如表2所示)。套种蜈蚣草前采集土壤样品，夏季收获蜈蚣草及采集土壤样品，秋季收获石榴，测定土壤、蜈蚣草地上部、石榴根、枝、叶、花(果汁)砷含量(结果如表3所示)。

表2石榴园桔小实蝇数量调查统计结果(实施例2)

表3蜈蚣草修复过程中蜈蚣草地上部砷浓度及修复效率

表3为石榴套种蜈蚣草修复砷污染土壤后蜈蚣草地上部分砷浓度、生物量和砷提取量，也就是通过蜈蚣草收获一次带走的砷的量。

综上，本发明通过石榴套种蜈蚣草实现多重目标的：土壤砷污染修复、石榴汁砷含量降低和生物防治石榴主要病虫害的生产。

以上描述了本发明优选实施方式，然其并非用以限定本发明。本领域技术人员对在此公开的实施方案可进行并不偏离本发明范畴和精神的改进和变化。