【摘要】：寄生蜂是二化螟(Chilo suppressalis)的優(yōu)勢天敵,可以通過多種寄生因子調(diào)控二化螟生長發(fā)育,有效防治蟲害的同時又不會污染環(huán)境,也不會增強二化螟抗藥性。為此,本試驗在2017和2018年通過大田和盆栽試驗探究寄生蜂寄生二化螟對稻田生態(tài)效益和對水稻產(chǎn)量的影響。2017年設置3個處理,分別為:只接種二化螟、接種二化螟+螟黃赤眼蜂(Trichogramma chilonis Ishii)和不接種空白處理;2018年設置3個處理,分別為:只接種二化螟、接種二化螟+螟甲腹繭蜂(Chelonus murakatae Munakata)和不接種空白處理。主要研究結(jié)果如下:(1)寄生蜂和二化螟顯著影響水稻枯鞘率和根系生長。螟黃赤眼蜂處理、螟甲腹繭蜂處理、只接種二化螟處理的枯鞘率分別為13.81-15.90%、13.14%-14.81%和20.54%-21.89%。與空白處理相比,只接種二化螟處理顯著降低水稻根長14.62%-46.14%,根表面積27.24%-48.80%,根體積30.23%-53.35%和根傷流34.62%-51.72%。與只接種二化螟處理相比,螟黃赤眼蜂處理根長、根表面積、根體積、根傷流分別提高了14.59%-21.16%、8.59%-29.89%、33.33%-40.82%、28.57%-33.33%;螟甲腹繭蜂處理則分別提高了40.50%-52.05%、10.85%-35.35%、30.05%-40.82%、11.76%-57.14%。(2)寄生蜂和二化螟顯著影響土壤理化性質(zhì)。只接種二化螟處理較空白處理顯著降低硝態(tài)氮含量26.42%-28.67%,提高銨態(tài)氮含量36.35%-42.25%,降低可溶性有機碳(DOC)含量24.37%-30.69%。與只接種二化螟處理相比,寄生蜂處理硝態(tài)氮含量并無顯著性差異,螟甲腹繭蜂處理顯著提高DOC含量20.53%。螟黃赤眼蜂處理和螟甲腹繭蜂處理分別降低銨態(tài)氮含量15.92%-16.13%和18.56%-20.02%。(3)寄生蜂和二化螟顯著影響硝化反硝化、相關功能微生物基因豐度和N_2O排放。與空白處理相比,只接種二化螟處理降低AOA-amoA基因豐度20.00%-24.71%,降低AOB-amoA基因豐度25.36%-34.38%,提高nirS基因豐度38.47%-53.85%,提高nirK基因豐度24.81%-26.80%,提高nosZ基因豐度28.38%。硝化、反硝化微生物豐度降低導致凈硝化潛勢降低11.04%-18.94%,反硝化潛勢提高28.12%-36.85%。最終使N_2O累計排放量降低12.50%-31.88%。與只接種二化螟處理相比,螟黃赤眼蜂處理AOA-amoA、AOB-amoA基因豐度分別提高16.84%、30.38%,nirS、nirK、nosZ基因豐度分別降低23.40%、22.40%、20.01%;螟甲腹繭蜂處理AOA-amoA、AOB-amoA基因豐度分別提高12.49%、20.87%,nirK和nirS基因豐度分別降低18.74%和12.39%。與只接種二化螟處理相比,螟黃赤眼蜂處理顯著提高凈硝化潛勢14.34%,降低反硝化潛勢15.22%;螟甲腹繭蜂處理顯著降低反硝化潛勢13.95%。螟黃赤眼蜂處理和螟甲腹繭蜂處理較只接種二化螟處理增加N_2O累計排放量14.29%-25.97%和7.21%-15.94%。與空白處理相比,螟黃赤眼蜂處理N_2O累計排放量并未明顯降低,螟甲腹繭蜂處理降低11.86%-12.09%。(4)寄生蜂和二化螟顯著影響CH_4排放和相關功能微生物基因豐度。與空白處理相比,只接種二化螟處理顯著提高mcrA基因豐度21.61%,降低pmoA基因豐度25.54%,降低CH_4累計排放量19.40%-35.07%。與只接種二化螟處理相比,螟黃赤眼蜂處理并未顯著影響CH_4累計排放量,螟甲腹繭蜂處理提高CH_4累計排放量19.92%-33.02%。與空白處理相比,螟黃赤眼蜂處理CH_4累計排放量降低5.56%-9.40%,螟甲腹繭蜂降低13.64%-19.17%。(5)寄生蜂和二化螟顯著影響水稻產(chǎn)量。只接種二化螟處理較空白處理降低水稻產(chǎn)量18.24%-32.30%。與只接種二化螟處理相比,螟黃赤眼蜂處理提高水稻產(chǎn)量6.82%-23.43%,螟甲腹繭蜂處理提高5.41%-15.14%。(6)相關性分析顯示,枯鞘率與根長、根體積、根表面積呈顯著負相關,根長、根體積、根表面積、根傷流與硝態(tài)氮、DOC、MBC、MBN、凈硝化潛勢、AOA-amoA、AOB-amoA、pmoA基因豐度顯著正相關,與銨態(tài)氮、反硝化潛勢、nirS、nirK、nosZ、mcrA基因豐度顯著負相關。結(jié)構(gòu)方程模型模擬進一步表明,二化螟通過危害水稻通氣組織與根系生長影響氣體交換和養(yǎng)分運輸,進而影響土壤微生物活性,最終溫室氣體排放。綜上所述,兩種寄生蜂均可以有效地防治二化螟,與只接種二化螟處理相比可以提高水稻產(chǎn)量,較空白處理可以降低溫室氣體排放,是一種高效、綠色、可持續(xù)的生物防治手段。
【圖文】：

寄生蜂防治二化螟對雙季稻稻田生態(tài)效益及水稻產(chǎn)量的影響研究1.4.研究內(nèi)容通過設置螟黃赤眼蜂、螟甲腹繭蜂、只接種二化螟和空白對照等處理，測定二化螟蟲卵孵化率、水稻枯鞘率、土壤理化指標、根系形態(tài)指標、功能微生物基因豐度、溫室氣體排放、水稻產(chǎn)量等，，研究寄生蜂防治二化螟對稻田生態(tài)效益和水稻產(chǎn)量的影響。1.5. 技術路線

TreatmentsRoot length(cm·穴-1)Rootsurface area(cm2·穴-1)Rootvolume(cm3·穴-1)Rootbleeding(g·穴-1)Root length(cm·穴-1)Root surfacearea(cm2·穴-1)Rootvolume(cm3·穴-1)Rootbleeding(g·穴-1)C+M 6428.8 ab 1494.1 ab 27.7 ab 1.9 ab 7562.4 b 1161.9 b 29.2 b 1.1 abC 4575.5 b 1103.9 b 21.3 b 1.7 b 4973.5 c 1048.2 c 16.7 c 0.7 bCK 7376.6 a 1764.2 a 31.3 a 2.6 a 9233.6 a 2047.1 a 35.8 a 1.4 a注釋：同列不同字母表示在 5%水平上差異顯著Notes: Different letters in a column mean significant differences at the 5% level.3.3. 土壤理化指標3.3.1. 土壤硝態(tài)氮（NO3--N）由圖 2A 和圖 2B 可知，2017 年硝態(tài)氮含量變化不大，孕穗期存在顯著性差異。二化螟顯著影響接種后平均硝態(tài)氮濃度，早稻季只接種二化螟處理較空白處理降低28.67%，螟黃赤眼蜂處理與只接種二化螟處理之間并無顯著性差異。
【學位授予單位】：華中農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：S435.112.1;S476.3

【參考文獻】

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本文編號：2702194