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研究人员发现在农作物周围种植野花可提高其产量
日期:2018-11-06 作者:编译:龚晶 来源:农科智库 点击:
     由于蜜蜂传粉媒介数量正在减少,而作物害虫又导致作物产量降低,秉持可持续和有机农业发展理念的农民如今需要寻求环保的解决方案。
    有一种策略是在作物周围种植野花,以吸引传粉媒介和害虫捕食者。但科学家们认为,只有当农田周边的自然栖息地和农业用地比例恰当时,这种种植方法才会有效。
    康奈尔大学(Cornell University)对纽约农田上的草莓作物进行了一次研究,首次对这一理论进行了测试,发现当农田位于“金发姑娘区”(Goldilocks zone)内时,农田上的野花带会增加传粉者。在“金发姑娘区”的周边地区中,有25%至55%是天然土地。在这个区域之外种植野花则会吸引更多的草莓害虫,但无法吸引到能够杀死这些害虫的蜜蜂。
    但是,由于这一理想景观区能够吸引到更多的传粉媒介,草莓产量总体上仍然得到了提高。目前,美国和其他国家正在开展许多不同类型的州和联邦项目,旨在促进建立传粉媒介农田栖息地,而这一研究分析将对这些计划具有启示意义。
    “我们正在为这些项目投入大量资金,而现在,项目内容还并没有包括对这些栖息地所在处的景观背景进行分析,”2017届博士希瑟·格拉布(Heather Grab)说,她是该论文的第一作者,也是昆虫学副教授卡迪亚·博维达(Katja Poveda)实验室的博士后研究员,卡迪亚是该研究的一名共同作者。
    该论文名为《景观背景会改变多种生态系统服务中野花带的成本收益平衡》("Landscape Context Shifts the Balance of Costs and Benefits From Wildflower Border on Multiple Ecosystem Services"),八月一日发表在《英国皇家学会报告B系列》(Proceedings of the Royal Society B)上。此文建议将野花带种植方法运用于具有适当条件的农田上,并表示通过改变野生植物的种类,能够将成效最大化。
    金发姑娘区理论背后的理由是:如果野花带周围的自然土地太多,那么农田并不会吸引到更多的益虫,因为栖息地面积过大会淹没面积过小的野花带。另一方面,如果一块农田被其他农田包围,那么这块农田本身就缺乏自然栖息地和益虫,即使种植了一块小小的野花带,也依然无法吸引到更多的昆虫。
    格拉布说,“金发姑娘区则处在以上两种农田类型的中间,周围有足够的自然栖息地,也有一些益虫,我们可以将它们(昆虫)从自然栖息地吸引到作物栖息地来,这样能够真正帮助农民提高作物产量。”
    在这项研究中,研究人员在12个位于纽约州的小型农田上种植了草莓地块,这些农田的景观各不相同,有的农田被自然栖息地环绕,有的农田被农业用地包围。每个农田都设有两块草莓种植区,研究人员在其中一个地块周围种上野花带,将另一个地块作为对照区设在同一片农田的另一边,周围环绕着割好的草地。
    过去三年内,研究人员对传粉媒介、害虫、寄生于害虫的蜜蜂、果实产量和果实受损情况开展了研究。体型极小的寄生蜂会把卵产在牧草盲蝽(tarnished plant bug)的蛹中,这种害虫会使纽约草莓种植者的年产量减少30%。当卵孵化时,寄生蜂幼虫便以蛹为食。
    随着时间的推移,野花条种植方法在吸引传粉媒介方面变得越来越有效。格拉布表示,“在吸引蜜蜂方面,25%至55%(的周边自然景观比例)是最佳范围”,这一研究结果与金发姑娘区理论的预测高度匹配。
    而在害虫方面,金发姑娘区以外的野花带吸引的害虫数目最多,并且还不会吸引更多的蜜蜂。格拉布说,“这表明寄生蜂对野花带根本没有反应”。要探寻个中原因,他们还需要进行更多的研究。
    这些研究分析显示,许多野花品种会同时吸引害虫和蜜蜂,但某些品种,例如飞蓬属植物(一年蓬)(fleabane (Erigeron annuus)),吸引到的害虫数目最多,而吸引的蜜蜂数目最少。
    格拉布说,“如果要想优化野花斑块,我建议从种植推荐清单中删掉一些植物品种”。
    未来,研究人员将研究野花栖息地如何影响蜜蜂的病原体传播,这是蜜蜂数量减少的主要驱动因素。
    康奈尔大学昆虫学教授布莱恩·丹佛斯(Bryan Danforth)和格雷格·罗伊布(Greg Loeb)也参与了这项研究论文的撰写。该研究的部分资金来自东北可持续农业研究和教育(Northeast Sustainable Agriculture Research andEducation, NE-SARE)项目基金。
(来源:康奈尔大学 北京市农林科学院农业信息与经济研究所报道)
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