有机肥对稻田节肢动物群落的影响及其Top-down效应

【目的】探索稻田施用有机肥对稻田节肢动物群落、捕食性天敌与水稻害虫的影响,是否会引起水稻重要害虫发生风险。【方法】2017-2018年连续2年种植单季稻,在稻田中施用有机肥(Rice paddy field used organic manure,RPOM),以常规施用化肥稻田(Rice paddy field used chemical fertilizer,RPCF)为对照,调查RPOM与RPCF的土壤肥力、稻田水生昆虫、捕食性天敌总体、稻田蜘蛛、稻田捕食性昆虫(地上部分)、水稻害虫及捕食性天敌的补偿猎物等功能团的发生时间动态与相关性,计算物种益害比与个体数量益害比。【结果】土壤中的碱解氮、有效磷、全磷、全钾的含量为RPOM显著高于RPCF(P0.05),全氮与有机质含量RPOM极显著高于RPCF(P0.01)。RPCF中水生昆虫的个体数量明显低于RPOM。摇蚊与弹尾虫的总个体数量RPOM与RPCF没有显著差异。2017年在RPOM中采集到水稻害虫17种,887头;在RPCF中采集到水稻害虫18种,917头,群落相似系数0.86。2018年在RPOM中采集到水稻害虫13种,1 226头,在RPCF中采集到水稻害虫15种,2 035头,群落相似系数0.71。RPCF的害虫个体数量显著高于RPOM。2017年在RPOM中采集到捕食性天敌41种,总个体数量1316头,在RPCF中采集到捕食性天敌31种,总个体数量989头,群落相似性0.83,Bray-Curtis距离为0.15。2018年在RPOM稻田中采集到捕食性天敌41种,总个体数量1 537头,在RPCF稻田中采集到捕食性天敌36种,总个体数量1 031头,群落相似性0.78,Bray-Curtis距离为0.31。连续2年捕食性天敌的物种丰富度为RPOM明显高于RPCF,且在2018年差异极显著(P0.01),个体数量RPOM显著高于RPCF(P0.05)。个体数量益害比值,2017年RPOM为1.86, RPCF为1.09,RPOM明显高于RPCF,但无显著差异(P0.05);2018年RPOM为1.64,RPCF为0.62,RPOM显著高于RPCF(P0.05)。【结论】复合微生物菌肥明显提高稻田土壤肥力;对捕食性天敌补偿猎物的个体数量没有明显影响;降低水稻害虫功能团的个体数量,显示了以土壤肥力为驱动的自下而上(Bottom-up)效应;显著提高捕食性天敌物种丰富度与个体数量,显著提高个体数量益害比,显示了自上而下(Top-down)效应。同时表明施用有机肥可预期捕食性天敌生态控害效能明显增强。