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Do ladybugs help your garden grow? Depends on surroundings

当卷心菜尺蠖幼虫感染农田时,可持续的种植者通常会释放大量的天敌来控制害虫,比如瓢虫。这样他们就可以避免喷洒昂贵且对环境有害的杀虫剂。

尽管如此,当农民们用甲虫或其他食肉动物来补充他们的农田时,结果却喜忧参半。

Cornell impacting New York State

根据美国农业部(USDA)的数据,纽约州卷心菜产业2017年的产值接近6000万美元。纽约州一项关于卷心菜作物的新研究首次报告称,释放天敌来对抗害虫的有效性取决于农田周围的景观。

“景观环境可以告诉我们如何在野外条件下更好地使用这种策略,”论文的第一作者里卡多佩雷斯阿尔瓦雷斯(Ricardo Perez-Alvarez)说。康奈尔农业科技大学(Cornell AgriTech)昆虫学教授布莱恩?

《自然科学报告》杂志6月17日刊登了这篇题为《增强生物控制的有效性取决于景观环境》的论文。研究表明,释放害虫捕食者可以减少害虫,减少对植物的破坏,增加被更多森林和自然区域包围的农场的作物生物量,减少农业用地。但在主要被其他农场包围的农场,情况正好相反,尽管增加了捕食者,但害虫和植物破坏增加,作物生物量减少。

这一现象背后的原因是复杂的,并取决于当地捕食者和那些被添加的捕食者之间的相互作用,这可以根据具体情况而有所不同。主要是农业景观的捕食者可能没有那么多样化,然后可能攻击相同的害虫,增加了竞争和负面互动的可能性。食肉动物的微生境(生物体或生物体群落的小规模物理需求)也更少,这可能加剧对空间和食物的竞争。

简单的农业景观也会增加一种捕食者捕食另一种捕食者的可能性。例如,较小的捕食者容易受到较大捕食者的攻击,这就影响了多个捕食者对害虫控制的共同作用。

佩雷斯-阿尔瓦雷斯说:“景观构成影响捕食者物种之间的相互作用,从而调节生物害虫控制的潜在后果。”

研究集中在卷心菜作物和三种卷心菜害虫(卷心菜白蝴蝶的幼虫、小菜蛾和甘蓝尺蠖蛾)及其天敌上。在纽约中部,有156种本土捕食者和7种寄生蜂以这些害虫为食。其中,两种多面手捕食者通常被用来增加额外的害虫敌人:刺蝽和收敛瓢虫。这两种昆虫通常互补得很好,因为军虫以幼虫为食,瓢虫以卵为食。

一种带刺的兵蚁若虫和一种卷心菜上的环状珊瑚虫幼虫。

在这项研究中,研究人员在纽约中部的11个卷心菜农场建立了试验田,这些农场代表了从农田到自然区域的一系列周边景观。

每个农场都有两块卷心菜地:一块是单独的,这样就可以暴露在自然天敌面前;另一块是添加了军虫和瓢虫的菜地。然后,研究人员收集了广泛的数据,包括调查害虫和捕食者的丰度、植物损害和最终作物产量。他们还进行了实验室实验,以更好地理解捕食者之间的关系,以及这些相互作用如何影响害虫控制。

考虑到这些捕食者-捕食者和捕食者-害虫之间的相互作用及其与害虫控制的关系是多么复杂,需要进行更多的研究,以便向种植者提出具体的建议。尽管如此,这篇论文仍然是理解景观如何影响带有捕食者的农场对害虫控制效果的第一步。

这项研究由美国农业部国家粮食和农业研究所资助。

康奈尔纪事报
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