加拿大草原地区油菜种植密度与杀虫剂管理策略的综合作用对跳甲数量、油菜叶片受害情况以及产量的影响

《Pest Management Science》：Combined effects of canola plant density and insecticide management strategies on flea beetle abundance, canola defoliation, and yield across the Canadian prairies

油用亚麻种植密度对 flea beetles种群及产量的影响（摘要）

　　本文探讨了在加拿大草原地区，提高油菜种植密度对油菜蚜虫（*Phyllotreta cruciferae* 和 *Phyllotreta striolata*）的管理效果。油菜是北美地区重要的经济作物，而蚜虫是其主要的害虫之一，造成每年超过10%的产量损失。目前，农民主要依赖种子包衣的杀虫剂进行防治，但这种方法可能导致不必要的农药使用，尤其是在蚜虫数量较少或作物生长延迟的情况下。此外，由于杀虫剂对环境和非目标生物可能产生负面影响，如对授粉昆虫和天敌的伤害，寻找更可持续的害虫管理方法变得尤为重要。

研究团队在加拿大草原地区的四个区域进行了15个重复的田间试验，分别测试了三种油菜种植密度（低密度、中密度和高密度）与两种蚜虫管理措施（种子处理和叶面喷洒）以及两种对照措施（蚜虫自由处理和未处理对照）的效果。试验时间跨度为2018年至2021年，旨在评估种植密度对蚜虫数量、植物受损程度和最终产量的影响。研究发现，虽然高密度种植会增加蚜虫的总体数量，但每株植物上的蚜虫数量却显著减少，这表明高密度种植可能通过“稀释效应”降低蚜虫对个体植物的侵害。此外，高密度种植的油菜产量显著高于低密度种植，无论蚜虫数量如何，这表明提高种植密度可能是提高产量的一种有效策略。

在蚜虫数量和植物密度之间，研究团队发现了一种复杂的相互作用。例如，在高密度种植下，蚜虫的总体数量增加，但每株植物上的蚜虫数量却下降。这一现象与“资源集中假说”相吻合，即蚜虫更倾向于聚集在高密度的寄主植物区域，但高密度种植同时增加了植物的总量，从而稀释了蚜虫对每株植物的影响。这种“稀释效应”在某些情况下可以有效减少蚜虫对油菜的损害，从而提高产量。然而，研究也指出，这种稀释效应并不在所有种植密度和管理措施中都显著，因此需要进一步研究以确定其适用范围和效果。

在叶面喷洒的管理措施方面，研究发现叶面喷洒在蚜虫损害达到25%时最为有效，但这种策略可能需要频繁的应用，增加了成本和环境负担。相比之下，种子处理虽然在低密度种植下可能会导致蚜虫损害超过25%的阈值，但在高密度种植下表现出更好的控制效果，甚至在某些情况下能够显著降低蚜虫的损害程度。因此，种子处理在高密度种植中可能是一个更为经济和可持续的选择。

值得注意的是，研究中发现不同区域对蚜虫的反应存在差异。例如，在萨斯喀atoon地区，高密度种植对减少蚜虫损害和提高产量效果更为显著，而在Lethbridge地区，蚜虫数量的增加并未对损害程度产生明显影响。这表明，蚜虫的管理策略可能需要根据具体的地理位置和生态条件进行调整。此外，高密度种植在某些情况下能够有效降低蚜虫的侵害，但这种效果可能因蚜虫种类的不同而有所变化。例如，在Beaverlodge地区，*P. striolata*的占比接近零，而在其他地区，*P. cruciferae*则占主导地位。这提示我们，蚜虫的管理策略需要考虑区域内的物种分布和生态背景。

研究还指出，尽管提高种植密度可以有效提升产量，但其经济性仍然是一个关键问题。例如，高密度种植所需的种子量较大，导致种子成本上升，而叶面喷洒虽然成本相对较低，但可能需要更多的应用次数，从而增加劳动力和设备的投入。因此，为了实现经济效益与生态效益的平衡，研究建议进一步探索低成本的监测技术，如无人机监测、实时AI光学评估工具、预测模型和智能诱捕器等，以减少不必要的叶面喷洒。

此外，研究团队强调，虽然提高种植密度能够有效提升油菜产量，但过度依赖这一策略可能带来一些负面影响。例如，过高的种植密度可能导致植株之间的竞争加剧，影响生长状况，甚至导致植株倒伏或提前成熟，从而增加收获时的损失。因此，在实际应用中，需要综合考虑种植密度与害虫管理策略之间的相互作用，以及土壤、气候和管理成本等因素，以制定最适合当地条件的综合管理方案。

总的来说，本文的结果表明，提高油菜种植密度是一种可持续的管理策略，可以有效提升产量并减少蚜虫对作物的侵害。然而，如何在不同区域和不同蚜虫密度条件下找到最经济的种植密度，仍然是一个值得进一步研究的问题。同时，探索结合多种管理方法（如种子处理与叶面喷洒相结合）的综合策略，有助于在减少农药使用的同时，保护作物产量和生态环境。此外，随着农业技术的发展，如智能监测和精准农业工具的应用，未来可能能够更高效地管理蚜虫，从而实现可持续的油菜种植。