星期二, 二月 12th, 2019

不再只靠農藥 提升農田環境多樣性有助害蟲調節

農田經營最終目的為生產食物,然而在端上餐桌之前,作物在田裡大部分時間都扮演著動物棲地的角色。有的動物棲息於田裡並不影響作物收成,但部分則會影響作物產量和品質,這些正是人類眼中的害蟲。而減少害蟲的方法,除了靠人為施用質材防除之外,最重要的是靠自然界中的天敵幫忙,藉由捕食或寄生達到生物防治效果,然而生物防治在每個田區發揮的效果不盡相同,最關鍵的原因就是農田本身的環境。

農田棲地環境 影響生物防治成效

花蓮區農業改良場曾經在60公頃的有機專區內進行試驗,選擇一塊一分地的甘藍田區,中間撒了一畦萬壽菊花籽,當萬壽菊開花時,吸引了大量的食蚜蠅前來,連帶地也吃掉了周邊甘藍上的蚜蟲,當時隨處可見甘藍葉上棲息著食蚜蠅的幼蟲和蛹;然而將同樣的手法,換到另一塊周遭圍繞慣行操作的田區,萬壽菊開花後卻乏蟲問津。可見,當長期不用化學物質的環境中建立起各式各樣的生物族群時,只要給予適當的條件,便可以迅速地聚集、繁殖。

而在另外一項研究中,研究人員在A村落施用農藥的水稻田中,調查到比鄰近B村落有機水稻田更多種類與數量的無脊椎動物和有益天敵,此結果讓研究人員出乎意料。事後仔細觀察兩個村落水稻田的環境,發現B村落的稻田四周,傳統的草生田埂皆已被水泥田埂所取代,而A村稻田仍保有自然的草生田埂,因此即使在A村水稻田施用數次農藥後,仍可維持稻田中一定比例的有益天敵族群,當中不難理解,因為周邊草生田埂就是長期穩定存在的植被棲地,提供了益蟲可暫時躲避農藥威脅的空間。

甘藍田中間穿插一畦萬壽菊。圖片來源/林立萬壽菊開花後出現許多食蚜蠅。圖片來源/林立

吸引有益天敵 菊科植物有助台灣農田生物防治

這些有益天敵出現在田區的主要誘因是「SNAP」,S指的是Shelter(棲地)、N為Nectar(蜜源)、A為Alternative food(替代食物),P則為Pollen(花粉)。

在棲地和替代食物這兩個部分,通常需要依靠多樣的植物來提供節肢動物等有益天敵藏匿棲息的空間,以及多樣食物來源。而在蜜源和花粉部分,可提供捕食性和寄生性有益天敵足夠的能量來源,因大部分花蜜中含有13-15種胺基酸,包含昆蟲生長發育所需的必需胺基酸,牠們可從花蜜中獲取到碳水化合物、氮、脂類、維他命C、鉀和鈉。關於花朵種類的選擇,有研究指出,若要吸引寄生蜂這類天敵,繖型花科(Umbelliferous)因花量多,效果最佳,其次分別為菊科(Asteraceae)、豆科(Legume) 和蓼科(Polygonaceae)。

在亞熱帶氣候的台灣,菊科植物相當有助於農田裡的生物防治功能。花蓮農改場研究團隊曾在文旦果園行間種植馬蘭、黃花蜜菜等台灣原生菊科植物,調查到這些果園比一般無草環境果園多2.4倍的擬寄生蜂物種;而且若是經由人為釋放特定寄生蜂,可延長牠們在果園內存活的壽命,增加害蟲被寄生的機會。

另外一項研究,則是嘗試在水稻生產專區中的一處稻田旁,種植約200公尺的菊科開花植物條帶,稻田內寄生性昆蟲的相對豐度較其他稻田高出1.7-2倍,並促使稻田中的主要害蟲密度起伏變化較平緩,不再有害蟲於短時間內驟增的現象。

以原生菊科地被植物作為草生栽培的文旦果園。圖片來源/林立菊科花朵可提供天敵養分來源。圖片來源/林立

農田植生地景多樣性高 提升不用藥優勢

若再將農田的地景尺度拉大,方圓數公里的地景狀態也都是影響農田生物防治功能的因素,日本的研究學者就發現,若稻田毗鄰樹林,交界處的半自然草生地帶,通常是生物多樣性的熱點。而在中國大陸的研究中也發現,大地景尺度下,若將作物與非作物植被交互交錯排列,有助於緩衝害蟲的發生,並建議若要維持稻田中存在自然界中的生物防治功能,田區寬度不要大於200公尺,且中間須適度保留一些不同的植被,方能維持害蟲調節的功能。

此外,在台灣也有類似的研究成果,花蓮區農業改良場曾針對被淺山環繞的水稻生產專區環境,以及環境較單調的平原水稻生產區,進行稻田害蟲調節功能比較。經過一年兩期稻作後發現,位於淺山、棲地環境較多樣化的情形下,當飛蝨類害蟲密度攀升時,牠的天敵瓢蟲數量也隨即上升,飛蝨密度因而得以即時獲得控制而下降;但在大面積水稻生產區的飛蝨增加時,便無上述效應發生。

總之,拉大地景尺度俯瞰,農田周遭的植生地景愈多樣化,則愈有助於發揮蟲害生物防治的功效,這也意味著,在此環境下從事農耕,相較其他人,具有可以不用藥的優勢。

農田周圍多樣的植被地景具有較佳的害蟲調節功能。圖片來源/徐仲禹大面積水稻生產區環境植被種類少。圖片來源/青農陳旻宗

從以上相關研究觀察中可知,蟲害調控的機制,與農田裡生態物種的組成,以及與農田周邊多樣化植被的環境息息相關,皆已獲證實對於害蟲的調控有好處;希望相關農事操作者,也可多多觀察自己農田周遭的環境,或許就會發現,從現在起可以試著減少殺蟲藥劑的使用量與頻度了。


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本文轉載自台灣環境資訊協會
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