学术研究报告：利用组合式银行植物实现多害虫-多天敌作物系统的长期害虫防控
一、研究团队与发表信息
本研究由Xu Chen（贵州大学/北京市农林科学院植物与环境保护研究所）、Coline C. Jaworski（牛津大学/剑桥大学）、Huijie Dai（潍坊科技学院）等学者合作完成，通讯作者为Su Wang（北京市农林科学院）和Lian-Sheng Zang（贵州大学）。论文发表于Journal of Pest Science（2022年，卷95，页码685–697），DOI号为10.1007/s10340-021-01428-6。
二、学术背景与研究目标
科学领域：本研究属于农业生态学与害虫综合治理（Integrated Pest Management, IPM）领域，聚焦于银行植物系统（banker plant system）在温室番茄多害虫防控中的应用。
研究背景：
1. 现实需求：温室番茄常同时遭受烟粉虱（*Bemisia tabaci*，主要害虫）和桃蚜（*Myzus persicae*，次要害虫）的侵害，需多种天敌协同控制。
2. 银行植物的局限性：传统单一银行植物仅支持特定天敌（如寄生蜂或捕食性瓢虫），难以同时维持多种天敌种群。
3. 科学问题：如何通过组合银行植物系统，实现多天敌的长期定殖，从而抑制多害虫爆发？
研究目标：
验证两种银行植物系统（蓖麻-粉虱系统与大豆-蚜虫系统）组合使用能否协同增强专性寄生蜂（*Encarsia formosa*）和广食性瓢虫（*Propylea japonica*）的控害效果。
三、研究流程与方法
1. 实验设计
研究分为实验室实验与温室实验两部分，均设置4种处理：
- 对照组1：无天敌、无银行植物；
- 对照组2：有天敌（E. formosa + *P. japonica*）、无银行植物；
- 单银行植物系统：仅添加蓖麻-粉虱系统（支持*E. formosa*）；
- 双银行植物系统：同时添加蓖麻-粉虱系统和大豆-蚜虫系统（支持*P. japonica*）。
2. 研究对象与样本量
- 害虫：烟粉虱（*B. tabaci*）、桃蚜（*M. persicae*）；
- 天敌：寄生蜂*E. formosa*、瓢虫*P. japonica*；
- 银行植物：蓖麻（*Ricinus communis*）携带粉虱*Trialeurodes ricini*，大豆（*Glycines max*）携带蚜虫*Megoura japonica*。
- 样本量：
- 实验室：每组10个重复笼（每笼15株番茄+4株银行植物）；
- 温室：每组10个独立温室小区（每小区56株番茄+8株银行植物）。
3. 关键实验步骤
- 害虫与天敌释放：
- 番茄植株预先接种烟粉虱和桃蚜；
- 银行植物接种替代宿主（*T. ricini*或*M. japonica*）；
- 按处理释放*E. formosa*（20雌蜂/株银行植物）和*P. japonica*（5幼虫/株银行植物）。
- 数据采集：
- 每周统计番茄植株上害虫与天敌的数量（成虫+若虫）；
- 持续监测14周，覆盖害虫爆发周期。
4. 数据分析方法
- 使用广义线性混合模型（GLMM）分析处理间差异（R软件，
glmer.nb函数）；
- 通过事后检验（emmeans）比较组间均值；
- 随机效应包括笼/温室区组和时间（周）。
四、主要研究结果
1. 实验室实验结果
- 烟粉虱防控：
- 单银行植物系统使烟粉虱数量降低40%（对照组2：485头/6株 → 单系统：297头）；
- 双系统未进一步降低烟粉虱数量（293头），但抑制了其早期爆发。
- 桃蚜防控：
- 双银行植物系统显著降低桃蚜数量（169头 vs. 对照组2的257头），并抑制晚期爆发（第10–14周）。
- 天敌种群动态：
- *E. formosa*仅在蓖麻系统中增殖（35头/6株 vs. 对照组21头）；
- *P. japonica*需大豆系统支持（双系统下数量增加3.2倍）。
2. 温室实验结果
- 结果与实验室一致，但效应更强：
- 双系统下*P. japonica*数量增加2.2倍，桃蚜控制效果提升1.7倍；
- 银行植物系统显著延长天敌定殖时间，避免害虫二次爆发。
3. 结果逻辑链
- 蓖麻系统通过支持*E. formosa*专性控制烟粉虱；
- 大豆系统通过支持*P. japonica*弥补其对桃蚜的控制短板；
- 双系统通过生态位分离（niche partitioning）避免天敌竞争。
五、研究结论与价值
科学价值：
1. 首次证明组合银行植物系统可协同增强多天敌功能，为多害虫IPM提供新策略；
2. 揭示了天敌生态位互补性在长期控害中的关键作用。
应用价值：
- 减少化学农药依赖，适用于有机农业；
- 银行植物系统成本低，易于在温室推广。
六、研究亮点
- 创新方法：组合银行植物系统设计，兼顾专性与广食性天敌；
- 长期动态监测：14周数据揭示害虫-天敌种群互作规律；
- 实际验证：实验室与温室结果一致，增强结论普适性。
七、其他价值
- 提出“银行植物密度优化”未来研究方向，以平衡目标害虫与替代宿主的竞争；
- 为其他作物（如黄瓜、辣椒）的多害虫防控提供参考框架。
（全文约2000字）