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38个生态型物种的竞争力在播种多年生花卉地带在苹果园比利时

Jamar L1*,Jorion1Lateur米1Steinemann B2L和菲夫纳2

1Gembloux隆农业研究中心,比利时

2有机农业研究所(聚焦离子束光刻),瑞士弗里克

*通讯作者:
Jamar L
Jamar L,隆农业研究
中心,5030 Gembloux,比利时
电话:+ 32 (0)81 620 329
电子邮件: (电子邮件保护)

收到日期:18/01/2018;接受日期:22/01/2018;发表日期:27/01/2018

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文摘

花在果园利用本地植物和当地适应生态型已经证明是一种很有前途的方法来提高天敌的水果害虫和传粉者,提供庇护,花蜜,替代猎物和花粉。花中带草的小巷,果树行之间,允许提高天敌没有花额外的水果生产地区。然而,关键问题在栖息地操纵这些花条之间设置在拖拉机轮子在果园里胡同,关注适应果园设计和实践。研究的目的是评估在三个生长季节,选择三十八生态型品种的发展,包括双子叶植物和草本植物物种,在播种多年生花卉地带种植在欧洲温带气候地区密集的苹果园。研究表明,最高的物种整体复苏是Cynosorus cristatus l .(12.61%)、天竺葵pyrenaicum Burm.f。(11.06%)、Leucanthenum vulgare林。(9.72%),Lotus corniculatus l .(6.15%)和三叶草借口l . (5.32%)。结果显示一个特殊的安装花混合物,覆盖优势播种的双子叶植物没有过度并发草。九个功能agro-biodiversity (FAB)物种,特别有趣的生物防除的果园,已经能够开发自己不占主导地位,提供一个伟大的功能多样性。工厂物种的平均回收率增加在整个研究期间在秋天2017年达到44.4%。

关键字

Ecoorchard,生态型的物种,花片,功能性agrobiodiversity,可持续农业,生物防除。

介绍

天敌和传粉者是至关重要的维持或增强果园的水果生产和质量。营养良好的天敌活得更长,繁殖更多的子嗣之后对害虫防治,从而有更大的影响。常年条使用本机植物和地方适应生态型已经证明是一种很有前途的方法来提高天敌,因此可以帮助减少一些害虫互补的直接控制生物农药(1- - - - - -6]。天敌和传粉者增加了花,提供庇护,花蜜,替代猎物和花粉7- - - - - -9]。

促进效应可以通过添加元素,如单一的灌木丛,树篱或花带附近的果园。然而,花朵带草的小巷内,果树之间行,提供额外的福利提高自然敌人,只有短距离移动,如小拟寄生物,达到果树树冠[10- - - - - -12]。

关键问题等生境操纵花条草小巷内关注适应果园设计和实践。花物种必须适应果园土壤压实,micro-climatic条件,与树木竞争,阴影和压力的机械、杂草竞争等(8,13]。此外,植物物种在这样花地带吸引关键的天敌,在整个种植开花季节,宽容的重复覆盖,至少一个中期目标8 - 10年的寿命。

EcoOrchard项目,无标题的“创新设计和管理来提高功能性生物多样性的有机果园”,收集了,尝试并提供方法改善功能agrobiodiversity有机苹果生产。在EcoOrchard,创建方法,也是评估花的果园进行了测试在7个欧洲国家,包括在比利时。比利时的案例研究提出了研究。

基于上述,本研究的目的是描述三十八所选的发展生态型物种在播种多年生花卉地带种植在两个实验果园Gembloux在比利时,在三个生长季节,从2015年到2017年,在严格的果园管理制度。作为这项研究的结果是提供技术信息如何创建和保持功能agrobiodiversity苹果生产。

材料和方法

果园和花条设计

研究从2015年到2017年两个维护良好实验苹果园(3.5米×1.5米),扩展在1公顷,种植于2002年在比利时Gembloux [14]。树的平均身高达到3.5米。树下杂草控制行,覆盖作物机成功使用一年三次。树木被种植根据有机生产标准。在两种果园,六个人花drive-alleys条设置,拖拉机轮子之间建立所谓的开花带在果园里胡同。每一朵花地带播种1米宽×36米长,分成六个随机块包括6行(情节)24矮树。种植的宽度对应于内心的拖拉机轮子之间的距离+ 10厘米,导致5 - 10厘米重叠到拖拉机跟踪每个轮子。小巷旁边的花条和树木之间行保持短。

选择标准带花的植物物种

植物种类的选择标准是:(i)极具吸引力的重要天敌,因此物种与短花冠花朵和可访问的花蜜和花粉的来源,(2)在整个种植开花季节,(3)不吸引害虫昆虫(iv)短期增长,因此宽容重复覆盖,(v)一年两次的,常年不包括一年生植物,一年生植物生存多年没有机会在这种覆盖政权,用草(vi)的物种不太占主导地位,(七)适应果园土壤经常十分丰富的营养和压实和(八)适应阴影和压力机械。竞争力和多年生开花地带在果园里胡同兼容常规覆盖,成立为一个目标至少8 - 10年的中期开花期。混合物包含许多指标或野生物种形式,避免繁殖类型,因为这些节目通常更少的竞争力比生态型野生植物在社区内。可访问性的花蜜和花粉是植物的函数结构和昆虫口器的形态结构。有益昆虫的嘴巴短需要开放的花粉植物和传粉者与长舌野生蜜蜂采集花蜜在隐蔽的植物。

花地带建立

种子花混合物由Ecosem比利时公司,提供专业的本地植物的种子生产和地方适应花间物种。条花在春天播种,早期2015年6月,经过仔细种子床准备。在播种之前,杂草种子的萌发是鼓励通过土壤表面的机械的重复与rake为了减少杂草种子萌发后混合物的压力。种子的播种密度混合物是4 g / m2,包括20%重量的花混合80%重量的草。

花片管理

花片没有收到任何有机肥料。考虑到有一个有效的运动花地带和之间的天敌树冠,我们需要高效的花朵带鲜花果树开花的关键时期,在2016年和2017年三个覆盖完成:(i)前三周树开花,(ii) 7周后树开花June-drops和(iii)在秋天收获后限制田鼠发展。干草农地膜收益率从花片都为了减少土壤生育能力逐步因此减少嗜硝酸的物种。高草本花卉在平衡与轻量级的草地物种多样性对土壤中产富裕或贫穷。

植物评估

花条特征是一年三次(4月、6月和8月),在2016年和2017年,通过评估地面覆盖(%)的植物物种发生现场(播种和自发的植物),也表明开花阶段。采样区域是一个矩形的6×0.8平方米为每个重复在每一个果园。抽样地区从每年为了获得更真实的了解植物的变化。平均回收率和他的变化计算出每个物种和每个采样周期遵循花地带演变。一般的意思也是计算确定最覆盖物种在研究期间。

结果与讨论

共三十八种播种包括三十双子叶植物物种和八个草。在双子叶植物中,九个物种被认为是特别有趣的生物多样性和动物的果园和被称为工厂(功能性农业生物多样性)的物种,蓍属原lCarum carvilCardamine pratensisl矢车菊属jacealLeucanthenum vulgare林。,Lotus corniculatuslMedicago lupulinal三叶草借口l .,野豌豆属海螵蛸l . (表1)。这九工厂物种显示高发展,因为大约30%的回收率开花带平均为83%。

物种 2016年 2017年
Floweringperiod(月)* * Sownquantity(公斤/公顷) % 施普林格(%) 夏天(%) 秋天(%) 施普林格(%) 夏天(%) 秋天(%) Genealmean (%)
播种外事局物种 Achilleamillefolium 6尺11寸 0.024 0.10% 1.5 (0.3)* 1.7 (0.3) 1.4 (0.3) 1.9 (0.3) 2.3 (0.3) 2 (0.4) 1.8 (0.3)
Carum carvi 5 - 6 0.682 2.73% 0.8 (0.2) 0.5 (0.2) 0.9 (0.2) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.4 (0.2)
Cardamine pratensis 3 - 6 0.088 0.35% 0.2 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0.3 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1)
Centaureajacea 6 - 10 0.13 0.52% 0.3 (0.1) 0.7 (0.4) 0.8 (0.3) 4.2 (0.5) 6.5 (1.1) 10.1 (1.3) 3.7 (1.3)
Leucanthemumvulgare 5 - 8 0.062 0.25% 8.8 (1.9) 8.8 (1.2) 5.2 (0.4) 9.3 (0.4) 11.9 (0.9) 14.3 (0.8) 9.7 (1.3)
Lotus corniculatus 5 - 9 0.258 1.03% 1.1 (0.3) 1.8 (0.4) 2.1 (0.4) 8.1 (0.9) 11 (1.8) 12.8 (0.7) 6.1 (1.6)
Medicagolupulina 4到10 0.427 1.71% 1.8 (0.4) 2.7 (1.3) 2.6 (0.9) 1.2 (0.4) 1.1 (0.4) 0.6 (0.2) 1.7 (0.8)
三叶草pratense 5 - 10 0.258 1.03% 4.4 (0.8) 7.3 (0.9) 7.4 (0.6) 4.2 (0.7) 5.1 (1.1) 3.5 (0.3) 5.3 (0.9)
野豌豆属海螵蛸 5 - 8 0.342 1.37% 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0.6 (0.2) 0.7 (0.3) 1.1 (0.2) 0.4 (0.2)
Othersowndicotyledonousspecies 一种草本植物reptans 5 - 6 0.088 0.35% 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)
贝利斯perennis 1 - 12 0.02 0.08% 1.2 (0.3) 0.5 (0.2) 0.8 (0.2) 1 (0.2) 0.5 (0.1) 0 (0) 0.7 (0.2)
Campanularotundifolia 6 - 10 0.012 0.05% 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0)
Crepiscapillaris 6 - 10 0.029 0.12% 0.1 (0.1) 0.8 (0.5) 0.5 (0.3) 0.2 (0.1) 0.2 (0.2) 0.3 (0.2) 0.3 (0.3)
Galium mollugo 5 - 8 0.071 0.28% 1.2 (0.2) 3.2 (0.5) 3.4 (0.5) 4.5 (0.3) 5.7 (0.5) 10.7 (1.4) 4.8 (1.1)
Geraniumpyrenaicum 5 - 9 0.258 1.03% 13 (1.5) 14.4 (1.1) 14.7 (1.1) 8.6 (0.4) 10 (0.7) 5.8 (0.5) 11.1 (1.3)
Hieraciumaurantiacum 6 - 8 0.054 0.22% 0 (0) 1 (0.5) 0.8 (0.4) 6.3 (0.4) 7.8 (0.5) 4.9 (0.8) 3.5 (1)
Hieraciumlactucella 5 - 8 0.021 0.08% 0 (0) 2.7 (0.7) 2.5 (0.6) 0 (0) 0.3 (0.3) 0 (0) 0.9 (0.5)
Hieraciumpilosella 5 - 9 0.079 0.32% 1.2 (0.4) 1.9 (0.4) 2 (0.3) 1.7 (0.4) 1.6 (0.4) 0 (0) 1.4 (0.4)
Hypochaerisradicata 5 - 9 0.113 0.45% 1.4 (0.5) 2.5 (0.8) 2.5 (0.8) 3 (0.5) 2.8 (0.7) 0.3 (0.2) 2.1 (0.7)
Lathyrus pratensis 6 - 8 0.512 2.05% 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0) 1.5 (0.3) 2.2 (0.5) 9.2 (1.8) 2.2 (1.2)
Leontodonautumnalis 6 - 10 0.113 0.45% 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0)
Leontodonhispidus 6 - 10 0.241 0.96% 3.9 (1.5) 2 (0.7) 1.7 (0.4) 1.8 (0.6) 2.1 (0.8) 2.9 (1) 2.4 (0.9)
勿忘我草scorpioides 5 - 9 0.054 0.22% 0.2 (0.1) 1 (0.4) 0.7 (0.1) 0.3 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0.4 (0.2)
Plantagolanceolata 5 - 9 0.173 0.69% 3.3 (0.5) 4.8 (0.9) 4 (0.3) 4.8 (0.3) 5 (0.3) 3.5 (0.2) 4.2 (0.5)
Plantago主要 5 - 9 0.029 0.12% 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0.4 (0.1) 0.3 (0.1) 0.1 (0.1) 0.2 (0.1)
Primulaelatior 3 - 5 0.012 0.05% 0.3 (0.3) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1)
扁桃体脓肿寻常的 7号到9号 0.105 0.42% 4.5 (1.3) 5.5 (0.4) 4.6 (0.1) 3.8 (0.4) 4.8 (0.8) 2.9 (0.3) 4.3 (0.7)
Silenedioica 5 - 7 0.173 0.69% 0.2 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0.5 (0.1) 0.5 (0.1) 0 (0) 0.2 (0.1)
Sileneflos-cuculi 5 - 8 0.046 0.18% 0.2 (0.1) 0.5 (0.2) 0.9 (0.2) 0.7 (0.2) 0.8 (0.2) 0 (0) 0.5 (0.2)
Veronica chamaedrys 4 - 6 0.046 0.18% 1.5 (0.6) 0.2 (0.1) 0.2 (0.1) 2.8 (0.4) 4.1 (0.4) 2.8 (0.3) 1.9 (0.6)
播种草 Anthoxanthumodoratum 4 - 6 0.995 3.98% 3.5 (0.5) 4.6 (0.2) 5 (0) 4.8 (0.9) 5.2 (1) 5.1 (0.9) 4.7 (0.7)
Cynosuruscristatus 6 - 7 3.977 15.91% 13.6 (2.7) 20.3 (1.7) 19.5 (1.8) 5.8 (0.8) 6.1 (0.7) 10.4 (0.7) 12.6 (2.3)
Festucaguestfalica 5 - 6 3.977 15.91% 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)
Festucarubrarubra麻省理工学院。 6 - 7 3.977 15.91% 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.8 (0.1) 0.9 (0.1) 0.6 (0.1) 0.4 (0.1)
Loliumperenne 5 - 10 4.971 19.88% 0 (0) 1.5 (0.3) 1.9 (0.4) 6.4 (1) 7.7 (1.2) 10.7 (1) 4.7 (1.4)
Poanemoralis 6 - 9 0.596 2.38% 1.8 (1) 5.7 (2.3) 6 (2.2) 0.4 (0.2) 0.5 (0.2) 0.1 (0.1) 2.4 (1.5)
Poapratensis 5 - 7 1.591 6.36% 3.1 (0.8) 2.4 (0.5) 3 (0.6) 0.1 (0.1) 0.7 (0.4) 0.8 (0.4) 1.7 (0.6)
Poatrivialis 5 - 7 0.398 1.59% 0 (0) 0 (0) 0 (0) 5.7 (1.9) 5.4 (1.9) 5 (0.8) 2.7 (1.4)
Spontaneousspecies Agropyron被 6 - 8 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1.9 (1.3) 0.3 (0.6)
Agrostis多茎目 6 - 7 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0)
叶片hordeaceus / mollis 5 - 6 0 (0) 0 (0) 0 (0) 1.5 (0.7) 1.8 (0.8) 1.8 (0.8) 0.9 (0.6)
Carduussp 6 - 9 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0)
Dactylis glomerata 5 - 7 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.9 (0.2) 0.8 (0.2) 0.6 (0.2) 0.4 (0.2)
Festucapratensis 6 - 8 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 4 (1.2) 2.4 (0.5) 1.1 (0.7)
Geraniumdissectum 5 - 9 0.3 (0.1) 0.4 (0.3) 0.8 (0.3) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.2 (0.2)
Holcus mollis 6 - 9 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0)
Hypericumperforatum 7号到9号 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0)
Leontodonsaxatilis 6 - 10 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.2 (0.2) 0 (0) 0 (0.1)
Malvamoschata 7号到9号 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0)
Origanumvulgare 7号到9号 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.1 (0.1) 0 (0)
Phleumpratense 6 - 7 0 (0) 0 (0) 0 (0) 2.1 (0.5) 1.9 (0.4) 3 (0.8) 1.2 (0.6)
毛茛属植物被 5 - 7 0.1 (0.1) 0 (0) 0 (0) 1.1 (0.3) 1.4 (0.5) 2.3 (1.6) 0.8 (0.7)
Rumex obtusifolius 6 - 9 0.5 (0.3) 2.9 (1.7) 1.8 (0.9) 4 (1.3) 6.4 (2.5) 4.7 (1.3) 3.4 (1.6)
Sonchusasper 6尺11寸 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.3 (0.1) 0 (0.1)
蒲公英officinale 4 - 5 8.5 (1.7) 4.4 (0.3) 4 (0.3) 4.7 (0.5) 4.4 (0.5) 2.4 (0.4) 4.7 (1)
三叶草被 5-11 0 (0) 0 (0) 0.9 (0.2) 3.8 (0.7) 3.9 (0.8) 1.2 (0.3) 1.6 (0.6)
Urticadioica 6 - 10 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0.9 (0.3) 0.9 (0.3) 0.3 (0.2)
Veronica persica 3 - 10 0.3 (0.1) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0) 0 (0.1)
*括号中的值表示平均数标准误差(n= 12)
* * Labinon et al ., 2004

表1:平均回收率为每个物种和各自的开花时间。

在2016年的春天,它可以观察到,9(24%)播种物种没有发芽。他们只有5 2016年底和两个从未经过两年的观察评估。这些都是一种草本植物reptansl .,羊茅属guestfalicaBoenn。这种萌发率可以在某些情况下更低。这个建议需要周期性的花片覆盖为了让新种子发芽慢(15]。

20其他物种,不包括在最初播种种子的混合物,在开花带出现自发和观察。有五个在第一次调查,在2016年剩余时间。其中,两个物种不再是观察到的2017年,天竺葵dissectuml .,Veronica persicaPoir。四个自然物种没有出现,直到2017年最后的调查Agropyron被(l)p .测定。,Agrostis多茎目l牛至属植物vulgarel . Carduus属的物种。

开花带平均为83%的总回收率在2016年的春天,反映出好的安装这些主题和殖民的空间播种的物种。2017年秋天,这个利率平均为143%,这意味着裸露的土壤已经消失了,甚至有一个分层不同的树叶层重叠的地带。物种整体复苏是最高的Cynosorus cristatusl . (12.61%),天竺葵pyrenaicumBurm.f。(11.06%),Leucanthenum vulgare林。(9.72%),Lotus corniculatusl .(6.15%)和三叶草借口l . (5.32%) (表1)。

工厂物种的平均回收率增加在整个研究期间2017年秋季将达到44.4%的全球平均水平近30%。三个物种在全球最大的前5名的物种恢复率(Lotus corniculatus Leucanthenum vulgare,三叶草借口)。尽管如此,三人平均回收率低于1% (野豌豆属海螵蛸,Carum carviCardamine pratensis)。附近的低的存在或缺乏这些物种会导致失去功能特征频带内寻求。

其他双子叶植物播种也日益复苏率在整个研究期间,整体平均水平的41.1%。有趣的是,美国经济复苏的晶圆厂往往等于甚至超过2017年秋季。

草覆盖,与此同时,增加了2016年,回到原来的水平在2017年的春天,然而再次上升,直到2017年秋,没有达到2016年秋的水平。整体平均草覆盖29.2%,即相同的晶圆厂。

恢复自然物种的减少之间的2016年春季和夏季和秋季之前保持稳定。它大幅上升2017年春季和夏季略有减少在秋天时达到21.9%。

结果似乎表明一个优秀的安装的混合物,有主导地位的覆盖播种双子叶植物没有过度并发草。FAB物种已经能够开发不占主导地位,允许更大的功能来解决生物多样性和呆在果园。因为有益的昆虫有特定需求,选择适当的开花植物是实现保护目标和实现效益的关键生态系统服务。此外,大量的有益昆虫食物资源的时间可用性的影响。因此,重要的是要确保管理领域提供这些资源在整个生长季节。同样,花的作文地带应确保在整个种植开花季节,尽快开始限制蚜虫春天侵扰Wyss还显示,兰迪斯和艾伯特et al (6- - - - - -8]。

花地带播种在春末。然而,两种播种时间是可能的:地区冬季较短:(i)从4月到5月,(2)从九月初到十月中旬。地区与长冬天:(i)和(ii) 5月8月份9月初(收获后)。播种后立即气候条件对结果产生重大影响。地区频繁的干旱期在春天,播种可以推迟或在秋天,为了有更多的机会迅速受益湿期诱导良好的发芽率。晚播种也允许在夏季土壤耕作,减少草多年生杂草和再生。此外,低杂草发展可以发生在秋天16]。

在我们的实验中,一年三覆盖。使播种花物种发芽和建立适当的覆盖管理第一年是决定性的。两到三周后杂草发芽和播种鲜花需要四到八周发芽,第一次维修应该做的株高30 - 40厘米(杂草cur)。切割高度应不低于8厘米到10厘米,以确保草药守恒和rosette-plants幸免。材料的切割和删除驱动小巷比覆盖,因为剩下的地膜覆盖可能会阻碍萌发的花。第二个覆盖或削减是必要的大约六到八周后,如果花地带没有人口增长。砍伐植被将带来更多的光的土壤表面,并鼓励萌发新的花种2]。如果农地膜的生物植物覆盖了花朵密集地带,生物量应该从小巷和存入树中删除行。

乐队的组成的进化将然而必须是为了确保草和其他自然物种如Rumex和蒺藜没有发展这将扰乱这些通过的空间的平衡更有趣的物种。物种丰度和多样性,的确,倾向于改变年后花地带安装(17- - - - - -19]。例如,地蜡观察到的物种多样性减少播种后3日。

结论

本研究的结果表明,有可能安装多样化和功能花,草小巷内,果树行之间,密集的商业果园和以适当的削减政权和维护管理。目前的结果,实现了在比利时,将进一步比较和验证与实验研究成功同期在欧洲其他国家,使用各种物种混合物。还需要进一步的研究来阐明(i)花的功效条对天敌的吸引力,(ii)花的影响带在果园病虫害防治。这些主题将进一步论文的目的。

确认

作者承认金融支持项目EcoOrchard跨国融资机构,提供的是FP7时代之下的合作伙伴网络项目,核心有机+,cofund从欧盟委员会。

引用

全球技术峰会