二點委夜蛾為害夏玉米幼苗的防治指標研究

馬繼芳，李秀芹，劉 莉，王玉強，李麗莉，關(guān)秀敏，李計勛，李利平，楊利華，董立，董志平*

（1.河北省農(nóng)林科學院谷子研究所，國家谷子改良中心，河北省雜糧重點實驗室，河北 石家莊 050035；2.河北省植保植檢站，河北 石家莊 050021；3.邢臺市植物保護檢疫站，河北 邢臺 054000；4.山東省農(nóng)業(yè)科學院植物保護研究所，山東 濟南250100；5.山東省植物保護總站，山東 濟南 250100；6.邯鄲市植保站，河北 邯鄲 056000；7.永年縣植保站，河北 永年067150；8.河北省農(nóng)林科學院糧油作物研究所，河北 石家莊 050035）

二點委夜蛾（Athetic lepigone M?schler） 是近年來嚴重為害夏玉米的主要農(nóng)業(yè)害蟲，2005年在河北省首次發(fā)現(xiàn)[1～3]；2011年在黃淮海夏玉米區(qū)暴發(fā)為害，發(fā)生面積達220萬hm2[4，5]，占當?shù)叵挠衩撞シN面積的20%，其中重發(fā)面積17.3萬hm2，單株蟲量多達30頭以上，為害率最高超過了90%。2014年該蟲再次嚴重發(fā)生[6]，引起了各級領(lǐng)導(dǎo)、科研和推廣部門的高度重視。二點委夜蛾為害夏玉米的形式主要有3種：在玉米出苗至2葉期，幼蟲咬食玉米嫩莖致幼苗死亡；在玉米3～5葉期，幼蟲在地表鉆蛀玉米幼苗莖基部，導(dǎo)致整株死亡，為害一棵死一棵[7，8]，是二點委夜蛾為害夏玉米的主要形式，可造成嚴重的缺苗斷壟，甚至毀種；在玉米6葉期及以后，幼蟲主要咬食玉米次生根，使幼苗倒伏[9，10]。該蟲田間蟲量大，常聚集為害，田間分布不均，具有暴發(fā)性、毀滅性為害的特點[11～14]。為了科學防治二點委夜蛾，提高用藥效果，前人對該蟲的防治指標進行了研究。2013年胡英華等[15]采用田間人工接蟲的方法，確定二點委夜蛾的防治指標為幼蟲0.92頭/m2；2015年李麗莉等[16]利用室內(nèi)花盆接蟲試驗，確定二點委夜蛾的防治指標為幼蟲3頭/株。二者的研究結(jié)果差別很大，究其原因是二點委夜蛾的生物學特性決定的。一是該蟲具有轉(zhuǎn)株為害的特點。馬繼芳等[17]在溫室模擬干旱條件下接蟲，調(diào)查結(jié)果顯示，1頭幼蟲可以轉(zhuǎn)株為害玉米幼苗7～8株。在幼蟲為害期，若氣溫高，田間麥秸、麥粒干硬，麥苗等雜草少，二點委夜蛾幼蟲缺少食物，就會尋找玉米幼苗進行鉆蛀來補充營養(yǎng)和水分。干燥的生態(tài)條件適宜二點委夜蛾幼蟲為害玉米幼苗，田間表現(xiàn)為盡管蟲量少也可造成嚴重為害，這可能是胡英華等[15]研究得出二點委夜蛾防治指標蟲量較低的原因。二是該蟲具有雜食兼腐食性。室內(nèi)試驗結(jié)果顯示，該蟲至少可以取食13個科30多種植物，特別是可以取食枯黃的葉片、潮濕腐敗的麥秸和吸水膨脹的麥粒等[7，8，11]。在幼蟲為害期，若氣溫低，田間濕度大，麥秸潮濕腐熟性好且較軟化，麥粒多，二點委夜蛾幼蟲可以取食田間潮濕的麥秸和麥粒，而不取食玉米苗，該條件下盡管田間蟲量大但并不嚴重為害玉米苗。我們在田間調(diào)查中發(fā)現(xiàn)，一般被害苗周圍有蟲3～5頭，多者可達20頭以上，但是，直接為害玉米苗的蟲子只有1～2頭，多數(shù)幼蟲直接取食田間麥秸。陳方[18]對二點委夜蛾二代幼蟲的取食情況進行分析后發(fā)現(xiàn)，90%以上的幼蟲取食C3植物，只有不足4%的蟲子取食C4植物。該研究結(jié)果與田間的實際調(diào)查結(jié)果相一致。潮濕的生態(tài)條件適合二點委夜蛾幼蟲生長發(fā)育，但是不適宜幼蟲為害玉米，這可能是李麗莉等[16]研究得出二點委夜蛾防治指標蟲量較大的原因。以上分析揭示了胡英華等[15]和李麗莉等[16]是在模擬了2種極端情況下得出來差異如此大的防治指標。而田間實際情況復(fù)雜多樣，田間環(huán)境適宜為害玉米至不適宜為害玉米也就是田間麥秸潮濕或腐熟程度的具體表現(xiàn)[19]，是一個麥秸從干燥到潮濕的連續(xù)過程，任何人工模擬試驗都不能模擬出田間如此復(fù)雜的類型。正是因為二點委夜蛾同時具有轉(zhuǎn)株為害和腐食性的特點，決定了該蟲的田間蟲量大小與為害程度不匹配，常有蟲量大但為害輕的情況出現(xiàn)。陳浩等[20]通過田間大量調(diào)查統(tǒng)計，證實了蟲量與被害率之間無明顯的相關(guān)性。為此，單用蟲量作為二點委夜蛾的防治指標是不夠的，還必須要有玉米苗被害率作為為害的標志。基于以上情況，本研究以在河北和山東等二點委夜蛾不同發(fā)生區(qū)廣泛調(diào)查得到的大量田間數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，根據(jù)該蟲在不同條件下為害并兼腐生性的特點，構(gòu)建適宜為害和不適宜為害2種回歸模型，以期確定更加符合田間實際情況的防治指標，為科學防治二點委夜蛾提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 數(shù)據(jù)來源

2011～2016年每年6月中下旬，在河北和山東省二點委夜蛾為害區(qū)進行調(diào)查，其中，2011～2013年的數(shù)據(jù)為田間普查數(shù)據(jù)，2014～2016年的數(shù)據(jù)為定點調(diào)查數(shù)據(jù)。田間普查方法：在田間進行五點取樣，每樣點1 m2（以相鄰2行為中心，量取長、寬各1 m，包含最多玉米株數(shù)的正方形區(qū)域），記錄幼蟲量、被害株數(shù)、被害株狀態(tài)和總株數(shù)（本研究只對被害株狀態(tài)為死苗的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計處理，不含倒伏株）。定點調(diào)查方法：先在田間麥秸覆蓋區(qū)域?qū)ふ矣邢x樣點，然后以該樣點與最近玉米行的交叉點為中心，順壟向兩側(cè)各標記玉米苗25株，之后向四周各外延半個行寬和株距作為標記區(qū)域，記錄幼蟲量和死苗數(shù)。每個田塊均重復(fù)5次取樣調(diào)查。

1.2 數(shù)據(jù)分析

對各年度數(shù)據(jù)均按以下過程進行分類處理：（1）從田間普查和定點調(diào)查數(shù)據(jù)中篩選出蟲量＞0的調(diào)查數(shù)據(jù)，統(tǒng)計死苗數(shù)，記錄為1個數(shù)據(jù)組；（2）將各年度數(shù)據(jù)組折算成被害損失率（即死苗率）[13]和百株蟲量，并計算二者比值（被害系數(shù)）；（3） 將被害系數(shù)在0.0～1.0之間的數(shù)據(jù)定義為有效數(shù)據(jù)；（4） 利用Excel軟件中的規(guī)劃求解功能構(gòu)建被害系數(shù)的曲線回歸模型，求解回歸方程、擬合曲線，找出二點委夜蛾適宜為害與不適宜為害的被害系數(shù)拐點；（5） 分別利用適宜為害數(shù)據(jù)組和不適宜為害數(shù)據(jù)組構(gòu)建回歸模型，求解回歸方程，擬合曲線；（6）根據(jù)生產(chǎn)情況計算經(jīng)濟允許損失率，確定二點委夜蛾在適宜為害區(qū)的防治指標；（7）根據(jù)農(nóng)業(yè)部規(guī)定的作物減產(chǎn)損失率，將二點委夜蛾適宜的發(fā)生程度進行等級劃分。

2 結(jié)果與分析

2.1 二點委夜蛾百株蟲量與被害損失率的相關(guān)分析

2011～2016年在河北中南部和山東二點委夜蛾幼蟲發(fā)生的29個縣（市）進行田間實際為害情況調(diào)查，共得到有效數(shù)據(jù)278組（表1），據(jù)此繪制了百株蟲量與被害損失率的數(shù)據(jù)分布圖（圖1）。

表1 調(diào)查地點及其有效數(shù)據(jù)量 （組）Table 1 Survey location and the number of valid data

圖1 百株蟲量與被害損失率的數(shù)據(jù)分布圖Fig.1 The scattergram of larvae quantity per 100 plants and the loss rate

對上述數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，計算被害系數(shù)，并對其出現(xiàn)的頻次進行曲線擬合（圖2），得到一元三次方程 y＝-2 332.903 0x3＋2 143.647 4x2－536.909 9x＋67.377 7（R2=0.960 4）。該頻次分布曲線呈現(xiàn)倒“S”型，其中，0為田間有蟲量但是沒有為害，屬于極端不適宜為害；1為百株蟲量與被害損失率相等，屬于極端適宜為害；隨著被害系數(shù)增大，田間表現(xiàn)為二點委夜蛾從不適宜為害到適宜為害的過渡。具體體現(xiàn)為：被害系數(shù)為0～0.175 5（第1個拐點）時，田間表現(xiàn)為蟲量非常大但為害非常輕，屬于極端不適宜為害區(qū)段；被害系數(shù)為0.175 5～0.437 0（第2個拐點） 時，田間表現(xiàn)為蟲量比較大而為害相對輕，屬于不適宜為害區(qū)段；被害系數(shù)為0.437 0～0.60時，田間表現(xiàn)為蟲量低但為害重，屬于適宜為害區(qū)；被害系數(shù)為0.60～1.0時，田間表現(xiàn)為盡管蟲量不高但為害特別重，屬于極端適宜為害區(qū)段。曲線下的面積代表被害系數(shù)出現(xiàn)的幾率，從整體曲線可以看出，二點委夜蛾不適宜為害出現(xiàn)的幾率遠遠大于適宜為害出現(xiàn)的幾率。說明二點委夜蛾并不是為害性非常大的害蟲，與田間實際調(diào)查情況吻合，其在田間主要營腐生生活。

圖2 被害系數(shù)的出現(xiàn)頻次及擬合曲線Fig.2 The frequency of loss coefficient and the fitting curve

由上述分析可知，在既有蟲量又有為害的區(qū)段內(nèi)，即不適宜為害與適宜為害之間，當被害系數(shù)為0.437 0時，可得到頻次極大值47.420 7。因此，可以將被害系數(shù)0.437 0作為二點委夜蛾從不適宜為害到適宜為害的拐點。據(jù)此，可得到田間單株被害苗周圍的平均蟲量為2.288 1頭（百株蟲量/被害損失率＝1/0.437 0），并根據(jù)上述數(shù)據(jù)將田間為害情況劃分為適宜為害區(qū)和不適宜為害區(qū)2組數(shù)據(jù)。其中，適宜為害區(qū)百株蟲量/被害損失率≤2.288 1頭，不適宜為害區(qū)百株蟲量/被害損失率＞2.288 1頭，依此分別構(gòu)建田間百株蟲量與被害損失率的曲線回歸模型。

用最小二乘法進行二點委夜蛾在田間適宜為害區(qū)和不適宜為害區(qū)百株蟲量與被害損失率的曲線擬合（圖3），求解得到非線性回歸方程。其中，適宜為害區(qū)Y?=53.475 8/（0.468 2+e-0.0205x）-36.152 1（R2＝0.952 2），呈指數(shù)型曲線，說明蟲量與為害損失呈正相關(guān)，當蟲量很大時為害趨于穩(wěn)定；不適宜為害區(qū)Y?=1.054 0/（0.028 8+e-0.0475x）（R2=0.818 2），呈典型的“S”型曲線，說明蟲量大時不一定為害重，但是當蟲量非常大時必然要為害重。該結(jié)果與觀測值吻合度高，并與生產(chǎn)實際情況相吻合。

圖3 田間適宜為害區(qū)和不適宜為害區(qū)百株蟲量與被害損失率的擬合曲線Fig.3 The fitting curves of larvae quantity per 100 plants and the loss rate in suitable area and unsuitable area

2.2 經(jīng)濟允許損失及二點委夜蛾防治指標的確定

經(jīng)濟允許損失率計算公式為 L=C×H/（Y×P×E） ×100%，其中，C為防治費用（元/hm2），H為經(jīng)濟系數(shù)，Y為玉米單產(chǎn)（kg/hm2），P為玉米價格（元/kg），E為防治效果（%）。根據(jù)目前生產(chǎn)實際折算，利用毒餌進行應(yīng)急防治的防治成本為300元/hm2、防治效果為86.52%，二點委夜蛾發(fā)生地塊一般為小麥產(chǎn)量高、肥力強的地塊，玉米產(chǎn)量水平一般為8 250 kg/hm2，按照當前玉米價格2.2元/kg、經(jīng)濟系數(shù)為2代入公式，得到經(jīng)濟允許損失率為3.82%。

將經(jīng)濟允許損失率3.82%分別代入到上述適宜為害和不適宜為害區(qū)百株蟲量與被害損失率的回歸方程式，得到適宜為害和不適宜為害區(qū)的動態(tài)經(jīng)濟閾值（即防治指標），其中，適宜為害區(qū)的防治指標為百株蟲量6.81頭，不適宜為害區(qū)的防治指標為百株蟲量29.40頭。

基于二點委夜蛾幼蟲具有聚集性，田間分布不均勻，麥秸圍棵的玉米苗附近蟲量多、為害重，而沒有麥秸的地方基本沒有為害[17]，因此，在進行田間調(diào)查時要選擇麥秸圍棵的玉米行。另外，由于小麥收獲后，1代成蟲在麥茬上覆蓋麥秸形成的空隙內(nèi)集聚產(chǎn)卵，孵化出的幼蟲是為害夏玉米的主要蟲源[12]，根據(jù)卵孵化和幼蟲發(fā)育歷期，10 d后進入3齡，并開始向玉米周圍集聚為害。假若田間干旱，1代成蟲則在玉米播種并灌水造墑后再聚集其內(nèi)產(chǎn)卵并孵化，10 d后，幼蟲進入3齡，玉米幼苗在3～4葉期，田間條件適宜為害時，幼蟲開始為害玉米幼苗，田間可見被害株，應(yīng)立即進行防治。假若田間條件不適宜為害，蟲量大也難見被害株，則不需要防治。綜合考慮以上因素，二點委夜蛾為害夏玉米幼苗的防治指標為：小麥收獲或玉米播種后10 d開始調(diào)查，當百株蟲量6頭、圍棵玉米沿行死苗率達3%時，應(yīng)立即進行防治。

2.3 二點委夜蛾發(fā)生程度的分級標準

參照農(nóng)業(yè)部相關(guān)規(guī)定，可依照作物減產(chǎn)損失率，將農(nóng)作物病蟲害發(fā)生程度劃分為5級。將被害損失率帶入回歸方程可以計算出二點委夜蛾適宜為害地塊的百株蟲量，根據(jù)二點委夜蛾發(fā)生為害特點，劃分出適宜的發(fā)生程度分級標準（表2）。

表2 二點委夜蛾適宜為害地塊發(fā)生程度的分級標準Table 2 The grading standard of occurrence degree of A.lepigone in suitable area

3 結(jié)論與討論

3.1 二點委夜蛾防治指標的確定

二點委夜蛾自2011年在黃淮海七?。ㄊ校?暴發(fā)為害以來備受重視，制定科學、合理的防治指標是有效防控害蟲的基礎(chǔ)。本研究基于二點委夜蛾為害夏玉米在3齡期及以上，玉米苗被害嚴重和高峰期集中在3～5葉期[7]，確定了二點委夜蛾田間調(diào)查時間應(yīng)在小麥收獲或玉為播種10 d后開始。若從小麥收獲時成蟲集聚產(chǎn)卵開始計算，發(fā)育較快的幼蟲10 d后將進入3齡期，玉米播種后10 d幼苗進入3葉期，此時在田間只能見到3齡及以上齡期的幼蟲。沿麥秸覆蓋的玉米行順壟進行調(diào)查，若百株蟲量達到6頭且玉米死苗率達到3%以上，說明該田塊的生態(tài)條件適宜二點委夜蛾為害，應(yīng)該立即開始防治。

3.2 二點委夜蛾是否適宜為害與麥秸腐熟程度有關(guān)

二點委夜蛾具有腐生性，同時又具有轉(zhuǎn)株為害的特點[8，11]。在為害期，若田間濕潤，麥秸比較潮濕、腐熟程度較高，該蟲可以取食田間濕軟的麥秸、吸脹的麥?；螂s草為生，雖然田間有蟲但不一定為害玉米幼苗，表現(xiàn)出不適宜為害的特點；若田間麥秸干燥、腐熟程度較低，該蟲則難以取食田間干燥的麥秸和堅硬的麥粒，只能爬行尋找具有較高水分含量的玉米幼苗進行為害，此時盡管田間蟲量不多，但是玉米苗被害率高，表現(xiàn)出適宜為害的特點。因此，二點委夜蛾幼蟲的防治指標不但要包含田間蟲量，還應(yīng)包含能反映田塊是否適宜為害的指標，即被害率。不同年份、不同地區(qū)甚至不同地塊，如果麥秸腐熟程度不同，即使蟲量相同也會出現(xiàn)被害程度不同的現(xiàn)象，表現(xiàn)出二點委夜蛾幼蟲數(shù)量與玉米被害程度的不匹配，也就是田間生態(tài)條件是否適宜二點委夜蛾為害。

3.3 二點委夜蛾田間蟲量與調(diào)查時間關(guān)系密切

根據(jù)二點委夜蛾的田間發(fā)生規(guī)律[10]，小麥收獲后成蟲會聚集在覆蓋麥秸的麥茬間隙內(nèi)產(chǎn)卵。幼蟲3齡前個體小，在雜碎的麥秸和麥糠間難以觀察到，3齡后在玉米幼苗周圍集聚時才容易看到。為害盛期田間大部分幼蟲達到3～4齡，田間可見蟲量增加。為害后期大部分幼蟲進入5齡期但未化蛹，3～5齡期幼蟲同時存在，幼蟲數(shù)量繼續(xù)增加。為害嚴重地塊，1株被害苗周圍幼蟲量可達十幾頭，壟間麥秸下也有大量幼蟲存在，百株蟲量可高達500～600頭，甚至每平方米也能達到上百頭的幼蟲。隨后老熟幼蟲開始化蛹，田間蟲量會迅速降低。因此，在進行二點委夜蛾田間調(diào)查時，早調(diào)查蟲量少、晚調(diào)查蟲量大的現(xiàn)象，實際上是由幼蟲齡期決定的，而實際田間蟲量變化不大。

3.4 進一步揭示了二點委夜蛾群體大、為害重

多項研究均揭示了二點委夜蛾是當?shù)卮嬖诘母岳ハx[8，11]。由于小麥秸稈還田、玉米貼茬播種并灌水造墑等耕作措施的大力普及推廣，為該蟲的積累創(chuàng)造了非常適宜的生態(tài)環(huán)境，致使該蟲大量繁殖、群體數(shù)量大，最終嚴重為害玉米幼苗。對大量田間調(diào)查數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析結(jié)果顯示，不適宜二點委夜蛾為害區(qū)的出現(xiàn)幾率遠遠大于適宜為害區(qū)出現(xiàn)的幾率。從這些年該蟲的發(fā)生情況看，多數(shù)年份二點委夜蛾成蟲數(shù)量大，田間也不缺少幼蟲，但并不是每年都暴發(fā)為害，只是一旦遇到適宜的氣侯時才會暴發(fā)，因此，做好準確預(yù)報及前期防控工作至關(guān)重要。

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