黃沖 姜玉英 李春廣



摘要 本文總結分析了1987年-2018年我國小麥病蟲害發生危害及其演變情況。蚜蟲、麥蜘蛛、吸漿蟲、地下害蟲和赤霉病、條銹病、紋枯病、白粉病是當前我國小麥上的主要病蟲害。2011年-2018年這8種病蟲害的發生面積為4 416.45萬~6 051.42萬hm2,占小麥全部病蟲發生面積的74.89%~86.07%。通過防治,每年挽回小麥產量損失307萬~2 136萬t,占全國小麥總產的3.60%~18.44%,平均年挽回損失1 134.94萬t,占全國小麥總產的1056%,其中1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年經防治后平均挽回損失分別為59813萬、1 056.42萬、1 2728萬和1 612.35萬t;防治后每年仍造成小麥產量損失220萬~640萬t,占全國小麥總產的1.97%~6.52%;平均年實際損失346.95萬t,占全國小麥總產的3.23%,其中1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年分別實際損失378.11萬、337.31萬、355.50萬和316.90萬t。2000年以來,受氣候變化、耕作制度變遷和品種更替等因素影響,我國小麥主要病蟲害發生演變呈現小麥赤霉病重發頻率提高、發生區域呈北抬西擴趨勢,蚜蟲上升為黃淮海麥區最重要的害蟲,小麥紋枯病、白粉病、麥蜘蛛和地下害蟲等小麥常發性病蟲害發生相對平穩,小麥條銹病、吸漿蟲等病蟲害發生趨降,新發病蟲害在局部麥區擴散危害等特點,并針對性地提出構建小麥病蟲害自動化監測預警體系、研究小麥病蟲害長期災變規律、集成和完善小麥病蟲害綜合防控技術等建議措施。
關鍵詞 小麥; 病蟲害; 發生危害; 產量損失; 發生演變
中圖分類號: S 435.12
文獻標識碼: A
DOI: 10.16688/j.zwbh.2019437
Abstract Based on data of more than 30 years (1987-2018), the occurrence, damage and evolution of wheat pests and diseases in China were summarized and analyzed in the paper. Aphids, wheat spiders, midges, underground pests and wheat head blight, stripe rust, sharp eyespot and powdery mildew are the main diseases and insect pests on wheat in China. The occurrence area of these eight diseases and insect pests ranges from 44.164 5 million hm2 to 60.514 2 million hm2 during 2011-2018, accounting for 74.89% to 86.07% of the total occurrence area of wheat diseases and insect pests. Through prevention and control, the annual loss of wheat yield was 3.07 million to 21.36 million tons, which accounted for 3.60%-18.44% of the total wheat production in China. The average annual loss of wheat yield was 11.349 4 million tons, which accounted for 10.56% of the total wheat production in China. The average recovery losses after prevention and control were 5.981 3 million tons in 1987-1990, 10.564 2 million tons in 1991-2000, 12.728 million tons in 2001-2010 and 16.123 5 million tons in 2011-2018, respectively. The annual loss of wheat yield after control is still 2.2 million to 6.4 million tons, accounting for 1.97% to 6.52% of the total wheat production in China; the average annual actual loss is 3.469 5 million tons, accounting for 3.23% of the total wheat production in China, of which average 3.781 1 million tons, 3.373 1 million tons, 3.555 0 million tons and 3.169 0 million tons were lost in 1987-1990, 1991-2000, 2001-2010 and 2011-2018, respectively. Since 2000, affected by climate change, farming system change and cultivar replacement, the occurrence and evolution of main wheat diseases and insect pests in China have shown that the occurrence frequency of wheat scab has increased, the occurrence area has expanded northward and westward, and aphids have risen to be the most important pests in the Huanghuaihai wheat region, the occurrence of common wheat diseases and insect pests such as wheat sharp eyespot, powdery mildew, wheat spiders and underground pests, are relatively stable, the occurrence of wheat stripe rust, midge and other diseases and insect pests tends to decline, and the spread of new diseases and insect pests in local wheat areas is characterized. The paper also puts forward the construction of automatic monitoring and early warning system for wheat diseases and insect pests, the research of long-term catastrophe of wheat diseases and insect pests, and the integration and perfecting of comprehensive prevention and control technology and other suggestions and measures.
Key words wheat; diseases and pests; occurrence and damage; yield loss; occurrence evolution
小麥是我國主要的口糧作物,年均種植面積約2 500萬hm2。保障小麥安全生產對保障國家糧食安全,特別是口糧安全具有重要意義。小麥赤霉病、條銹病、紋枯病、白粉病,蚜蟲、吸漿蟲、麥蜘蛛、地下害蟲等病蟲害是影響小麥高產優質的重要限制因素。隨著氣候變化、耕作制度變遷和品種更替,我國小麥病蟲害發生危害出現新的特點[1-5]。本文分析了自1987年設立全國植保專業統計制度以來,我國小麥主要病蟲害發生危害及其演變情況,探求小麥主要病蟲害發生危害演替規律,以期為小麥主要病蟲害監測防控提供科學依據。
1 小麥病蟲害發生危害概況
1.1 發生概況
目前,我國小麥上主要的病蟲害有54種[6],對小麥生產有較大影響并列入全國植保專業統計的有23種。1987年-2018年小麥病蟲害年發生面積在2 962.45萬~8 113.23萬hm2,蟲害發生面積大于病害發生面積,防治面積在2 058.39萬~8 594.36萬hm2,小麥主要病蟲害總體呈上升趨勢,但近年來發生穩中有降,仍維持在發生高位(圖1)。其中,1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年病蟲害平均發生面積分別為4 732.22萬、6 510.68萬、6 608.70萬hm2和6 099.36萬hm2,發生面積總體呈擴大趨勢;防治面積分別為3 216.70萬、5 741.59萬、6 581.86萬hm2和8 030.99萬hm2,防治面積增加幅度更大(表1)。
蚜蟲、麥蜘蛛、吸漿蟲、地下害蟲和赤霉病、條銹病、紋枯病、白粉病是近期我國小麥上的主要病蟲害,2011年-2018年這8種病蟲害的發生面積為4 416.45萬~6 051.42萬hm2,占小麥全部病蟲發生面積的74.89%~86.07%。近期,小麥主要害蟲發生面積由大到小依次為蚜蟲、地下害蟲、麥蜘蛛和吸漿蟲,其中蚜蟲在黃淮海麥區維持偏重及以上發生程度,2011年-2018年平均發生面積為1 595.40萬hm2,近年來發生呈下降趨勢,2018年發生面積為1 298.89萬hm2。病害發生面積由大到小依次為紋枯病、赤霉病、白粉病和條銹病,紋枯病和白粉病發生穩定,條銹病總體發生趨穩,但2015年-2018年發生波動大,赤霉病重發態勢明顯,2011年-2018年平均發生面積為454.47萬hm2,其中2012年達994.91萬hm2,2015年、2016年和2018年發生面積均超過610萬hm2。
1.2 危害損失及植保貢獻
對1987年-2018年32年的病蟲害發生危害情況統計分析可知,通過防治我國每年挽回小麥產量損失307萬~2 136萬t(圖1),占全國小麥總產的3.60%~18.44%,平均年挽回損失1 134.94萬t,占全國小麥總產的10.56%。其中1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年經防治后平均挽回損失分別為598.13萬、1 056.42萬、1 272.83萬t和1 612.35萬t(表2)。防治后每年仍然損失小麥220萬~640萬t,占全國小麥總產的1.97%~6.52%;平均年實際損失346.95萬t,占全國小麥總產的3.23%,其中1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年分別實際損失378.11萬、337.31萬、355.50萬t和316.90萬t(表2、圖3)。小麥產量實際損失率自2004年以來一直維持在5%以下,全國每年因病蟲造成小麥產量損失約350萬t,不足全國小麥總產量的3.5%;通過防治可挽回小麥產量約1 100萬t,超過全國小麥總產量的10%(圖2)。
在小麥病蟲害危害實際損失中,蚜蟲、地下害蟲、麥蜘蛛和吸漿蟲4種主要害蟲造成的實際損失在1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年分別占小麥病蟲害實際損失的3329%、39.56%、39.57%和35.24%,平均為3687%,嚴重年份超過50%;赤霉病、條銹病、紋枯病、白粉病4種主要病害造成的實際損失分別占50.24%、39.19%、45.50%和48.95%,平均為4605%,嚴重年份超過60%。病害造成的實際損失超過蟲害,8種主要病蟲害實際造成損失占所有小麥病蟲害的82.92%,挽回損失占89.73%(表3),可見,做好小麥以上8種主要病蟲害的監測防控十分重要。
2011年以來,蚜蟲、赤霉病、紋枯病、白粉病、麥蜘蛛、條銹病、地下害蟲和吸漿蟲8種主要病蟲害,造成小麥產量實際損失占病蟲害總損失的比率分別占22.46%、20.64%、15.90%、7.56%、6.38%、486%、4.10%和2.29%(表3)。在4種主要害蟲中,1987年-2018年蚜蟲造成的實際損失最大,平均為75.94萬t,占21.89%;其中2011年以來平均造成71.19萬t的小麥產量損失,分別占所有害蟲、所有病蟲害實際損失的63.74%和22.46%;其次為麥蜘蛛、地下害蟲和吸漿蟲。主要病害中,赤霉病造成的實際損失最大,平均為44.25萬t,占12.75%;其中2011年以來平均造成65.40萬t小麥產量損失,分別占所有病害、所有病蟲害的42.16%和2064%;其次為紋枯病、白粉病和條銹病。蚜蟲和赤霉病這2種病蟲害造成的小麥產量實際損失占比超過40%,是目前小麥上最重要的病蟲害。在過去32年的病蟲害防治中,對防治害蟲挽回的損失要大于對病害的防治,防治主要害蟲挽回損失占全部挽回損失的51.17%,超過對主要病害防治挽回損失的3857%(表3)。
2 主要病蟲害發生危害演變特點
隨著氣候變化,以及我國小麥種植制度更替、品種調整等,小麥病蟲害發生危害也相應發生消長變化,一些病蟲危害上升,一些病蟲發生危害趨于平穩。小麥赤霉病因耕作制度、氣候變化等影響,重發頻率提高、發生區域北抬西擴,蚜蟲上升為黃淮海麥區最重要的害蟲,小麥紋枯病、白粉病、麥蜘蛛和地下害蟲等常發性病蟲害發生比較平穩,小麥條銹病、吸漿蟲發生趨緩,僅在局部危害較重,一些新發病蟲在局部地區造成危害。
2.1 小麥赤霉病重發頻率提高,發生區域呈北抬西擴
小麥赤霉病是一種氣候型流行性病害,受氣候變化等因素影響,近年來該病害暴發頻率提高,發生區域呈北抬西擴趨勢[1-2]。在1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年小麥赤霉病發生面積占小麥病蟲害總發生面積的比率分別為8.23%、5.82%、6.07%和8.94%(表4)。歷史上長江中下游、江淮麥區為我國小麥赤霉病的常發區,全國常年發生面積在266.67萬~333.33萬hm2。2000年以來,小麥赤霉病在我國呈加重發生趨勢,特別是2010年以來重發頻率明顯提高,2010年、2012年、2015年、2016年、2018年發生面積均超過550萬hm2,2012年達到994.51萬hm2(圖3),重發頻率達50%以上;1987年-2009年的23年間發生面積超過550萬hm2的只有1年(1998年),重發年份病穗率達到60%以上[2-3]。重發范圍也由以20世紀90年代的長江中下游、江淮麥區為主,近年來向北擴展到黃淮南部麥區,甚至黃淮北部麥區;2010年以來,遇適宜氣候條件,赤霉病發生區域向西擴展到常年很少發病的甘肅南部、青海東部等地。
2.2 蚜蟲上升為黃淮海麥區最重要的害蟲
蚜蟲是小麥病蟲害中發生面積最大的害蟲,占小麥病蟲總發生面積的20%以上,是黃淮海麥區的主要害蟲,河北、山東等地近年來維持偏重以上程度。1987年-1990年全國蚜蟲發生面積約在1 100萬hm2,20世紀90年代至21世紀初,全國蚜蟲平均發生面積為1 500萬hm2,2007年-2015年,年均發生面積1 688萬hm2。1999年和2012年發生面積超過1 800萬hm2,隨后分別呈下降趨勢,2018年發生面積為1 298.89萬hm2(圖3)。2011年以來全國278個蚜蟲監測點平均百株蚜量為844.5頭,低于2000年-2010年的1 488.9頭/百株。河北、山東麥區局部地區田間平均百株蚜量在2 500~5 000頭,高的達1萬~2萬頭。
2.3 小麥紋枯病、白粉病、麥蜘蛛和地下害蟲等常發性病蟲害發生總體平穩
小麥紋枯病、白粉病、麥蜘蛛和地下害蟲等小麥上的常發性病蟲害發生相對平穩。1987年以來,紋枯病發生面積占小麥病蟲總發生面積的比率呈上升趨勢,1987年-1990年、1991年-2000年、2001年-2010年和2011年-2018年分別為5.59%、11.20%、12.50%和13.98%;白粉病發生面積占小麥病蟲總發生面積的比率呈下降趨勢,分別為14.23%、1156%、1089%和10.16%。由于小麥高肥水管理,小麥紋枯病和白粉病近年來仍維持高位發生狀態,2000年以來發生面積分別維持在約800萬hm2和650萬hm2(圖3、表4),2015年以來,發生呈下降趨勢,2018年發生面積分別為779.12萬hm2和544.03萬hm2,發生程度分別維持偏重和中等發生。全國146個監測點2011年以來小麥拔節期紋枯病病株率在10%以下,平均為7.45%,低于2000年-2010年的13.41%;2011年以來乳熟期小麥白粉病平均病葉率為15.5%,低于2000年-2010年的21%。麥蜘蛛和地下害蟲常年發生面積均在360萬hm2,發生相對比較穩定,局部地區會出現高密度發生情況,2018年分別發生548.19萬hm2和38265萬hm2。2015年以來麥蜘蛛發生盛期平均單尺行長蟲量在200頭以下,低于2000年-2014年的平均單尺行長蟲量的321.2頭,局部重發田塊平均單尺行長蟲量約為1 000頭。
2.4 小麥條銹病、吸漿蟲等病蟲害發生趨降
小麥條銹病一度是我國小麥上的重大病害,新中國成立后的1950年、1964年、1990年、2002年和2017年該病害在小麥主產區大流行,發生面積分別達644.44萬、800萬、656.72萬、558.27萬hm2和543.52萬hm2。經采取調整核心越夏區種植結構、開展綜合防控等措施,小麥條銹病得到較好治理。2006年-2016年小麥條銹病一直維持在中等及以下發生程度,其中2006年-2010年年均發生面積為278.38萬hm2,全國215個監測點發生盛期(小麥拔節抽穗期)平均病葉率為12.9%;2011年-2016年年均發生面積進一步降低到177.81萬hm2,發生盛期平均病葉率為10.3%;2018年發生面積163.41萬hm2,平均病葉率為10.7%。但2017年受極端暖冬氣候影響,條銹病在黃淮海麥區大流行,發生面積為54352萬hm2(圖3),平均病葉率為22%。小麥吸漿蟲常年發生面積為200萬hm2,近年來發生趨降,2014年發生面積降到200萬hm2以下后連續輕發,2018年發生面積為96.36萬hm2,明顯輕于32年來的重發年份1994年的277.08萬hm2;2000年-2006年發生盛期(小麥抽穗揚花期)平均百復網蟲量為42.4頭,2007年-2010年蟲量上升,平均百復網蟲量為137.1頭,此后蟲量呈下降趨勢,2016年-2018年平均百復網蟲量為19頭,但在黃淮海麥區局部有高密度點片發生,平均百復網蟲量高的在500~1 000頭,最高達3 000頭以上。
2.5 新發病蟲害在局部麥區擴散危害
隨著秸稈還田及輕簡化生產等技術的推廣應用,小麥病蟲害也發生新的變化,近年來小麥莖基腐病Fusarium spp.、白眉野草螟Agriphila aeneociliella Eversmann、瓦矛夜蛾 Spaelotis valida Walker等新發病蟲上升危害。白眉野草螟2010年在山東省萊州市首次發現,2011年以前未見明顯為害,2012年-2016年在局部地塊為害較重,造成缺苗斷壟現象,嚴重的地塊小麥苗全部枯死,2017年后發生趨于穩定并呈下降趨勢。小麥莖基腐病發生面積逐年擴大,2018年在華北、黃淮麥區的山東、河南、河北等地發生94.46萬hm2,河北病田率一般為10%~30%,是近年來發病最嚴重的一年,廣平縣發病田塊平均病株率、侵莖率均為25%,辛集縣侵莖率最高達98.9%;山東病田率一般在10%~50%,局部重發地區達60%以上,發病田病株率一般在4%~30%,重的達40%~80%,個別重發地塊超過80%。河南周口平均病田率1.5%,平均白穗率01%,最高5%。
3 監測防控建議
3.1 構建小麥病蟲害自動化監測預警體系
小麥病蟲害種類多,發生范圍廣,除對產量影響外,赤霉病等對小麥品質也有重要影響,及時有效的病蟲害監測預警是指導科學防控的前提。近年來,受各種因素的影響,我國一些地方基層植保技術服務體系受到削弱,植保專業技術人員嚴重不足,田間調查存在困難,對及時掌握重大病蟲害發生動態造成一定影響[7-8],必須借助現代信息技術,構建田間無人值守,能夠實現自動監測預警的網絡體系。隨著信息技術,特別是物聯網、移動物聯網技術的發展,小麥赤霉病預報器等自動化、智能化監測工具得到研發,陸續用于小麥赤霉病的監測預警上[9-11],并向小麥條銹病、白粉病等其他病蟲害延伸,為構建小麥病蟲害自動化監測預警體系提供了技術支撐。構建這一體系,一是要研發適用于小麥蚜蟲、麥蜘蛛等小麥害蟲田間自動監測的工具,研建更多的小麥病蟲害監測預警模型;二是要進一步研究預測模型的區域適應性,提高模型預警的穩定性、準確性;三是要科學規劃田間監測網點,統一技術規范,實現小麥病蟲害“一張圖”監測預警。
3.2 研究小麥病蟲害長期災變等規律
一些輕簡化耕作技術的推廣應用,秸稈大量還田,小麥病蟲害發生呈現新的特點,小麥赤霉病、條銹病等病蟲害發生規律隨之變化,病蟲害發生出現更大的不確定性,加大了病蟲害中長期精準預報的難度。為此,應加強氣候變化、耕作模式變遷對小麥病蟲害發生流行影響的研究,探索長期災變規律,探明新形勢下小麥流行性病害、遷飛性害蟲的發生流行規律,找準關鍵預測因子;加強重大病蟲害短期實時預警技術研究,解決小麥赤霉病等病蟲害短期預報難題。
3.3 集成和完善小麥病蟲害綜合防控技術
保障國家糧食安全、農產品質量安全及農業生態安全對植物保護提出更高要求,農業綠色發展和農藥減量也對病蟲害防控技術要求越來越高。應加強精準測報指導下的輕簡化綠色防控技術的研發,進一步加強小麥病蟲害綜合防控技術的集成和完善,綜合利用栽培、農藝、科學用藥等措施,提高小麥病蟲害綠色防控水平,保障小麥提質增效。
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(責任編輯:楊明麗)