利用累積蟲日法評估點蜂緣蝽種群密度與春播大豆產量的關系

閆秀 安靜杰 高占林 黨志紅 潘文亮 李明遠 袁文龍 李耀發(fā)

摘要 ：筆者于2019年研究了河北省中部地區(qū)春播大豆田點蜂緣蝽發(fā)生動態(tài)，據此制作了點蜂緣蝽在大豆田內的累積蟲日指數圖，并分析大豆不同生育時期點蜂緣蝽累積蟲日與大豆產量的線性關系。結果表明，河北省點蜂緣蝽第1代成蟲于7月中下旬開始轉移到春播大豆田為害，待第2代成蟲羽化后便逐漸遷出大豆田。分析點蜂緣蝽累積蟲日與大豆產量關系，發(fā)現大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日指數與大豆產量顯著相關（P=0.026 6，R2=0.746 0），點蜂緣蝽高峰期累積蟲日與大豆產量相關性次之，其R2為0.726 9，而大豆全生育期累積蟲日與大豆產量R2為0.663 4。三種利用累積蟲日法研究點蜂緣蝽對大豆產量影響線性相關性均高于采用點蜂緣蝽高峰期蟲量的分析結果（R2為0.597 7），其中大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日指數最能準確反映出其對大豆產量的影響。本研究將為大豆田點蜂緣蝽防治指標的確定，及其合理化學防治提供理論依據。

關鍵詞 ：半翅目; 點蜂緣蝽; 遷移規(guī)律; 累積蟲日法

中圖分類號：

S 433.3

文獻標識碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2020046

Relationships between population density of Riptortus pedestris and

spring sowing soybean yield using cumulative insect-days method

YAN Xiu1，2， AN Jingjie2， GAO Zhanlin2， DANG Zhihong2， PAN Wenliang2， LI Mingyuan3， YUAN Wenlong4， LI Yaofa2*

（1. College of Plant Protection， Hebei Agricultural University， Baoding 071001， China; 2. Plant Protection

Institute， Hebei Academy of Agricultural and Forestry Sciences， IPM Center of Hebei Province， Key Laboratory

of Integrated Pest Management on Crops in Northern Region of North China， Ministry of Agriculture and Rural

Affairs， Baoding 071000， China; 3. Hebei Agricultural Technology Extension Station， Shijiazhuang 050011，

China; 4. Plant Protection and Quarantine Station of Hebei Province， Shijiazhuang 050031， China）

Abstract

The occurrence dynamics of Riptortus pedestris in the spring sowing soybean fields in the central region of Hebei was investigated in 2019， and the linear relationship between its population density and soybean yield was analyzed by cumulative insect-days method. The results showed that the first-generation adults of R.pedestris began to migrate into soybean fields from mid-late July， and then gradually moved out of soybean fields after the emergence of the second-generation adults at mid-late August. The relationships between soybean yield and cumulative insect-days of the whole growth stages， peak of pest occurrence， soybean tender fruiting were further analyzed. It was found that the cumulative insect-days index of R.pedestris at soybean tender stage was significantly linearly correlated with soybean yield （P=0.026 6， R2=0.746 0）. The analysis of the cumulative insect-days index and the soybean yield in the peak period of R.pedestris also showed a good correlation （R2 is 0.726 9）. The R2 value of soybean yield and cumulative insect-days of the whole growth stages was 0.663 4， which was lower than those by using the other two methods. To sum up， the linear correlation of the soybean yield and cumulative insect-days of R.pedestris was higher than the results based on the amount of R.pedestris during the peak period （R2 is 0.597 7）， and the cumulative insect-days of R.pedestris in soybean tender stage could best reflect the effect on the soybean yield. This study lays a theoretical foundation for the determination of the control index and the effective and reasonable chemical control of this insect.

Key words

Hemiptera; Riptortus pedestris; migration regularity; cumulative insect-days method

大豆是重要的糧食和油料作物，也是植物蛋白和食用油的主要來源，在世界糧食生產中占有重要地位。生態(tài)環(huán)境的變化使影響大豆生產的病蟲害種類也不斷發(fā)生更替，尤其是近年來，半翅目昆蟲點蜂緣蝽Riptortus pedestris（Fabricius）為害逐年加重，常造成大豆嚴重減產，甚至絕收[12]。其在我國從南到北大豆產區(qū)均有分布，東南亞和東亞地區(qū)包括日本群島和朝鮮半島也有發(fā)現[3]。該蟲在我國一年發(fā)生2～3代不等，成蟲和若蟲均可刺吸植株汁液，在大豆結實早期，往往群集為害，致使花蕾凋落，籽粒不飽滿，有莢無粒，嚴重時全株枯死，顆粒無收[46]。點蜂緣蝽若蟲極為活潑，爬行迅速，成蟲善于飛翔，反應敏捷，遇驚動迅速飛離，且成蟲歷期長，最長可達60 d[78]，給防治造成了嚴重的困難。生產上常出現過度用藥的現象，不僅浪費人力和物力，而且常導致農藥殘留和環(huán)境污染。

雖然點蜂緣蝽目前在我國大部分大豆產區(qū)為害嚴重，但是文獻表明其歷史上為害程度較輕，相關研究報道很少[9]。研究害蟲蟲口密度和為害損失之間關系可以在一定程度上解釋其造成嚴重產量損失的原因，并能預測其將來的為害水平，也是確定害蟲經濟閾值的重要內容和基礎，是害蟲防治決策的主要依據[1011]。“蟲日”是指一定時間內由一定量的害蟲在作物上為害程度的累積[12]。把試驗期間內調查到的“蟲日”值累加起來，則稱為“累積蟲日”[13]。國內外科學家利用累積蟲日法，建立了害蟲（螨）與作物產量的關系模型[1415]。利用累積蟲日建模的方法不必考慮害蟲的自然存活率，其考慮的不是某時刻的單一害蟲蟲口密度，而是時間動態(tài)的蟲口密度和累積蟲日的綜合指標，因而根據累積蟲日和作物產量損失率作出的經濟閾值（ET）模型更為可靠[15]。本文在調查河北省春播大豆田點蜂緣蝽發(fā)生動態(tài)的基礎上，利用累積蟲日法，研究點蜂緣蝽蟲口密度和春播大豆產量之間的關系，擬為大豆田點蜂緣蝽防治指標的確定及有效、合理地進行化學防治提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗材料及試驗設計

大豆品種：‘冀豆17號（市購），播種時間2019年5月1日。

試驗田塊：設在河北省平山縣近掌村（114.12°E，38.32°N），土壤為褐土，地勢平坦，土壤肥力優(yōu)良，有機質含量豐富，各小區(qū)施肥管理一致。試驗田調查期間偶爾可見尺蠖，另有少量煙粉虱和薊馬。

試驗設計：試驗共設置6個大區(qū)，每大區(qū)面積120 m2。在點蜂緣蝽入侵大豆田初期（7月26日），利用25 g/L高效氯氟氰菊酯微乳劑（河北博嘉農業(yè)有限公司），制劑用量分別為0、150、300、450、600、750 mL/hm2，使用MATABI-Super Green 16型背負式手動噴霧器（西班牙蓋世堡公司生產）進行常規(guī)噴霧，人為造成該蟲種群數量差異。藥液量675 L/hm2，各處理隨機排列。采用目測法，分別于藥前、施藥后3、7、17、27、36 d調查點蜂緣蝽種群密度，每大區(qū)分為3個小區(qū)，每小區(qū)5點取樣法，每點目測面積1 m2，記錄點蜂緣蝽成、若蟲數。于田間發(fā)現點蜂緣蝽成蟲后，開始調查記錄點蜂緣蝽成蟲和若蟲蟲口數量，直至大豆收獲。

2019年7月25日調查發(fā)現點蜂緣蝽為害春播大豆，當日天氣晴朗，27～36℃，為其成蟲遷入始期。隨后，分別在7月29日、8月1日、8月10日、8月20日和8月29日進行了調查。

1.2 累積蟲日法與大豆產量測量方法

利用累積蟲日法表示點蜂緣蝽在大豆田的累積發(fā)生程度[12]。

蟲日=（Xi+1-Xi）[（Yi+1+Yi）/2];

累計蟲日=∑（Xi+1-Xi）[（Yi+1+Yi）/2];

上式中Xi+1、Xi是相鄰兩次調查時間，單位是“天”，Yi+1、Yi是相鄰兩次調查蟲數，累計蟲日是試驗期間各蟲日累加的總和。大豆成熟后于8月30日收獲時，對各個區(qū)進行測產，方法為每區(qū)隨機采取20株，3個重復。晾干后，調查單株有效莢數、每莢粒數、百粒重等產量構成因素計算理論產量，去除含水量13.5%和去雜1.5%后，計算各區(qū)實際產量，折合每公頃產量[16]。

2 結果與分析

2.1 河北省中部地區(qū)春播大豆田點蜂緣蝽種群動態(tài)

從調查結果（圖1）來看，7月中下旬，隨著大豆花后嫩莢的出現，河北省中部地區(qū)點蜂緣蝽成蟲陸續(xù)遷入大豆田內。截至7月底，點蜂緣蝽成蟲數量

一直增加，說明其成蟲至8月初才停止向大豆田遷移。8月初至8月10日期間，其成蟲數量急劇減少，若蟲出現，并迅速到達孵化高峰期（8月10日左右）。8月10日至20日，其若蟲數量出現下降，部分若蟲羽化為成蟲，并隨著大豆收獲陸續(xù)遷出大豆田。在試驗調查結束大豆收獲時，筆者發(fā)現僅可見零星點蜂緣蝽高齡若蟲存活于大豆田內。

2.2 不同點蜂緣蝽蟲口密度下的累積蟲日指數

由于點蜂緣蝽是在種群消長過程中對大豆產生累積危害，而大豆的產量損失也是在該蟲累積危害的全過程中造成的，因此，我們以大豆田點蜂緣蝽不同蟲口密度下的累積蟲日指數（圖2）作為該蟲在大豆田種群為害的依據，并比較了點蜂緣蝽種

群高峰期（8月1日至8月20日）與累積蟲日對大豆產量影響的差異（表1）。

從全生育期點蜂緣蝽累積蟲日指數與大豆產量的關系來看，累積蟲日的高低與大豆產量總體上表現為負相關，累積蟲日最高為182.80蟲·日的大豆田，其產量為3 018.15 kg/hm2，而累積蟲日為6545～75.95蟲·日時，大豆產量總體上高于累積蟲日142.10～182.80蟲·日時。但是，累積蟲日從65.45～75.95蟲·日，大豆田產量卻出現了一定的波動，而這種波動關系似乎難以用整個生育期點蜂緣蝽累積蟲日的變化來概括解釋，因此筆者進一步分析了大豆不同生育時期點蜂緣蝽累積蟲日與大豆產量的關系。

2.3 不同時期點蜂緣蝽累積蟲日指數與大豆產量的關系

雖然大豆產量損失是在整個生育期內點蜂緣蝽累積為害造成的，但是點蜂緣蝽蟲量在大豆開花期、嫩果期及果實成熟期造成的產量損失勢必會存在一定的差異，基于此，我們分析了大豆全生育期點蜂緣蝽累積蟲日、大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日、點蜂緣蝽高峰期累積蟲日及該蟲高峰期蟲量（8月10日）與大豆產量的關系（圖3），以期進一步明確如何根據害蟲發(fā)生動態(tài)與作物生育期分析其累積蟲日指數與產量的關系。

從分析結果來看，大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日與大豆產量顯著相關（P<0.05），其決定系數R2為0.746 0，而利用點蜂緣蝽高峰期累積蟲日指數獲得的回歸方程決定系數R2為0.726 0（P<0.05），也表現出了顯著的相關性。利用大豆全生育期累積蟲日指數與大豆產量進行分析，其決定系數R2為0.663 4，P值為0.048 4，相關性稍低于以上兩種方法，但仍表現為顯著相關。而采用點蜂緣蝽高峰期蟲量進行分析的結果來看，其決定系數R2僅為0.597 7，P值為0.071 4，說明其相關性較差。從以上結果來看，大豆嫩果期、全生育期累積蟲日及點蜂緣蝽高峰期累積蟲日與大豆產量線性相關性均高于采用點蜂緣蝽高峰期蟲量的分析結果，而大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日指數最能準確反映出點蜂緣蝽對大豆產量的影響。

3 結論與討論

3.1 大豆“癥青”現象和點蜂緣蝽在大豆田發(fā)生規(guī)律

大豆“癥青”現象主要表現為，植株后期不能正常鼓粒或者完全不鼓粒，正常成熟期葉片、葉柄、豆莢、莖稈等仍保持濃綠色，甚至干枯也不變黃落葉，嚴重影響大豆產量，甚至造成絕收[17]。對于大豆出現“癥青”現象的原因，郭建秋等[17]和常麗丹等[18]研究均發(fā)現噴施菊酯類殺蟲劑可以明顯降低“癥青”發(fā)病株率。至此，點蜂緣蝽逐漸進入科研人員視野與大豆“癥青”現象聯(lián)系到一起[1， 1920]。近年來發(fā)現，點蜂緣蝽在黃淮海流域及北京地區(qū)每年可發(fā)生3代，以成蟲在秸稈、落葉和草叢中越冬，每年4月上旬開始活動，7月上旬始見第1代成蟲，8月上旬出現第2代成蟲，9月上旬第3代成蟲羽化[1，19]。筆者調查發(fā)現，河北省中部地區(qū)春播大豆田點蜂緣蝽始見于7月下旬，即為第1代成蟲，于8月初出現第2代若蟲，并于8月中旬到達孵化高峰后蟲量逐漸降低，至8月底隨著大豆收獲陸續(xù)羽化為成蟲后遷出大豆田。這一遷移規(guī)律與謝皓等[1]的研究結果基本一致，但與其越冬代點蜂緣蝽成蟲可在大豆田內產卵的觀點稍有出入。

3.2 累積蟲日法評價點蜂緣蝽對大豆產量的影響

經濟閾值是有害生物發(fā)生量超過經濟受害水平而采取防治措施時有害生物發(fā)生量，也稱防治指標，對制定合理的害蟲防治方案具有重要指導意義。但是，制定經濟閾值的前提是明確害蟲種群密度與作物產量損失率的關系。害蟲對作物產量損失的常規(guī)計算，是以某個時間點上害蟲的種群數量為依據進行統(tǒng)計[21]，但是作物的產量損失是害蟲在種群消長過程中對作物累積為害的結果[15]，因而利用累積蟲日法推算不同種群密度下害蟲對作物為害結果更為可靠。通過點蜂緣蝽在大豆田內的累積蟲日指數圖可以明顯地看出不同蟲口密度的點蜂緣蝽在大豆田中的累積為害情況，而且也能清晰地看出該蟲在不同大豆田的發(fā)生和發(fā)展動態(tài)（圖2）。為了更準確地表示大豆不同生育期點蜂緣蝽為害對大豆產量的影響，筆者分析了大豆全生育期點蜂緣蝽累積蟲日、大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日、點蜂緣蝽高峰期累積蟲日與大豆產量的關系，并與該蟲高峰期蟲量（單個時間點）與大豆每公頃產量的關系進行了比較，發(fā)現利用大豆嫩果期點蜂緣蝽累積蟲日指數與大豆產量的關系作回歸分析可獲得最準確的結果。

田間自然條件變化多樣，其中降雨、光照、溫度、濕度等均可對大豆產量及點蜂緣蝽的種群數量變化造成一定的影響。不同大豆品種由于其生育期不同、抗蟲性的差異等也會對點蜂緣蝽和大豆產量之間的關系造成一定的影響。本研究在方法上初步證明了采用累積蟲日法分析點蜂緣蝽與大豆產量關系的可行性和可操作性，而對于利用累積蟲日法分析大豆點蜂緣蝽的防治指標，仍需要考慮大豆品種、環(huán)境條件等因素的影響，并經過不同年際間試驗重復驗證。

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（責任編輯：楊明麗）