氣象因素對河北省小麥麥長管蚜種群動態的影響

孫小諾， 韓曉清， 王蓉蓉， 張尚卿， 柴 青， 劉 悅， 魏麗欣

(1.河北省保定市氣象局，河北保定 071000； 2.唐山市農業科學研究院，河北唐山 063001)

麥蚜是我國小麥的重要害蟲之一，其種類主要包括麥長管蚜()、禾谷縊管蚜()、麥二叉蚜()等，均屬半翅目(Hemiptera)蚜科(Aphididae)。在小麥不同生育階段，不同類型田麥蚜種類會有顯著的差異。麥長管蚜是在小麥穗期危害的主要蚜蟲種類，為小麥蚜蟲中的優勢種，對小麥品質和產量造成了嚴重影響。麥長管蚜具有遠距離遷飛習性，在1月0 ℃等溫線以北地區不能越冬，因而我國北方麥區會因麥長管蚜的大量遷入和遷出，出現有翅蚜量的“突增”“突消”現象。麥長管蚜有翅蚜遷入麥田后，開始胎生繁殖，數量劇增，隨著寄主衰老，有翅蚜占比增加，至小麥黃熟期，有翅蚜大量迅速遷出麥田。麥長管蚜種群這一發展過程有3個主要階段，即種群緩慢發展期、種群盛發期和種群衰退期，包括溫度、濕度、風雨等氣象因素對麥長管蚜3個發展時期均可能會有較重要的影響，而這些不同發育階段出現的氣象因素也將使麥蚜的防治策略發生變化。王冰等通過觀測發現，風雨是麥長管蚜種群發展的重要影響因素，小麥灌漿期模擬風雨處理可以獲得較佳的防治效果。而王純枝等通過小麥蚜蟲氣象適宜度預報建模，發現上年冬季平均氣溫、當年3月溫雨系數、3月最高氣溫大于等于25 ℃的日數、3月下旬日照時數、4月上旬平均氣溫、4月下旬最高氣溫大于等于28 ℃的日數、4月大雨日數和5月上旬空氣相對濕度介于40%～80%范圍的日數等8個氣象因子均會對華北地區小麥蚜蟲年發生程度造成顯著影響。鑒于麥長管蚜的遷飛特性和繁殖特性，本研究重點分析5月溫度、濕度、瞬時風速和降水量對河北省唐山市和保定市小麥麥長管蚜種群發展等3個階段的影響，以期明確對河北省小麥麥長管蚜種群發展的關鍵氣象因子。

1 材料與方法

1.1 調查地點

分別選擇保定市滿城區和唐山市開平區小麥田作為麥長管蚜種群動態監測點，2地均常年種植小麥，麥長管蚜均為2地小麥穗期主要害蟲。

1.2 調查和數據分析方法

調查時間為2019年4月底至6月初，每5～7 d調查1次。

調查方法：選取3塊具代表性的麥田，每塊麥田面積不小于667 m。調查時采取5點取樣法，每點調查5株，調查全株麥長管蚜無翅蚜蟲數量。統計和分析麥長管蚜發生量，以百株蚜量為單位。采用SPSS 19.0軟件，進行試驗數據方差分析(ANOVA)。

保定市滿城區和唐山開平區氣象資料由河北省保定市氣象局提供。

2 結論與討論

2.1 河北省保定地區和唐山地區小麥田麥長管蚜種群消長動態

由圖1、圖2可知，保定和唐山2地小麥田麥長管蚜均經過了一個較長的緩慢發展期，分別于5月13、14日進入了快速發展期。保定地區麥長管蚜于5月23日左右到達了種群高峰，百株蚜量達到了 2 926頭，之后快速下降，直至6月初種群基本從麥田消失，而唐山地區麥長管蚜于5月19日左右百株蚜量達到了5 778頭，隨后種群數量便快速下降，至5月29日基本消失。

結合保定和唐山2地小麥生育期發展(表1)來看，2地小麥均從4月底開始孕穗，但唐山地區小麥孕穗期、抽穗期、揚花期、灌漿期、乳熟期、面團期和成熟期分別比保定地區小麥晚4、4、6、6、5、10、5 d。保定和唐山地區麥長管蚜在麥田快速發展時，當地小麥分別處于揚花后期至灌漿初期和小麥揚花期，而保定地區麥長管蚜至小麥乳熟后期才開始出現種群下降，唐山地區麥長管蚜卻在小麥灌漿期出現了種群的快速下降。為弄清兩地麥田麥長管蚜各種群動態出現差異的原因，分析5月保定和唐山地區平均氣溫、最高氣溫、降水量、相對濕度，以及瞬時風速的變化，以期明確氣象因素對5月河北省麥田麥長管蚜種群動態的影響。

表1 河北省保定和唐山麥區小麥孕穗期至成熟期時間

2.2 河北省保定地區和唐山地區氣象因素差異分析

2.2.1 溫度 本研究首先分析5月河北省保定地區和唐山地區平均氣溫和最高氣溫的差異(圖3、圖4)，從分析結果來看，5月2地平均氣溫均呈波動式上升，唐山地區平均氣溫分別于5月6日(16.0 ℃)、13日(16.4 ℃)、20日(17.4 ℃)、26日(20.3 ℃)、31日(21.8 ℃)出現了較大幅度的下降，保定地區平均氣溫分別于5月6日(17.9 ℃)、13日(19.1 ℃)、18—19日(22.0 ℃)、27日(23.9 ℃)、31日(23.8 ℃)出現較大幅度的下降。從2地平均氣溫來看，在河北省氣溫出現下降的時期，保定地區平均氣溫較唐山地區要高1.5～2.0 ℃，而2地平均氣溫最高峰均出現在5月下旬(23日)，保定地區平均氣溫較唐山地區分別高2.1 ℃。

從保定地區和唐山地區5月最高氣溫情況來看，保定地區最高氣溫超過30 ℃的天數共有10 d，分別為5月16—17日(31.9～32.9 ℃)、21—25日(30.8～37.1 ℃)和28—30日(30.3～33.2 ℃)，唐山地區最高氣溫超過30 ℃的天數共有8 d，分別為5月2—3日(30.2～30.4 ℃)、22—25日(33.7～36.7 ℃)和28—29日(30.6～31.0 ℃)。最高氣溫超過30 ℃的天數保定地區比唐山地區多2 d，而唐山地區5月2—3日出現在麥蚜發生初期，麥長管蚜發生盛期保定地區最高氣溫超過30 ℃的天數比唐山地區多4 d。而2地最高氣溫均出現在5月22—25日，最高氣溫之間未表現出明顯差異。

麥長管蚜田間適宜溫度范圍為13～25 ℃，室內恒溫條件為21～22 ℃時，其內稟增長率最高，超過30 ℃時，麥長管蚜則不能正常延續種群，高溫超過36 ℃后，麥長管蚜種群數量則快速降低。從2019年5月田間氣溫來看，保定和唐山地區最高氣溫均于5月22—24日出現高于 36 ℃ 的天氣，而保定地區麥長管蚜種群數量也于23日出現了種群急劇下降，可以確定與此次高溫天氣有關，但是唐山地區麥長管蚜種群數量于19日便開始出現下降，則應該另有其他原因。

2.2.2 降水量和濕度 從2019年5月保定和唐山兩地降雨情況(圖5)來看，保定地區共出現了2次降雨，分別為5月19日(5.3 mm)和26日(0.2 mm)，唐山地區出現了5次降雨，分別為5月12日(3.2 mm)、18日(3.5 mm)、19日(1.4 mm)、26日(39.4 mm)和27日(0.1 mm)。

從相對濕度情況(圖6)來看，5月17—18日、26日，保定和唐山地區均出現了相對濕度明顯上升的現象，保定地區的相對濕度范圍在64%～77%之間，唐山地區的相對濕度在69%～83%之間，其他時間2地濕度也均出現了波動，但基本上保持在30%～60%之間，2地間未表現出較大的差異。

降雨能夠顯著制約麥長管蚜田間種群的繁殖，一次持續10 h的強降雨(日降水量達32.2 mm)可導致麥長管蚜種群數量驟降80%，并且需要7 d 以上才能恢復到雨前的種群密度。從本研究來看，2019年5月僅唐山地區于26日出現了一次強降雨，但此時當地麥長管蚜種群已降至很低的種群密度，而未出現明顯降雨的保定地區，麥長管蚜也已降至很低的水平，因此來看，2019年5月的降雨并不是唐山地區麥長管蚜種群快速下降的主要原因。

2.2.3 瞬時風速 分析2019年5月保定和唐山地區每2 min的瞬時風速變化情況(圖7、圖8)，結果表明，5月19日、20日，唐山地區麥田出現了持續的大風天氣，風速分別為8.6～16.0、8.3～11.8 m/s，達到了5～7級，其中7級大風持續時間近3 h。除5月19日、20日外，其他時間的風速均低于10 m/s。而2019年5月保定地區未出現超過5級大風的天氣。

研究表明，一次6～7級大風(平均風速10 m/s左右)可以顯著抑制麥長管蚜種群增長的趨，其種群數量可下降65%，而風速再增大，可以導致麥蚜種群迅速下降，甚至到小麥成熟期可能都不能恢復種群。本研究中，唐山地區麥長管蚜種群在5月19日經過一次持續時間近3 h的7級大風后，其種群數量快速下降，直到小麥成熟均未出現種群恢復。而保定地區麥長管蚜種群在其他天氣因素與唐山地區相近，小麥成熟較早的情況下，于5月23日才出現了種群數量下降的情況。

3 結論

從本研究結果來看，保定地區小麥植株生育期較唐山地區早4～10 d，而在2019年5月，2地小麥田平均氣溫、最高氣溫、降水量、相對濕度均相近的情況下，僅僅5月19日1次持續3 h的7級大風就造成了麥長管蚜種群數量的驟降，并且至小麥成熟時仍未恢復種群數量。本研究結果再次證明了大風對小麥麥長管蚜種群數量具有明顯的抑制作用。