氣象因素對(duì)河北省小麥麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)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(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山 063001)

麥蚜是我國(guó)小麥的重要害蟲之一，其種類主要包括麥長(zhǎng)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(huì)有顯著的差異。麥長(zhǎng)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(yōu)勢(shì)種，對(duì)小麥品質(zhì)和產(chǎn)量造成了嚴(yán)重影響。麥長(zhǎng)管蚜具有遠(yuǎn)距離遷飛習(xí)性，在1月0 ℃等溫線以北地區(qū)不能越冬，因而我國(guó)北方麥區(qū)會(huì)因麥長(zhǎng)管蚜的大量遷入和遷出，出現(xiàn)有翅蚜量的“突增”“突消”現(xiàn)象。麥長(zhǎng)管蚜有翅蚜遷入麥田后，開始胎生繁殖，數(shù)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(zhǎng)管蚜種群這一發(fā)展過程有3個(gè)主要階段，即種群緩慢發(fā)展期、種群盛發(fā)期和種群衰退期，包括溫度、濕度、風(fēng)雨等氣象因素對(duì)麥長(zhǎng)管蚜3個(gè)發(fā)展時(shí)期均可能會(huì)有較重要的影響，而這些不同發(fā)育階段出現(xiàn)的氣象因素也將使麥蚜的防治策略發(fā)生變化。王冰等通過觀測(cè)發(fā)現(xiàn)，風(fēng)雨是麥長(zhǎng)管蚜種群發(fā)展的重要影響因素，小麥灌漿期模擬風(fēng)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(yù)報(bào)建模，發(fā)現(xiàn)上年冬季平均氣溫、當(dāng)年3月溫雨系數(shù)、3月最高氣溫大于等于25 ℃的日數(shù)、3月下旬日照時(shí)數(shù)、4月上旬平均氣溫、4月下旬最高氣溫大于等于28 ℃的日數(shù)、4月大雨日數(shù)和5月上旬空氣相對(duì)濕度介于40%～80%范圍的日數(shù)等8個(gè)氣象因子均會(huì)對(duì)華北地區(qū)小麥蚜蟲年發(fā)生程度造成顯著影響。鑒于麥長(zhǎng)管蚜的遷飛特性和繁殖特性，本研究重點(diǎn)分析5月溫度、濕度、瞬時(shí)風(fēng)速和降水量對(duì)河北省唐山市和保定市小麥麥長(zhǎng)管蚜種群發(fā)展等3個(gè)階段的影響，以期明確對(duì)河北省小麥麥長(zhǎng)管蚜種群發(fā)展的關(guān)鍵氣象因子。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查地點(diǎn)

分別選擇保定市滿城區(qū)和唐山市開平區(qū)小麥田作為麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)點(diǎn)，2地均常年種植小麥，麥長(zhǎng)管蚜均為2地小麥穗期主要害蟲。

1.2 調(diào)查和數(shù)據(jù)分析方法

調(diào)查時(shí)間為2019年4月底至6月初，每5～7 d調(diào)查1次。

調(diào)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(diào)查時(shí)采取5點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)調(diào)查5株，調(diào)查全株麥長(zhǎng)管蚜無(wú)翅蚜蟲數(shù)量。統(tǒng)計(jì)和分析麥長(zhǎng)管蚜發(fā)生量，以百株蚜量為單位。采用SPSS 19.0軟件，進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)方差分析(ANOVA)。

保定市滿城區(qū)和唐山開平區(qū)氣象資料由河北省保定市氣象局提供。

2 結(jié)論與討論

2.1 河北省保定地區(qū)和唐山地區(qū)小麥田麥長(zhǎng)管蚜種群消長(zhǎng)動(dòng)態(tài)

由圖1、圖2可知，保定和唐山2地小麥田麥長(zhǎng)管蚜均經(jīng)過了一個(gè)較長(zhǎng)的緩慢發(fā)展期，分別于5月13、14日進(jìn)入了快速發(fā)展期。保定地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜于5月23日左右到達(dá)了種群高峰，百株蚜量達(dá)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(qū)麥長(zhǎng)管蚜于5月19日左右百株蚜量達(dá)到了5 778頭，隨后種群數(shù)量便快速下降，至5月29日基本消失。

結(jié)合保定和唐山2地小麥生育期發(fā)展(表1)來看，2地小麥均從4月底開始孕穗，但唐山地區(qū)小麥孕穗期、抽穗期、揚(yáng)花期、灌漿期、乳熟期、面團(tuán)期和成熟期分別比保定地區(qū)小麥晚4、4、6、6、5、10、5 d。保定和唐山地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜在麥田快速發(fā)展時(shí)，當(dāng)?shù)匦←湻謩e處于揚(yáng)花后期至灌漿初期和小麥揚(yáng)花期，而保定地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜至小麥乳熟后期才開始出現(xiàn)種群下降，唐山地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜卻在小麥灌漿期出現(xiàn)了種群的快速下降。為弄清兩地麥田麥長(zhǎng)管蚜各種群動(dòng)態(tài)出現(xiàn)差異的原因，分析5月保定和唐山地區(qū)平均氣溫、最高氣溫、降水量、相對(duì)濕度，以及瞬時(shí)風(fēng)速的變化，以期明確氣象因素對(duì)5月河北省麥田麥長(zhǎng)管蚜種群動(dòng)態(tài)的影響。

表1 河北省保定和唐山麥區(qū)小麥孕穗期至成熟期時(shí)間

2.2 河北省保定地區(qū)和唐山地區(qū)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(qū)和唐山地區(qū)平均氣溫和最高氣溫的差異(圖3、圖4)，從分析結(jié)果來看，5月2地平均氣溫均呈波動(dòng)式上升，唐山地區(qū)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(xiàn)了較大幅度的下降，保定地區(qū)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(xiàn)較大幅度的下降。從2地平均氣溫來看，在河北省氣溫出現(xiàn)下降的時(shí)期，保定地區(qū)平均氣溫較唐山地區(qū)要高1.5～2.0 ℃，而2地平均氣溫最高峰均出現(xiàn)在5月下旬(23日)，保定地區(qū)平均氣溫較唐山地區(qū)分別高2.1 ℃。

從保定地區(qū)和唐山地區(qū)5月最高氣溫情況來看，保定地區(qū)最高氣溫超過30 ℃的天數(shù)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(qū)最高氣溫超過30 ℃的天數(shù)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(shù)保定地區(qū)比唐山地區(qū)多2 d，而唐山地區(qū)5月2—3日出現(xiàn)在麥蚜發(fā)生初期，麥長(zhǎng)管蚜發(fā)生盛期保定地區(qū)最高氣溫超過30 ℃的天數(shù)比唐山地區(qū)多4 d。而2地最高氣溫均出現(xiàn)在5月22—25日，最高氣溫之間未表現(xiàn)出明顯差異。

麥長(zhǎng)管蚜田間適宜溫度范圍為13～25 ℃，室內(nèi)恒溫條件為21～22 ℃時(shí)，其內(nèi)稟增長(zhǎng)率最高，超過30 ℃時(shí)，麥長(zhǎng)管蚜則不能正常延續(xù)種群，高溫超過36 ℃后，麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量則快速降低。從2019年5月田間氣溫來看，保定和唐山地區(qū)最高氣溫均于5月22—24日出現(xiàn)高于 36 ℃ 的天氣，而保定地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量也于23日出現(xiàn)了種群急劇下降，可以確定與此次高溫天氣有關(guān)，但是唐山地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量于19日便開始出現(xiàn)下降，則應(yīng)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(qū)共出現(xiàn)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(qū)出現(xiàn)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(duì)濕度情況(圖6)來看，5月17—18日、26日，保定和唐山地區(qū)均出現(xiàn)了相對(duì)濕度明顯上升的現(xiàn)象，保定地區(qū)的相對(duì)濕度范圍在64%～77%之間，唐山地區(qū)的相對(duì)濕度在69%～83%之間，其他時(shí)間2地濕度也均出現(xiàn)了波動(dòng)，但基本上保持在30%～60%之間，2地間未表現(xiàn)出較大的差異。

降雨能夠顯著制約麥長(zhǎng)管蚜田間種群的繁殖，一次持續(xù)10 h的強(qiáng)降雨(日降水量達(dá)32.2 mm)可導(dǎo)致麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量驟降80%，并且需要7 d 以上才能恢復(fù)到雨前的種群密度。從本研究來看，2019年5月僅唐山地區(qū)于26日出現(xiàn)了一次強(qiáng)降雨，但此時(shí)當(dāng)?shù)佧滈L(zhǎng)管蚜種群已降至很低的種群密度，而未出現(xiàn)明顯降雨的保定地區(qū)，麥長(zhǎng)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(qū)麥長(zhǎng)管蚜種群快速下降的主要原因。

2.2.3 瞬時(shí)風(fēng)速 分析2019年5月保定和唐山地區(qū)每2 min的瞬時(shí)風(fēng)速變化情況(圖7、圖8)，結(jié)果表明，5月19日、20日，唐山地區(qū)麥田出現(xiàn)了持續(xù)的大風(fēng)天氣，風(fēng)速分別為8.6～16.0、8.3～11.8 m/s，達(dá)到了5～7級(jí)，其中7級(jí)大風(fēng)持續(xù)時(shí)間近3 h。除5月19日、20日外，其他時(shí)間的風(fēng)速均低于10 m/s。而2019年5月保定地區(qū)未出現(xiàn)超過5級(jí)大風(fēng)的天氣。

研究表明，一次6～7級(jí)大風(fēng)(平均風(fēng)速10 m/s左右)可以顯著抑制麥長(zhǎng)管蚜種群增長(zhǎng)的趨，其種群數(shù)量可下降65%，而風(fēng)速再增大，可以導(dǎo)致麥蚜種群迅速下降，甚至到小麥成熟期可能都不能恢復(fù)種群。本研究中，唐山地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜種群在5月19日經(jīng)過一次持續(xù)時(shí)間近3 h的7級(jí)大風(fēng)后，其種群數(shù)量快速下降，直到小麥成熟均未出現(xiàn)種群恢復(fù)。而保定地區(qū)麥長(zhǎng)管蚜種群在其他天氣因素與唐山地區(qū)相近，小麥成熟較早的情況下，于5月23日才出現(xiàn)了種群數(shù)量下降的情況。

3 結(jié)論

從本研究結(jié)果來看，保定地區(qū)小麥植株生育期較唐山地區(qū)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(duì)濕度均相近的情況下，僅僅5月19日1次持續(xù)3 h的7級(jí)大風(fēng)就造成了麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量的驟降，并且至小麥成熟時(shí)仍未恢復(fù)種群數(shù)量。本研究結(jié)果再次證明了大風(fēng)對(duì)小麥麥長(zhǎng)管蚜種群數(shù)量具有明顯的抑制作用。