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宁夏石嘴山市惠农区气象条件对农作物病虫害的影响研究

【摘要】:第五章惠农区气象条件对农作物主要病虫害发生情况的影响分析农作物病虫害的发生受多种因素影响,包括气候、作物布局、栽培方式、品种等等,其中气候是影响农作物病虫害最为重要的因素。本节将着重从惠农区气候变化入手,分析当地农作物病虫害发生危害情况,为大田防治提供对策。第一节惠农区农作物病虫害历年发生情况及现阶段发生特点一、病虫害发生情况统计资料显示,惠农区自1987年以来病虫害总的发生趋势是越来越重。

第五章 惠农区气象条件对农作物主要病虫害发生情况的影响分析

农作物病虫害的发生受多种因素影响,包括气候、作物布局、栽培方式、品种等等,其中气候是影响农作物病虫害最为重要的因素。近年来,由于种植业结构调整,耕作方式的不断变革,农作物种植的种类和面积逐年扩大,致使有害生物的发生更加变化多端,特别是受全球气候变暖影响,各类病虫害发生日趋严重,发生面积不断扩大,流行程度不断升级,新病虫不断出现,对农作物安全生产构成严重威胁。本节将着重从惠农区气候变化入手,分析当地农作物病虫害发生危害情况,为大田防治提供对策。

第一节 惠农区农作物病虫害历年发生情况及现阶段发生特点

一、病虫害发生情况

统计资料显示,惠农区自1987年以来病虫害总的发生趋势是越来越重。1987~1995年是本区小麦套种玉米面积迅速增长的时期,玉米面积扩大,以玉米黏虫、玉米螟为主的虫害发生面积增大,导致总的病虫害发生面积上升。1995年以后,玉米叶螨、玉米蚜虫、玉米霜霉病等在本区发生危害逐年加重,再加上枸杞面积的逐年扩大,枸杞上病虫害不断出现,造成本区农作物病虫草害发生面积猛增,发生详细情况见下图。

惠农区1987~2006年度病虫发生情况

二、发生特点

(一)种类多,分布广,危害重

近年来,惠农区农作物病虫害种类不断增加,发生频繁,危害损失加重。据统计,目前惠农区农作物主要病虫害种类近40种,几乎遍及当地种植区域所有作物,年发生面积在130万亩以上,其中2004年发生面积159.73万亩、2005为151.13万亩、2006年为134.01万亩,因各类病虫害危害。2004~2006年共造成农作物实际经济损失达9323万元。

(二)突发性强,成灾率高

农作物病虫害的发生和成灾是一个动态的周期变化过程,具有自然灾害共有的长期性和复杂性。20世纪90年代以来,惠农区有害生物灾害进入新的高发危害阶段,特别是随着全球气温的异常变化,旱涝灾害频繁发生,主要农作物重大病虫害的发生呈上升趋势,成灾频率明显增加,致灾强度逐步加剧。

(三)常发性病虫害发生危害程度趋稳,新的病虫害种类不断增加,发生频繁,危害严重

一些大的流行病害如小麦锈病、小麦黄矮病和区域性病害如小麦白粉病发生危害程度下降,远距离迁飞害虫如小地老虎、麦蚜的危害趋稳,而一些新发生的病虫如叶螨、玉米霜霉病、玉米大斑病已成为影响本区玉米增产的主要病虫害。特别是近几年,由于干旱少雨,气温偏高,尤其是夏秋气温偏高,导致玉米叶螨发生程度逐年加重,已由次要害虫上升为主要害虫。随着惠农区枸杞、蔬菜和设施农业的发展,间、复、套种面积的扩大,一些新的病虫害如番茄疫病、枸杞蚜虫、瘿螨、甜椒疫病、病毒病等均有不同程度的发生,发生范围及危害程度呈扩大和加重的趋势。

(四)暴发性、突发性、流行性病虫害时有发生

一些常发性病虫害如番茄疫病、草地螟等,一旦遇异常适宜气候条件,随时可以暴发成灾。2001年以来,草地螟在惠农区沿河地带油葵地两次大发生,番茄疫病2006年在本地区短时间内暴发成灾。

(五)检疫性病虫草害传入的风险明显加大

20世纪90年代传入的检疫性重大病虫,如美洲斑潜蝇、玉米茎基腐、玉米霜霉病等,给农业生产造成了严重危害,已对惠农区农业生产构成严重威胁。

第二节 气候条件对农作物病虫害的影响

一、温湿度对农作物虫害的影响

昆虫是变温动物,体温基本上是随外界温度而起变化的,温度对虫害的影响较大。外界温度的变化直接影响昆虫代谢率的高低,即体内酶的活性和内分泌激素的代谢等方面,使其表现出生长、发育速度和繁殖数量等方面的差异。温度高,呼吸代谢强,耗氧量多,体内各种新陈代谢旺盛,生长发育就快;相反,生长发育迟缓。每一种昆虫都有一定的适宜温度范围,一般在昆虫的最适温区内,昆虫的发育速率和外界温度成正比,而所需的时间(发育历期)与温度成反比。在外界高温高湿或高温干旱情况下,不同种的昆虫或螨类会产生不同的生存效应。在高温高湿时,由于气门开放小或开放时间短,体内水分蒸发少而使呼吸率提高,体温上升加快,可以导致某些昆虫的死亡。一般植食性螨类都比较适宜于高温干燥的环境,适宜温湿度范围大致在20℃~30℃和相对湿度40%~70%左右,所以一般在高温干旱年份大发生。相对湿度80%以上对这些螨类的生长发育不利,特别是胚胎的死亡率常和湿度增高呈正相关。但一些抗旱能力较弱的昆虫则相反,在高温低湿下死亡率反而增加,如黏虫初孵化幼虫在温度30℃下,相对湿度在100%、95%、80%、75%和50%,死亡率分别为43.4%、42.4%、55%、86.7%和90.4%,高温干旱对其生活不利。有的昆虫在高温季节来临时,可以主动迁飞或迁移到荫蔽处所或钻入深土层中,使虫群密度下降。例如蝼蛄、金针虫等在夏季迁入深土层内,为害暂时减轻;小麦吸浆虫等夏季在土中滞育越夏。冬春的低温会造成越冬昆虫的大量死亡。昆虫繁殖也有一定的适温范围,但繁殖的最适温度范围常较发育的最适温度范围窄。例小地老虎产卵的适宜温度范围为15℃~22℃,平均温度大于26℃时,成虫的交尾率下降22.3%~50%,平均温度达30℃时,成虫不能产卵。总之,温度和湿度相互影响,综合地作用于农作物虫害。

二、温湿度对农作物病害的影响

农作物病害与温度的关系密切。农作物病原微生物和其他生物一样,它们的生活和活动有一定的温度范围,超过了这个范围,就停止活动。因此,人们把这个范围的两极叫做最高温度和最低温度,在两极之间,还有一个温度范围对微生物的生长发育最为有利,叫做最适温度。不仅不同病原微生物的最适温度不同,而且同一病原微生物在不同发育阶段和不同的生存形态时,对温度的要求也不同。真菌一般在气温达到3℃~6℃时,如果水分充足便开始萌芽,它的最适温度一般在16℃~25℃之间,在夏季高温和雨量少时便停止发展。病原活动也要求有一定的温度范围,超过这个范围,其活动就减少,最后停止活动,如烟草受花叶病毒侵入后,在气温逐渐升高时,病毒活动加剧,当气温达28℃~32℃时,活动达到顶点;当气温继续上升到37℃时,病毒就停止活动。因此在夏季气温太高的年份,原有花叶病态的植株都恢复了正常。农作物病原微生物除了要求一定的温度条件外,还需要一定的水分(湿度)条件,即是说保持周围环境要有一定的湿度条件。一般来说,湿度大对真菌和细菌的发生、繁殖是有利的,但对于病毒的侵入影响不大,因为病毒侵入时的活动不依靠水分。值得指出的是,温湿度对真菌和细菌的发生、繁殖也是综合起作用的。在高湿条件下,遇到它所要求的最适温度则感病作物就会发病。如在多雨或多露条件下,当气温低于25℃时,小麦条锈病就容易发生;当气温高于25℃时,小麦秆锈病容易发生。再如惠农区脱水蔬菜主导品种甜椒,1993年以前本地采用覆膜直播栽培,年种植面积高峰时达到1万亩以上。1993年以后,随着本区气温明显升高、土壤及空气相对湿度的变化,致使甜椒生产上出现了10多种病害,由此使甜椒栽培在本地遭受了毁灭性影响。经过深入研究我们发现,危害本地甜椒生产的10多种病害按发病条件和病原物可分为两类:一类是使植株表现青枯症状的疫病、根腐病等真菌性病害,其发病条件是高温高湿;另一类是使植株表现花叶、环斑坏死、枯顶等症状的各类病毒病,其发病条件是高温干燥。当温度达到30℃以上,空气相对温度达到80%以上或土壤处于饱和含水量时,甜椒易染各类真菌性病害;当空气相对湿度低于60%时,甜椒易感染各类病毒病。

三、气流对农作物病虫的影响

气流(即风)对农作物病原体的传播起着重要作用。因为病原体即小又轻,容易被气流吹送到各地,如小麦条锈病菌的夏孢子,可被风传播到高寒地区越夏,秋季再随风吹回冬麦区危害麦苗。传播的距离与它们的寿命、体积、比重、形状和气流的速度、温度、湿度有关。病原微生物不需要光,一般在黑暗中或阳光下,它们的萌芽速度是相同的。气流与风对昆虫种群的扩散迁移、尤其对一些昆虫的远距离迁飞也有重要意义。许多飞翔的昆虫大多在微风或无风晴天飞行。(www.chuimin.cn)

四、惠农区几种病虫害与气候的关系

(一)小麦蚜虫

温、湿度对麦蚜发生消长起主导作用,一般说,温度在15℃~25℃范围内,相对湿度达40%~80%,即中温低湿常为麦蚜大量发生的条件,22℃时胎生繁殖最快,30℃时生长发育最快。麦蚜在10℃~30℃恒温条件下,发育速率与温度呈正相关。由于发育历期短,繁殖力强,所以在小麦拔节、孕穗期只要是条件适宜,麦蜂虫口密度便迅速上升,在湿度方面,麦蚜喜干燥。随着时间的推移,惠农区的气温逐年升高(表5-1),再加上其他地区气候的变暖,对越冬成活率极为有利,提早了春季增殖期。蚜虫为我区常发性虫害,发生程度决定于当年的气温和降雨情况,如果当年温度高、干旱,蚜虫一定会大发生。总之,随着气候的变暖,蚜虫的发生将越来越重。病虫害测报资料显示,继蚜虫1999年在惠农区大发生之后,2002年~2005年每年均在本区中度偏重发生,而90年代10年间蚜虫在惠农区多为中度发生年。

表5-1 三个年度段月平均气温

(二)玉米叶螨

玉米叶螨喜高温干燥条件,在26℃~30℃时发育速度最快,繁殖力最强,取食为害最烈,适宜于相对湿度75%以下的环境,尤其是在35%~55%的相对湿度下为害最严重。冬季气温高,早春气温回升快,对玉米叶螨越冬和早春活动有利,其始见期早,前期螨量较高,反之始见期迟,前期螨量低。7、8月份气温高,降水少则繁殖快,发生重,反之则繁殖慢,发生轻。

玉米叶螨自20世纪90年代发生以来,随着麦套玉米面积的增大,品种的更换,以及气温的升高,特别是受7、8月份的高温干旱影响,现已成为本区玉米上的最主要常发性虫害,给玉米生产带来了严重威胁。惠农区1996年~2005年玉米生长盛期的6、7、8月≥25℃积温平均值,分别比1976~1985年期间平均值高54.62℃、73.48℃、66.75℃(表5-2),≥25℃的积温呈逐年增加的趋势,这是造成玉米叶螨猖獗发生的主要原因。

表5-2 3个年度段6月、7月、8月≥25℃积温平均值

(三)白粉虱及烟粉虱

白粉虱和烟粉虱是惠农区当前蔬菜生产上的主要害虫之一,为害的作物有黄瓜、番茄、白菜等多种蔬菜,成虫和若虫吸食植物汁液后,被害蔬菜叶片褪绿、变黄、萎蔫甚至全株死亡。烟粉虱亦可传播病毒病。在冬季野外白粉虱和烟粉虱均不能存活,而是在温室作物上或居室花卉上越冬繁殖为害,无滞育或休眠现象,翌春通过开窗或菜苗移植而转入大棚或露地成为虫源。成虫活动最适温度为25℃~30℃,在日平均23℃左右,完成一代约需31~36天。此虫在温室条件下1年可发生8~10代,以各种虫态在温室内多种寄主上越冬或连续为害。次年春又从越冬场所向阳畦,露地蔬菜上迁移扩散。每年以7月~9月间虫口增殖最快,为害最严重。据我们调查,7月~9月份白粉虱和烟粉虱的水平分布以日光温室集中区为中心,向四面八方呈放射性递减分布,距温室集中区10公里以外,粉虱的虫口密度极低。

(四)枸杞害虫

随着种植业结构调整,枸杞在惠农区的种植面积越来越大,已成为我区农业的一项支柱产业。近年来,随着气温的升高,枸杞上的各种虫害发生危害非常严重,如枸杞蚜虫、枸杞瘿螨已成为枸杞上的主要虫害,对枸杞生产已构成严重威胁。

总之,惠农区自1976年以来温度呈上升趋势,特别是1995年以后气温明显升高,1976~1985年、1986~1995年、1996~2005年每十年间温度递增0.5℃,有利于各类蚜虫(包括小麦、玉米、蔬菜)、螨类(玉米叶螨、枸杞瘿螨)及粉虱等喜温性害虫的越冬和生长发育。特别是在作物生长盛期的6、7、8月份,≥25℃的积温逐年递增,导致玉米、枸杞等喜温螨类、害虫的猖獗发生。

第三节 防控对策

面对病虫害发生加重的严峻形势,近年来,在国家农业、科技部门的支持下,惠农区紧紧围绕有害生物综合治理技术体系的建立,通过协作研究,试验、示范、推广等途径,有害生物综合治理取得了重大进展,尤其是植保科技队伍整体素质的较大提高,为病虫草害防治工作奠定了良好的基础。主要表现在以下几个方面。一是加强基础设施建设。结合实施植物保护工程,加强对重大病虫监测预警体系、控制体系、危险病虫检疫体系和农药检测体系的基础设施建设,全面提高了防灾减灾能力,开创了病虫草害防治工作新局面。二是健全测报网络。计算机等新技术得到普遍应用,加强了测报网络的建设,改善了测报手段,加强了田间系统调查和大面积普查,充分利用病虫预测预报信息传递网络化技术,提高了测报能力和水平。及时准确地作出重大病虫害发生情况、发生程度等预报,为领导正确指挥防治提供了重要依据,向广大农民提供了适时、高效、低成本、无公害防治病虫害的信息,为有效控制病虫危害作出了应有的贡献。三是加强病虫监控措施。加大了有害生物的监控力度,加强有害生物和天敌种群及数量变化动态的监测,有计划地开展对发展较快的经济作物、特种作物病虫害的监控,提高重大病虫害中长期预测预报时效性和准确性,探索超长期预测的技术方法,为有害生物可持续治理提供科学依据。四是应用先进的植保药械。2001年以来,惠农区植保站先后配备背负式机动喷雾器90台、车载式喷雾机30辆、自控式烟雾熏蒸器350套、喷射式动力烟雾机3台。每年在各类农作物上开展植保机防社会化服务10多万亩次,从测报、配药及防治上实现了一条龙服务,使植保新技术很快运用到生产实际中,对控制有害生物为害,保障农业丰产增收发挥了重要作用。

上述措施的应用,确实在农作物病虫害控防中发挥了巨大作用,为了更好地搞好控防工作,在此提出今后农作物病虫防控工作建议。

(1)选育和推广种植抗病虫作物良种,充分发挥和利用农作物自身的抗耐害及补偿能力,抑制和减轻病虫为害。

(2)积极保护和利用自然界的有益生物,如益虫、益鸟及有益微生物等,应用生物防治技术控制农作物的病虫害。

(3)推行土、肥、水、温、光、气等多因素综合协调管理的保健栽培技术,创造有利于农作物生长发育,不利于有害生物滋生繁衍的生态条件。

(4)使用高效、低毒、低残留的农药新品种,推广应用各种高效率的现代化农药喷洒工具,合理使用化学农药,科学地发挥农药在病虫害综合治理体系中应有的作用。

(5)严格执行检疫法规,杜绝危险病虫等从国外传入或在国内从疫区向我区传播扩散、防患于未然。

总之,气候对农作物病虫害的影响是非常复杂的,需要我们在摸清各类病虫发生、消长规律的基础上,采取积极有效的综合防治措施,全面贯彻“预防为主,综合防治”的植保方针,切实有效地控制其危害。