害蟲遠程實時監測系統監測棉鈴蟲成蟲消長動態

蘆 屹，王惠卿，魏新政，高永健，代 明，李 晶

(1.新疆維吾爾自治區植物保護站，烏魯木齊 830049；2.沙灣縣農業技術推廣中心，新疆沙灣 832100；3.北京依科曼生物技術股份有限公司，北京 100085；4.新疆維吾爾自治區農業農村廳，烏魯木齊 830049)

0 引 言

【研究意義】棉鈴蟲[Helicoverpa armigera (Hübner)]屬鱗翅目夜蛾科，是棉花生產上的主要害蟲之一[1-3]。由于新疆地區具有適合發生的氣候環境條件[4,5]，以及耕作制度的變化，自20世紀90年代中期以來一直在新疆棉區嚴重發生，已成為棉花的主要害蟲[6]。【前人研究進展】長期以來，棉鈴蟲的監測主要采用黑光燈、頻振式殺蟲燈等燈誘以及性誘監測方法[7-10]，需要專人到現場觀察和記錄，管理費時、費工，人工成本高，一定程度上影響了預測預報效率[11-12]。利用昆蟲性信息素進行害蟲種群監測，由于其專一性和敏感性的優勢，不需要進行種類鑒定，近年來已優先應用于現代測報工作中[13,14]。【本研究切入點】閃訊TM害蟲遠程實時監測系統[15,16]，是利用昆蟲性信息素對引誘靶標害蟲的專一性誘集，集成電子感應檢測的智能化，害蟲誘捕、數據記錄、存儲及查詢自動化，利用無線網絡實時將蟲量、溫濕度等相關數據傳送至網絡終端及預設的手機上，應用于對害蟲發生程度及種群動態變化趨勢的監測和數據分析的新型測報系統。應用遠程實時監測系統監測田間棉鈴蟲成蟲消長動態。【擬解決的關鍵問題】分析應用遠程實時監測系統在棉鈴蟲成蟲種群動態監測中的應用效果，研究棉鈴蟲預測預報的新方式，提高測報準確性和工作效率。

1 材料與方法

1.1 材 料

1.1.1 試驗地點

試驗選擇在沙灣縣農業技術推廣中心試驗站的棉田內進行。試驗田棉花種植面積13.33 hm2，周圍有萬畝機采棉示范區以及玉米、小麥、辣椒、啤酒花等作物，生態條件比較有利于棉鈴蟲發生、繁殖和為害。試驗田棉花品種為新陸早61號，4月24日播種，5月4日基本出苗，5月10日定苗結束，6月7日前后現蕾，6月25日前后開花，8月25日吐絮。

1.1.2 遠程實時系統監測儀

閃訊TM害蟲遠程實時系統監測儀(由北京依科曼生物技術有限公司提供)，包括：害蟲誘捕器(誘芯安置器、誘芯支架、害蟲誘殺裝置等部件)，環境監測器(各種氣象因子監測元件，用于監測環境溫度、濕度等氣象因子)，數據處理和傳輸系統(主要用于對誘捕觸殺的害蟲進行自動計數以及氣象因子的序列記載和遠程傳輸)，供電系統(主要由太陽能電池板及蓄電池組成)，支架和避雷針，軟件處理系統(采用電腦、手機、IPAD等任何可接入互聯網的設備，登錄“閃訊TM害蟲遠程實時監測系統客戶端”http://telemo.org/pest/index/go.do，進行數據查詢、處理分析和儲存等管理工作)。

1.1.3 棉鈴蟲誘芯

棉鈴蟲誘芯(由寧波紐康生物技術有限公司提供)類型為脫硫天然橡膠橡皮頭，長度(14±1)mm；實心部分直徑(5±1)mm，長(5±1)mm。橡皮頭誘芯有效組分為順11-十六碳烯醛、順9-十六碳烯醛，比例為24∶1，1枚誘芯劑量為2 000 μg。誘芯存放于較低溫度的冰箱中(-15～-5℃)，每10 d更換一次。

對照工具為JDA0-Ⅲ型自動蟲情測報燈(由河南佳多科工貿有限公司提供)和普通性誘捕器(由寧波紐康生物技術有限公司提供)。

1.2 方 法

1.2.1 放置監測儀

試驗區內設置閃訊TM害蟲遠程實時監測儀1臺，自動蟲情測報燈1臺，普通性誘捕器3臺。在棉田一側沿棉花行(南北向)一字形放置閃訊TM害蟲遠程實時監測儀和自動蟲情測報燈，間距約為100 m；另一側放置3臺普通性誘捕器，分別編號為誘捕器1、誘捕器2和誘捕器3，每臺間距80 m。閃訊TM害蟲遠程實時監測儀與3臺普通性誘捕器放置之間距離即棉田的寬度，約為130 m。誘芯每10 d更換1次。閃訊TM害蟲遠程實時監測儀和蟲情測報燈放置高度離地面100 cm；普通性誘捕器放置高度高出棉花冠層20 cm，用支架固定，由調節扣分離和上下移動誘捕器，以利于取下清點蟲體和方便調節高度。

1.2.2 調查誘蛾量

試驗時間為5月10日至9月15日。每日10:00人工調查統計各試驗監測設備實際誘蛾數量，并核查閃訊TM害蟲遠程實時監測儀自動計數系統所記載數據，計數后清空誘捕器。表1

2 結果與分析

2.1 誘蟲數量

研究表明，自5月10日至9月15日的總誘蛾量閃訊TM害蟲遠程實時監測儀、自動蟲情測報燈和3個普通性誘捕器平均值分別為835、2 547和809頭，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀與普通性誘捕器誘捕數量接近，但均少于自動蟲情測報燈。越冬代至3代分代次誘捕量，越冬代、2代閃訊TM害蟲遠程實時監測儀大多低于普通性誘捕器，3代顯著高于普通性誘捕器。由于閃訊TM害蟲遠程實時監測儀和普通性誘捕器誘集均為雄蟲，若與蟲情測報燈雄蟲的誘捕量作對比，除越冬代、1代數量接近外，2代、3代誘捕量都低于蟲情測報燈。表1

表1 閃訊TM害蟲遠程實時監測儀、自動蟲情測報燈和普通性誘捕器對棉鈴蟲的誘捕效果

Table 1 Effects of remote real-time monitoring instrument, automatic insect sentiment lamp and common trap on the trapping of cotton bollworm (Helicoverpaarmigera)

代別Generation閃訊TM自動監測儀(頭/臺)Remote real-time monitoring instrument (individual)自動蟲情測報燈(頭/臺)Automatic insect sentiment lamp (individual)性誘捕器(頭/臺)Sex-trapping utensil (individual)雌蟲Female雄蟲Male合計Total誘捕器1Trap 1誘捕器2Trap 2誘捕器3Trap 3平均Average越冬代Overwintering generation79391051441181001171121代First generation8538951337285136982代Second generation982767581 0341883574163203代Third generation5733149221 236245353239279總計Total8356671 8802 547623895908809

2.2 自動計數準確率

研究表明，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀自動計數系統累計記錄835頭，人工復核實際誘蛾量為801頭，除9月復核準確率達到100%外，5～8月自動計數系統監測數量略高于人工復核值。全監測期閃訊TM害蟲遠程實時監測儀誘捕準確率為95.9%，自動計數準確率較高。表2

表2 閃訊TM害蟲遠程實時監測儀誘捕棉鈴蟲自動計數準確率

Table 2 Accuracy of automatic count of cotton bollworm (Helicoverpaarmigera)captured by remote real-time monitoring instrument for insect pests

時間time誘捕數量(頭/臺)The numbers of trapping (individual)5月May6月June7月July8月August9月September合計total閃訊TM自動監測儀計數Automatic monitor counting68785860328835人工復核Artificial check65735558028801準確率Accuracy(%)95.693.694.896.210095.9

研究表明，自5月10日至9月15日止監測期內共計129 d，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀自動計數監測數值與人工復核數值吻合度達100 d，占總天數的77.5%，吻合度較高。自動計數監測數據少于人工復核為6 d，占總天數4.7%；自動計數監測數據大于人工復核為23 d，占總天數17.8%。表3

表3 閃訊TM害蟲遠程實時監測與人工復核的吻合度比較

Table 3 Comparison of coincidence between remote real-time monitoring and artificial check of cotton bollworm (Helicoverpa armigera)

自動監測=人工復核Automatic monitoring=Artificial check自動監測<人工復核Automatic monitoring人工復核Automatic monitoring>Artificial check天數Days (d)100623占比Proportion (%)77.54.717.8

2.3 誘蟲動態曲線

研究表明，閃訊TM遠程實時監測儀逐日誘蟲動態曲線與蟲情測報燈和普通性誘捕器相比，蟲量消長動態基本一致。各代次的始見期、終見期和峰日也基本相近。閃訊TM遠程實時監測儀、蟲情測報燈和普通性誘捕器越冬代峰日分別為5月18日、5月18日、5月17日；1代峰日分別為6月17日、6月25日、6月17日；2代峰日分別為7月30日、7月29日、7月29日；3代峰日分別為8月15日、8月11日、8月15日。閃訊TM遠程實時監測儀、蟲情測報燈和普通性誘捕器在越冬代、1代、2代的峰日誘捕蟲量少，且較為接近，但在3代誘捕數量上較多，蟲情測報燈>閃訊TM遠程實時監測儀>普通性誘捕器，在主峰相同的情況下，閃訊TM遠程實時監測儀監測到的峰次更多，比如8月15日、8月17日、8月24日、8月30日。圖1

圖1 閃訊TM遠程實時監測儀、蟲情測報燈和普通性誘捕器逐日誘蟲量

Fig.1 Long-range real-time monitor, insect situation indicator and common sex trap, day-to-day entrapment of cotton bollworm (Helicoverpaarmigera)

圖2 監測期內主要氣象條件

Fig.2 Main meteorological conditions during monitoring period

2.4 氣象條件對誘捕量的影響

研究表明,在整個監測期內，日平均氣溫范圍在14～33.7℃，均在棉鈴蟲各蟲態的發育起點溫度以上。相對濕度大于50%有87 d，大部分天數基本適合成蟲羽化。試驗地5月18日出現降雨天氣，正值越冬代成蟲羽化高峰，從誘捕量來看沒有明顯影響。5月31日至6月2日出現氣溫低于20℃的降雨降溫天氣，此時誘捕量較少，除天氣因素影響外，從誘蟲動態曲線圖可以看出與越冬代成蟲進入羽化末期時間吻合，之后10 d內的誘捕量都低于3頭。6月中旬至9月初，氣溫穩定在20℃以上，有利于成蟲的活動，尤其是2代、3代成蟲盛發期的7月下旬至8月下旬，平均氣溫達25.9℃，也是棉鈴蟲在棉田發生的主要危害代次，此時，適宜的溫度有利于棉鈴蟲生長發育，誘蛾量進入了整個監測期的誘捕高峰。

3 討 論

3.1 在監測期內，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀與普通性誘捕器誘蛾數量接近，但均少于蟲情測報燈。由于閃訊TM害蟲遠程實時監測儀和普通性誘捕器都使用性誘劑作為誘源，兩者誘捕數量差異相對較小，試驗蟲情測報燈誘捕蟲量超過性誘劑，但不同年份間監測工具的誘捕蟲量還需要進一步驗證。在誘捕蟲量消長動態基本一致的情況下，不同世代蟲量2、3代蟲量高于越冬代、1代蟲量，這與上代發生防治情況、溫濕度變化以及棉鈴蟲發生規律等密切相關，但2、3代是棉鈴蟲在棉田發生的主害代，其發生量對翌年越冬代數量的影響也值得關注。此外，在監測工具放置時，應該按照使用要求在保持正常高度的情況下，確保正確的間距，盡可能放置于受外界干擾小的位置，以盡量減少或避免其他作物或高大植物等周圍環境影響性誘效果。

3.2 完善遠程自動監測設備準確性能。

閃訊TM害蟲遠程實時監測儀具備實時、遠程監測功能，信息采集、處理、保存功能，自動統計匯總誘蟲量、記錄溫濕度，并將數據發送至網絡平臺和手機，操作方便、簡單，能減少測報人員勞動強度，信息化、自動化程度高。由于該系統安置在棉田，會受到各種特殊氣候的影響，導致系統會偶爾出現故障，易造成監測間斷；也易造成幾個時間段監測數據突然忽高忽低，與實際數量差異大，影響對害蟲發生趨勢預測預報的準確性；受田間小氣候因素影響，溫濕度監測數據與氣象部監測數據存在一定差異，其中平均溫度偏低、相對濕度偏大。

4 結 論

4.1 從誘捕量來看，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀與普通性誘捕器誘捕數量均少于蟲情測報燈；越冬代、2代閃訊TM害蟲遠程實時監測儀低于普通性誘捕器，3代顯著高于普通性誘捕器。從誘捕蟲量動態來看，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀、蟲情測報燈和普通性誘捕器的蟲量消長動態基本一致，各代次的始見期、終見期和峰日基本相近，代次劃分明顯，3代盛期閃訊TM害蟲遠程實時監測峰次更多。

4.2 與常規監測工具比，閃訊TM害蟲遠程實時監測儀的自動計數系統可以較準確的統計棉鈴蟲成蟲實際誘蛾數量，基本反應棉鈴蟲成蟲的發生動態，數據傳輸反饋及時，能夠實現實時、遠程監測功能，減輕了測報員勞動強度，提高了病蟲監測預警的時效性。針對棉鈴蟲種群動態監測數據，自動生成表格和圖表，可直觀展示多點監測數據、害蟲種群動態變化、蟲情測報綜合分析、氣象因子，實現歷年蟲情數據的保存和查詢，顯著提升病蟲測報信息化、自動化水平，能夠滿足測報需求。