新疆荒漠綠洲主要玉米產區亞洲玉米螟種群時空動態

摘要 亞洲玉米螟Ostrinia furnacalis（Guenee）為制約當前新疆玉米高產穩產最重要的害蟲之一。為全面準確摸清亞洲玉米螟在新疆各玉米主產區的種群時空動態情況，本文利用2015年和2016年田間亞洲玉米螟發生數量的系統監測數據，結合2015年-2023年氣象數據測算了亞洲玉米螟近9年的理論發生世代數。結果表明，北疆伊犁州、烏魯木齊市以及南疆喀什地區亞洲玉米螟均出現了3個發生世代（成蟲、卵和幼蟲高峰期），且這3個玉米主產區連續9年的熱量資源均已滿足一年發生3代所需的積溫條件，而北疆昌吉州東部、東疆哈密地區則呈現出2個發生世代（成蟲、卵和幼蟲高峰期）。這說明，新疆荒漠綠洲生態區亞洲玉米螟已由以往“一年2代區”逐步向“2、3代混生區”轉變，其中部分區域已穩定演變為3代區。

關鍵詞 新疆；亞洲玉米螟；時空動態；發生世代；氣候變暖

中圖分類號：S 435.132 文獻標識碼：A DOI：10.16688/j.zwbh.2024256

玉米Zea mays為新疆第一大糧食作物和第二大農作物，2023年，全疆玉米播種面積143.77萬hm²，占新疆糧食播種面積的50.90%，在保障新疆區域糧食安全、建設全國重要制種玉米基地以及畜牧強區建設所需飼草料有效供給中發揮了重要作用。作為我國一類農作物害蟲和玉米重要的暴發性害蟲，亞洲玉米螟Ostrinia fyrbacalis是當前新疆玉米主產區玉米螟的優勢種，也是造成近年來新疆玉米減產最為嚴重的害蟲。亞洲玉米螟的卵和低齡幼蟲在田間通常不易被及時發現，大齡幼蟲又具有鉆蛀為害習性，發現時大多已錯過最佳防控時機并造成嚴重損失，這給各地區玉米螟的有效控制帶來了挑戰和困難。此外，考慮到當前玉米螟常用防治藥劑的持效期有限，過早或過晚施藥均將直接影響田間最終防效。因此，積極開展玉米螟監測并明確各蟲態種群的時空動態規律對于準確確定各地區最佳防治時間窗口尤為重要。特別是準確摸清在全球氣候變暖大背景下亞洲玉米螟種群的時空動態是否出現了新變化、新規律，這對高效制定防治策略和實施具體治理措施有重要意義。魯新等對吉林省東部、中部和西部3個生態區亞洲玉米螟發生世代的變化進行了系統調查，發現吉林省亞洲玉米螟的發生世代數有增加的趨勢。侯月敏等研究發現，哈爾濱市郊區原為一代發生區，現已變為一、二代混合發生區，且越冬代成蟲羽化越早，發生二代的比例越高，這一結果對當地開展玉米螟的測報調查和釋放赤眼蜂防治玉米螟具有重要指導意義。

亞洲玉米螟在我國從北到南的各玉米主產區一年發生1～7代不等，且在不同發生區內的生長發育、發生規律、為害習性和世代數等存在差異。新疆地處亞歐大陸最深處，區內地理跨度大，自然地理復雜，不同農區間種植環境存在顯著差異，形成了各自獨特的害蟲種群發生規律。在2008年以前，亞洲玉米螟在新疆的發生處于較低水平，且全疆總體為“一年兩代區”。然而近年來，作為對全球氣候變化響應最敏感的區域之一，新疆受“暖濕化”氣候變化影響顯著。1961年-2020年全疆平均升溫速率為0.31℃／10年，年降水量以8.1mm/10年顯著上升。這些變化加快了亞洲玉米螟發育速率，縮短了發育歷期，提高了越冬幼蟲的存活率，顯著增加了蟲口發生基數。同時，氣候轉暖的累積增溫效應還增加了亞洲玉米螟發生期內的有效積溫，進一步加劇了其發生程度，甚至引發亞洲玉米螟在新疆部分區域暴發，造成了極為嚴重的產量損失。為全面摸清近年來新疆主要玉米產區亞洲玉米螟各蟲態的具體時空動態演變情況，本文利用2015年-2016年新疆玉米螟大暴發期間的系統監測數據，結合2015年一2023年氣象數據對亞洲玉米螟連續9年的發生世代數及演變趨勢進行進一步分析，以期為新疆亞洲玉米螟的科學預測預報和精準防控提供指導。

1材料與方法

1.1 2015年和2016年亞洲玉米螟種群監測數據收集

1.1.1監測點設置

2015年在北疆春播玉米區的伊犁哈薩克自治州察布查爾縣扎庫齊牛錄鄉扎庫齊牛錄村（81°14′E，43°48′N，海拔642m）、烏魯木齊市新市區安寧渠鎮新疆農業科學院國家現代農業示范園（81°11′E，43°43′N，海拔590m），東疆春播玉米區的哈密市伊州區回城鄉建國村（93°28′E，42°47′N，海拔723m）及南疆麥后復播玉米區的喀什地區疏勒縣英爾力克鄉13村（76°15′E，39°15′N，海拔1265m）分別設置1個監測點；2016年除繼續在上述監測點中的烏魯木齊市新市區、哈密市伊州區、喀什地區疏勒縣這3個監測點開展監測工作外，另在伊犁哈薩克自治州伊寧縣薩地克于孜鄉現代農業科技示范園（81°33′E，43°56′N，海拔720m）、昌吉州吉木薩爾縣二工鎮十八戶村（89°15′E，43°57′N，海拔814m）新增2個監測點。即2016年在全疆共設置了5個田間系統監測點：北疆春播玉米主產區3個，東疆春播玉米產區1個，南疆麥后復播玉米產區1個。其中，春播玉米集中在4月下旬-5月上旬播種，麥后復播玉米則集中在麥收后的6月中下旬播種。上述各監測點地塊面積均大于13.33hm²，且集中連片；春播玉米品種均為‘先玉335’，復播玉米均為‘新玉54’；行距為40cm+60cm，株距則為15～18 cm（春播玉米）、23～25cm（復播玉米）。

1.1.2成蟲性誘監測數據收集

每個系統監測點分別選取代表性的玉米田2塊，每塊玉米田布設5套亞洲玉米螟成蟲誘捕器（蛾類捕獲器十亞洲玉米螟性誘芯，誘芯購自中捷四方生物科技股份有限公司），各誘捕器間最小距離不少于20m。于2015年5月12日—10月9日和2016年4月10日—10月10日監測各點每日誘蛾量。

1.1.3卵、幼蟲監測調查數據收集

每個監測點分別選取代表性的玉米田3塊，每塊地均大于13.33hm²，且集中連片；各田塊于2016年4月21日苗期到9月中下旬至10月上旬玉米陸續采收前，采用五點取樣法每5～7d調查1次田間落卵量和幼蟲數量。每點隨機調查100株，每塊地每次總計調查500株。其中，田間落卵量調查對每株逐葉統計玉米螟的卵塊數量，幼蟲數量調查則對其中被害玉米植株采用剖稈法統計。

1.2新疆主要玉米產區亞洲玉米螟年發生世代數驗證及預測

在對全疆各玉米主產區玉米螟種群時空動態監測的基礎上，我們對其中出現3次成蟲、卵及幼蟲發生高峰區域的玉米螟理論世代數進行測算驗證，具體參照有效積溫法則。選用的代表性玉米螟地理種群分別為烏魯木齊市新市區、伊犁州伊寧縣、喀什地區疏勒縣種群，這3個種群全世代發育起點溫度／有效積溫依次為11.92℃／504.52日·度、11.32℃／533.41日·度和11.92℃／506.20日·度；上述地區2015年-2023年的日平均氣溫則分別來源于烏魯木齊市米東區氣象站點、伊犁州伊寧縣氣象站點和喀什地區喀什市氣象站點，數據均由新疆維吾爾自治區氣象局提供。根據種群發育起點溫度和有效積溫，結合所在地積溫條件，參照謝殿杰等的方法計算得到各地區2015年-2023年每年亞洲玉米螟的年理論發生世代數。

1.3數據統計與分析

每個監測點分別選取代表性的玉米田3塊，每塊地均大于3000hm²，且集中連片：各田塊于2016年4月21日苗期至9月中下旬或10月上旬玉米陸續采收前，采用5點取樣方法每5～7d調查1次田間落卵量和幼蟲數量。每點隨機調查100株，每塊地每次總計調查500株。其中，田間落卵量調查對每株逐葉統計玉米螟的卵塊數量，幼蟲數量調查則對其中被害玉米植株采用剖稈法統計。

2結果與分析

2.1新疆玉米主產區亞洲玉米螟田間種群雄蛾數

量時空動態

2015年，伊犁州察布查爾縣和喀什地區疏勒縣均出現了3個誘蛾高峰，其中第3個高峰出現在9月上旬，且單日最大誘蛾量大于前2個；哈密市伊州區則出現了2個誘蛾高峰（表1，圖1）。2016年的田間系統監測數據進一步表明，北疆伊犁州伊寧縣、烏魯木齊市新市區和南疆喀什地區疏勒縣繼續呈現出3個成蟲高峰，而北疆昌吉州東部吉木薩爾縣和東疆哈密市伊州區則出現2個成蟲高峰（表2，圖1）。全疆范圍自4月22日開始陸續誘集到成蟲，其田間發生一直持續到10月上旬。各玉米主產區中，伊犁州伊寧縣亞洲玉米螟的發生最早，該地區越冬代、第一代、第二代玉米螟成蟲的誘蛾高峰日分別為5月28日（47.8頭／誘捕器）、8月1日（298.3頭／誘捕器）和9月5日（30.2頭／誘捕器）。隨后烏魯木齊市新市區亞洲玉米螟越冬代成蟲達到峰值，3個誘蛾高峰日依次為6月5日（53.5頭／誘捕器）、7月21日（147.2頭／誘捕器）和9月2日（129.7頭／誘捕器）。東疆哈密市發生最晚，羽化峰值較低，其越冬代、第一代成蟲的誘蛾高峰日依次為6月1 6日（20.8頭／誘捕器）和8月1 5日（18.8頭／誘捕器）。

2.2新疆主要玉米產區亞洲玉米螟田間卵量的消長動態

南疆喀什地區疏勒縣、北疆伊犁州伊寧縣和烏魯木齊市新市區均出現了3個田間世代累計落卵高峰（圖2a～c），東疆哈密市伊州區和北疆昌吉州吉木薩爾縣出現了2個田間世代累計落卵高峰（圖2d～e）。其中伊犁州伊寧縣的田間卵量最大，3個高峰依次為6月6日（4.3塊／百株）、8月8日（54.O塊／百株）和9月11日（7.3塊／百株）；其次是南疆喀什地區疏勒縣，3個高峰分別為6月18日（11.7塊／百株）、8月14日（15.3塊／百株）和9月2日（10.0塊／百株）；再次是烏魯木齊市，3個高峰依次為6月11日（13.7塊／百株）、8月1日（19.7塊／百株）和9月5日（6.0塊／百株）。而昌吉州吉木薩爾縣和哈密市伊州區亞洲玉米螟的田間累計落卵量整體維持在較低水平，其出現的2個高峰分別為6月10日（3.0塊／百株）和8月10日（5.0塊／百株），6月20日（6.0塊／百株）和8月21日（3.3塊／百株）。

2.3新疆主要玉米產區亞洲玉米螟田間種群幼蟲數量的消長動態

南疆喀什地區疏勒縣、北疆伊犁州伊寧縣、烏魯木齊市新市區均呈現出3個明顯的田間世代累計幼蟲高峰（圖3a～c）。其中，南疆喀什地區疏勒縣第一代、第二代幼蟲的發生盛期和最大世代累計幼蟲量分別為：7月7日（56.7±5.15）頭／百株，8月12日（75.0±8.7）頭／百株，第3個最大累計幼蟲量高峰則在9月18日左右，蟲量為（80.3±7.2）頭／百株（圖3a）。北疆伊犁州伊寧縣、烏魯木齊市新市區則在6月下旬7月初陸續達到第1個幼蟲高峰后均出現1個明顯回落，隨后又在8月上中旬再次快速增加并陸續出現第2個田間世代累計幼蟲高峰；該高峰一直持續到8月下旬，并于9月上中旬再次出現第3個幼蟲高峰，該時期出現部分低齡幼蟲，最高蟲量分別為（875.0±12.2）頭／百株（圖3b）和（298.3±7.1）頭／百株（圖3c），并且第3個幼蟲高峰明顯高于第二代累計幼蟲高峰。哈密市伊州區和昌吉州吉木薩爾縣則在其整個發生季內出現了2個幼蟲累計高峰（圖3d，e），它們總體均處于相對較低的蟲口發生基數。其中，哈密市伊州區第一代、第二代累計幼蟲高峰的時間和峰值分別為7月4日（20.0±2.33）頭／百株、8月29日（26. 67±2.33）頭／百株。昌吉州吉木薩爾縣2個幼蟲累計高峰時間和峰值則分別為7月15日（18.0±1.67）頭／百株、8月19日（13.0±1.33）頭／百株。此外，各監測點中，伊犁州伊寧縣第一代亞洲玉米螟幼蟲田間發生盛期最早（6月26日），其次分別是烏魯木齊市新市區（7月2日）、哈密市伊州區（7月4日）、喀什地區疏勒縣（7月7日）、昌吉州吉木薩爾縣（7月15日）。

2.4新疆主要玉米產區亞洲玉米螟年有效積溫及理論世代數

上述出現3次成蟲、卵及幼蟲發生高峰的伊犁州伊寧縣、喀什地區疏勒縣、烏魯木齊市新市區亞洲玉米螟種群各月有效積溫詳見表3。其中，伊犁州伊寧縣2015年-2023年的年有效積溫為1599.1～1872.2日·度，喀什地區疏勒縣2015年-2023年的年有效積溫為1880.1～2127.5日·度，烏魯木齊市新市區2017年-2023年的年有效積溫則為1859.9～2189.7日·度。上述區域亞洲玉米螟年發生理論世代數為3.0～3.5代（伊犁州伊寧縣）、3.7～4.2代（喀什地區疏勒縣）和3.7～4.3代（烏魯木齊市新市區）。由此可見，上述這3個玉米主產區的熱量資源已達到或基本達到1年發生3代所需的積溫條件（表4）。

3結論與討論

2015年-2016年對新疆各玉米主產區亞洲玉米螟的田間消長規律監測發現，北疆伊犁州、烏魯木齊市以及南疆喀什地區均出現了3個成蟲、卵和幼蟲發生高峰期，且其中第3個幼蟲高峰期均出現于9月上中旬。北疆昌吉州東部、東疆哈密市出現2個成蟲、卵和幼蟲發生高峰期。上述5個監測點除喀什地區疏勒縣的幼蟲數量在9月底10月初出現明顯降低外，其余各監測點在9月下旬均呈現明顯的上升，這可能是由于此時田間仍有部分卵塊陸續孵化，大量低齡幼蟲出現，進而引起幼蟲數量的進一步上升，究其具體原因還有待于日后進一步研究。綜上，這一田間消長規律明顯不同于以往新疆綠洲生態區亞洲玉米螟一年整體發生2代的結果。這一新變化也與喀什地區疏勒縣、喀什地區喀什市，以及伊犁河谷等部分區域亞洲玉米螟發生規律的初步監測結果相一致。本研究根據2015年-2023年間當地有效積溫分別預測年理論發生世代數，其中，烏魯木齊市新市區為3.7～4.3代，伊犁州伊寧縣為3.0～3.5代及喀什地區疏勒縣為3.7～4.2代，這進一步證實了上述3地的熱量資源已達到“亞洲玉米螟3代區”所需的積溫條件。

類似亞洲玉米螟世代數發生變化甚至明顯增加的情況近年來也被證實出現在我國其他多個玉米主產區。如黑龍江省亞洲玉米螟整體發生1～2代，其中齊齊哈爾市歷史記載為1代發生區，目前則被證實變為完全2代或不完全2代區，哈爾濱市也從原先的1代區變為當前的1、2代混發區。吉林省亞洲玉米螟每年發生則為1～2.5代，其中吉林中部地區由原先的1.5代區變為當前的完全2代區，吉林西部則由2代區變為以2代區為主兼2.5代區，吉林東部則仍大多以1代區為主，但部分區域已被證實變為1.5代區。遼寧省沈陽地區也由傳統2代區轉變為2、3代混生區。亞洲玉米螟在我國上述玉米種植區內發生世代數的增加，可直接加重這些區域玉米螟幼蟲的危害程度，甚至導致暴發成災。本研究結果對于持續做好新疆玉米主產區各地亞洲玉米螟精準預測預報具有重要的意義。