黑龙江省二化螟虫口密度与粳稻产量损失关系及经济阈值的研究

耿欢欢，李红霞，于洪春，张 奇

（东北农业大学农学院，哈尔滨 150030）

二化螟[Chilo suppressalis（Walker）]是黑龙江省近10年来严重发生危害的新水稻害虫，目前已经成为黑龙江省粳稻生产上的主要害虫之一。1998、1999年该虫在哈尔滨、五常、双城、阿城、尚志市等稻区普遍发生，受害严重地块被害株率达30%[1]。二化螟在水稻整个生育期都可发生危害，在水稻不同生育期分别形成枯鞘、枯心、枯孕穗、白穗、虫伤株等不同的危害症状[2-4]，对水稻产量影响极大[5]。经济阈值是害虫防治决策的重要依据[6-8]。黑龙江省是全国粳稻种植面积最大的省份，也是我国粳稻生产基地[9]。虽然南方籼稻品种与二化螟虫口密度危害间的关系研究报道很多，但目前在黑龙江省还没有二化螟虫口密度与粳稻产量损失和经济阈值的研究报道，已有的研究报道对黑龙江省指导性不强。

本文研究了黑龙江省水稻二化螟虫口密度与水稻产量损失的关系及其经济阈值，以期为指导黑龙江省粳稻生产上对二化螟进行科学、经济、有效的防治提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

水稻品种为东农423。

二化螟虫源为在哈尔滨市郊区水稻田间稻茬中采集得到的越冬幼虫，将越冬幼虫连同根茬放入养虫笼中，让其自然化蛹、羽化。收集卵块进行人工饲养。

1.2 二化螟虫口密度与产量损失估计

试验设在哈尔滨市东北农业大学实验实习基地。5月下旬采用室外桶栽试验，桶高30 cm，直径30 cm，桶内土深30 cm，保持水深3～5 cm。每桶栽植3株水稻，株间距15 cm，采用常规的水肥管理。

在6月中旬将二化螟1龄幼虫接到分蘖期水稻的叶鞘上；在7月中旬将人工饲养的2～3龄幼虫接到孕穗期水稻的叶鞘上。每3丛水稻分别接虫1、2、3、4、5、6、7、8头和不接虫对照，设5次重复，随机区组设计。每桶之间保持0.2 m距离。接虫后每隔5 d观察并记录水稻分蘖数、枯鞘数、枯心数、白穗数和虫伤株数。

收获后对每桶栽水稻分别单独考种，记录各处理穗重、实粒数、秕粒数、千粒重[10]，求出有效分蘖率、枯鞘率、枯心率、白穗率、虫伤株率、结实率及产量损失率等。并对各项指标进行回归分析，得出水稻分蘖期、孕穗期的各项回归方程。

1.3 二化螟为害水稻经济允许损失水平和经济阈值

根据Stern方法计算得出二化螟经济损害允许水平（Economic injury level，EIL）：

式中，C-防治费用（元·m-2），包括农药、劳务、机械折旧等费用；P-农产品价格（元·kg-1）；N-农作物单位面积产量（kg·m-2）；EC-防治效果；F-效益校正系数，一般认为收益是支出的2倍为宜[11-12]。

经济阈值（Economic threshold，ET）是以各年数据做回归分析，设二化螟的虫量为X，二化螟为害所造成的产量损失为Y，由Y与X的回归方程式Y=aX+b，得出回归方程，再根据经济损害允许水平，当Y=EIL时，则X=经济阈值（ET），得出二化螟经济阈值（ET）[13-14]：

2 结果与分析

2.1 分蘖期二化螟不同虫口密度与产量损失关系

水稻分蘖期将二化螟1龄幼虫接到水稻叶鞘上危害，枯鞘、枯心、白穗、虫伤株为典型的二化螟危害症状。二化螟危害调查及考种统计结果见表1。

由表1可知，水稻产量损失率在有虫1头/3丛和2头/3丛时，与无虫对照组比较并无产量下降，其产量差异并没有达到显著水平。水稻在有虫3头/3丛后产量明显减少，并随着虫口密度的增加，产量损失率明显增加，与对照无虫稻株产量差异达到极显著水平。

表1 水稻分蘖期二化螟不同虫口密度水稻产量损失估计Table 1 Yield loss of different population density of rice stem borer at tillering stage

经回归分析得出：虫口密度（X）与枯鞘率（Y）回归方程为Y=3.4945X-3.0854，R2=0.9853；虫口密度（X）与枯心率（Y）回归方程为Y=1.1787X-0.7654，R2=0.9784；虫口密度（X）与白穗率（Y）回归方程为Y=0.6549X-0.8607，R2=0.9744；虫口密度（X）与虫伤株率（Y）回归方程为Y=2.7204X-1.5204，R2=0.9849：虫口密度（X）与产量损失率（Y）回归方程为Y=2.0536X-4.2161，R2=0.9756；枯心率（X）与产量损失率（Y）回归方程为Y=1.7187X-2.7756，R2=0.9704。

2.2 孕穗期二化螟不同虫口密度与产量损失关系

水稻孕穗期将二化螟2～3龄幼虫接到水稻叶鞘上危害，白穗、虫伤株为典型的二化螟危害症状。二化螟危害调查及考种统计结果列于表2。

由表2可知，水稻产量损失率在有虫1头/3丛时，与无虫对照组比较差异达到显著水平，当2头/3丛及以上时，与对照组差异达到极显著水平，并随虫口密度的增加，水稻产量损失率显著增加。

表2 水稻孕穗期二化螟不同虫口密度产量损失估计Table 2 Yield loss of different population density of rice stem borer at booting stage

经回归分析得出：虫口密度（X）与虫伤株率（Y）的回归方程为Y=2.46X+2.3975，R2=0.9526；虫口密度（X）与白穗率（Y）的回归方程为Y=0.7927X+0.9189，R2=0.9747；虫口密度（X）与产量损失率（Y）的回归方程为Y=1.1971X-0.5521，R2=0.9646；白穗率（X）与产量损失率（Y）的回归方程为Y=1.5032X-1.9087，R2=0.9806。

2.3 二化螟危害水稻经济允许损失水平和经济阈值的测定

以锐劲特药剂防治二化螟为例，防治费用130元·hm-2，药剂防治效果为90%，稻谷收购保护价为1.94元·kg-1。根据社会调查，就同种药剂来说，各地的价格、防治效果基本相近，各地的稻谷单价也基本相同。但由于各地的栽培水平和土壤肥力不同，则有不同的产量水平。因此，影响EIL的主要因素是产量水平。设定每公顷稻谷产量在4 750～9 250 kg范围内，测出相应的EIL，再根据经济阈值模型得出水稻不同生育期二化螟的经济阈值，其结果列于表3。

水稻不同生育期，由于增殖补偿能力不同，因此制定的防治指标有所不同。从表3可以看出，无论在水稻分蘖期还是孕穗期，水稻经济损害允许水平都是随着产量水平的增加而减少。在水稻产量4 750～9 250 kg·hm-2范围内，确定水稻经济损害允许水平为3.13%～1.61%。在水稻分蘖期，其经济阈值为每100丛水稻有二化螟幼虫90～116头，折合每公顷虫量为二化螟幼虫269 130～347 175头；在水稻孕穗期，其经济阈值为每100丛水稻有二化螟幼虫60～103头，每公顷虫量为二化螟幼虫181 095～308 160头。

表3 二化螟的经济允许损害水平和经济阈值Table 3 Economic injury level and economic threshold of Chilo suppressalis(Walker)

3 讨论

害虫为害农作物后会引起农作物不同程度的损失，正确估计这种损失对评价该害虫的危害性，制定合理的害虫防治计划、防治指标都是必要的，可以避免生产上的无效防治，减少农药使用所带来的不良后果，有利于保护环境和生态平衡，有利于提高害虫防治的经济效益。二化螟虫口密度与产量损失的关系及经济阈值的研究，在二化螟的治理中占有极其重要的地位。通过二化螟虫口密度与水稻产量损失关系的研究，可对田间被害程度进行准确的估计，对制定科学合理的害虫防治计划和防治指标是十分必要的。

水稻为高分蘖作物，在不同的生育期其分蘖能力不同，对二化螟抗虫性也会存在较大差异。在水稻分蘖期间接虫，由于水稻大量分蘖，且有效分蘖率高，依靠群体得到了补偿。因此，在虫口密度低的时候，水稻产量没有减少反而会有少量增加，当虫口密度达到一定量的时候，水稻产量损失才随着虫口密度的增加而增加。同水稻分蘖期接虫相比，在孕穗期接虫，水稻分蘖已基本停止，水稻不能依靠群体得到补偿，所以，水稻产量损失随着虫口密度的增加而减少。因此，二化螟在孕穗期的防治指标较分蘖期低。

本试验基于水稻生育期分蘖能力的不同，根据黑龙江省粳稻的生长发育特点，分别测定了东农423水稻品种分蘖期和孕穗期的二化螟防治指标，对生产上指导与其抗虫性相似的水稻二化螟的防治具有实践意义。由于实验条件的限制存在以下不足：

a.水稻品种对二化螟的受害程度不同，抗虫性也会存在较大差异，因此对二化螟的经济阈值的确定会随着水稻品种不同而出现差异。考虑到品种抗虫性的差异，对抗虫性差异较大的其他水稻品种，还需做进一步的研究与试验，以期得到科学合理的防治指标。

b.在室外盆栽条件下进行，其与田间条件可能会存在一定的差异，还需做进一步的研究与试验。

c.经济阈值必须基于一定的经济允许损失水平,而经济允许损失水平又随着防治费用、产量水平、稻谷价格和防治效果的变化而变化。害虫防治的经济阈值必须根据当时当地的农业生产水平和市场经济情况而制定。因此,害虫防治的经济阈值具有时效性和地域性的特点。本文所制定的二化螟防治的经济阈值也受到各种因素（防治费用、产量水平、稻谷价格和防治效果）的影响，应在不同时期、不同区域根据经济阈值模型加以调整。

4 结论

在水稻品种东农423分蘖期和孕穗期，确定了二化螟虫口密度（X）与产量损失率（Y）的回归方程分别为：Y=2.0536X-4.2161，R2=0.9756；Y=1.1971X-0.5521，R2=0.9646。在水稻分蘖期，确定其经济阈值为每100丛水稻有二化螟幼虫90～116头；在水稻孕穗期，其经济阈值为每100丛水稻有二化螟幼虫60～103头。

[1] 裴海英,于洪春,赵奎军.黑龙江二化螟发生规律调查[J].植物保护,2002,8(5):27-28.

[2] 郑福山,强承魁,董红霞,等.二化螟的采集与室内饲养方法[J].安徽农业科学,2009,37(17):7837-7838.

[3] 魏洪义,舒畅,张可钱,等.二化螟田间为害株率与为害丛率间的关系[J].江西植保,2006,29(2):55-58.

[4] 孙建中,杜正文.二化螟与水稻被害株的空间、数量、时间结构及其动态[J].昆虫学报,1992,35(2):187-194.

[5] 彭水平.二化螟为害水稻产量损失估算的新方法[J].昆虫知识,1989,26(6):362-363.

[6] Leslie G W.Estimating the economic injury level and the economic threshold for the use of α-cypermethrin against the sugarcane borer,Eldana saccharinaWalker(Lepidoptera:Pyralidae)[J].International Journal of Pest Management,2009,55(1):37-44.

[7] Asghar M,Suhail A,Afzal M,et al.Determination of economics threshold levels for stem borers(Scirpophagasp.)and leaffolder(Cnaphalocrosis medinalis)of rice(Oryza sativa)in the kallar tract of Punjab,Pakistan[J].Int J Aric Biol,2009(11):717-720.

[8] Liang J H,Tang S Y.Optimal dosage and economic threshold of multiple pesticide applications for pest control[J].Mathematical and Computer Modelling,2010,51(5-6):487-503.

[9] 王秋菊,李明贤,迟力勇,等.控水灌溉对水稻产量及品质的影响[J].东北农业大学学报,2009,40(10):5-8.

[10] 李荣田,崔成焕,秋太权.黑龙江省不同粳稻品种穗部性状差异及其对结实率的影响[J].东北农业大学学报,2000,31(4):318-325.

[11] 王华弟,张左生.连作晚稻三化螟为害损失与防治指标研究[J].植物保护学报,1994,21(3):201-208.

[12] 高俊,奚本贵,吴永方.稻曲病产量损失测定及经济阈值初探[J].江苏农业科学,2001(3):36-37,43.

[13] 李茂胜,李起林,严叔平,等.水稻对稻瘿蚊为害补偿力与经济阈值研究[J].华东昆虫学报,2000,9(1):89-95.

[14] 涂修亮,胡秉民.看麦娘和小麦竞争效应模型研究[J].浙江农业大学学报,1999,25(1):36-40.