2001-2015年宁夏玉米病虫害发生特征与损失分析

佘奎军，刘永进，贺 奇，彭玉海，刘艳妮，程晋龙，杨国虎*

(1.宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏永宁 750105；2.宁夏勘查设计院，银川 750002；3.宁夏红寺堡区农牧和科学技术局，宁夏吴忠 751999；4.银川能源学院生物工程系，宁夏永宁 750105)

2001-2015年宁夏玉米病虫害发生特征与损失分析

佘奎军1，刘永进2，贺 奇1，彭玉海3，刘艳妮4，程晋龙1，杨国虎1*

(1.宁夏农林科学院农作物研究所，宁夏永宁 750105；2.宁夏勘查设计院，银川 750002；3.宁夏红寺堡区农牧和科学技术局，宁夏吴忠 751999；4.银川能源学院生物工程系，宁夏永宁 750105)

玉米病虫害是威胁玉米生产的最重要生物因素。基于宁夏植物保护统计数据、玉米种植面积及产量等数据，重点分析2001年至2015年间宁夏玉米病虫害发生特征与经济损失情况。结果表明：2001年到2015年，宁夏玉米病害、虫害年均发生面积分别为7.32万hm2次和38.83万hm2次，其年均防治面积分别为5.36万hm2次和39.45万hm2次；15年间宁夏玉米病虫害的发生面积、发生程度、防治面积和防治程度和挽回损失量均呈显著增加趋势。受病虫害影响，15年间宁夏玉米病害、虫害造成的玉米实际损失量年均分别为0.8万t与3.05万t，采取病害、虫害防治措施后，累计挽回损失量分别为1.94万t、16.82万t，玉米病虫害防治起到了减小损失的作用。从病虫害种类来看，玉米病害发生面积较大的为玉米大小斑病、玉米锈病、玉米瘤黑粉病、玉米茎基腐病、玉米丝黑穗病，玉米病毒病也有发生但面积不大；玉米虫害发生面积较大的为玉米蚜虫、玉米叶螨、玉米螟、粘虫、双斑萤叶甲和地下害虫蛴螬、地老虎、金针虫和蝼蛄，玉米蓟马和土蝗每年也有发生。因此，需要加强抗病虫品种的选育和筛选，使用水平抗性高的品种，注重不同垂直抗性品种的合理布局；根据不同病虫合理开展区域性病虫害综合预防、治理，提高防治效果，降低病虫害对玉米生产的影响。

玉米；病害；虫害；发生面积；挽回损失量；实际损失量

玉米是重要的粮食作物、饲料作物和工业原料。2010年，宁夏玉米种植面积和总产量均超过小麦和马铃薯，成为宁夏第一大粮食作物。2001年-2015年间，宁夏玉米种植面积从约占全区粮食作物种植面积的18.9%增加至39.2%，产量从占全区粮食总产量的34.5%增加至60.9%(宁夏回族自治区统计局和国家统计局宁夏调查总队，2015)，这期间宁夏玉米品种经历了第五，第六次品种更新换代；种植模式由灌区的玉米小麦套种模式逐步向单种玉米转变；种植布局上，扬黄灌区单种玉米面积快速增加，宁南山区种植面积逐年上升；玉米类型由籽粒玉米为主，逐步向籽粒玉米为主，青贮玉米面积迅速增加，鲜食玉米等专用化玉米面积同步增加的局面转变(王永宏，2014)。玉米种植面积短期内的迅速增加，种植模式、种植结构，品种结构等一系列的变化使得玉米病虫害发生种类、危害程度也发生了相应变化，但宁夏在这方面鲜有报道。

利用宁夏2001-2015年15年间植物保护统计资料，重点对宁夏玉米病虫害发生、防治、病虫害造成的损失和采取防治措施后挽回的损失等方面相关指标及病虫害的种类和变化趋势进行了分析，旨在明确宁夏玉米病虫害发生及造成的损失特征，为宁夏玉米病虫害预防及制定有效防控措施提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 数据来源

2001-2015年宁夏玉米病害和虫害发生面积、防治面积、挽回损失量、实际损失量数据来源于植物保护统计资料；2001-2015年宁夏玉米种植面积和产量数据来源于宁夏统计年鉴(宁夏回族自治区统计局和国家统计局宁夏调查总队，2015)。

1.2 指标及计算方法

种植面积、病虫害发生面积、防治面积单位为hm2；总产量、挽回损失量、实际损失量单位为t。指标定义及计算公式为：

发生程度定义：病害和虫害的发生面积占当年种植面积的比例，即发生程度=(病害/虫害)发生面积/种植面积；病害和虫害的防治程度定义：病害和虫害的防治面积占当年种植面积的比例，即防治程度=(病害/虫害)防治面积/种植面积；病害和虫害的挽回损失率定义为病害和虫害的挽回损失量占总产量的比例，即挽回损失率=(病害/虫害)挽回损失量/总产量；玉米病害和虫害的病害和虫害的实际损失率定义为病害和虫害的实际损失量占总产量的比例，实际损失率=(病害/虫害)实际损失量/总产量(房雪等，2014；赵梦等，2014；贺奇等，2016)。

1.3 分析方法

数据处理及变化趋势线绘制用Excel及DPS统计软件进行分析。

2 结果与分析

2.1 玉米作物病虫害发生面积和发生程度

2001-2015年这15年间玉米病害发生面积呈显著增长趋势，发生面积在3.63-16.99万hm2波动，年均发生面积为7.32万hm2次，其中2015年病害发生面积最大，达到16.99万hm2(图1-A)。玉米病害发生程度从2001年到2015年呈显著增长趋势(表1)，变化幅度为17.74%-57.41%。年平均为32.54%，最高的年份为2013年(57.41%)，最低的年份为2008年(17.74%)(如图1-A)。在这15年期间，玉米虫害发生面积呈显著增长趋势，发生面积在26.32万hm2到67.87万hm2次间，年均发生面积为38.83万hm2次。虫害的发生程度也呈显著增长趋势(表1)，变化幅度在155.66%-224.92%，最小的年份为2003年(155.66%)，最大的年份为2015年(224.92%)(如图1-B)。从表1和图1均能看出2001-2015年间，虫害的发生面积与发生程度一直显著高于病害发生面积与发生程度。

表1 2001-2015年玉米病虫害各类指标线性趋势

注：X，2001到2015年；线性方程中X系数>0，线性增加趋势；X系数<0，线性减少趋势；P系数<0.05，线性趋势显著；P系数>0.05，线性趋势波动；↑或↓，显著增长或下降；↗或↘，波动增长或下降。Note: X stands for year from 2001 to 2015; In linear equation, the X coefficient >0 indicates increases linearly, and the X coefficient <0 indicates decreases linearly. The P coefficient <0.05 is a linear trend, and the P coefficient >0.05 is linear. ↑ or ↓ indicate significant increase or decrease atP<0.05; ↘ or ↗ indicate no significant trend.

图1 2001-2015年宁夏玉米病虫害发生面积(A)和发生程度(B)Fig.1 Occurrence area (A) and occurrence intensity (B) of plant disease and pest insect in maize from 2001 to 2015

图2 2001-2015年宁夏玉米病虫害防治面积(A)和防治程度(B)Fig.2 Control area (A) and control degree (B) of plant disease and pest insect in maize from 2001 to 2015

2.2 玉米病虫害防治面积和防治程度

从玉米病虫害防治面积数据来看(如图2-A)，玉米病害防治面积呈显著增加趋势(见表1)，2001-2015年间玉米病害防治面积变化幅度为1.46-12.85万hm2，年均防治面积为5.36万hm2，2003年防治面积最少，为1.46万hm2，2014年最多，为12.85万hm2。玉米虫害防治面积也呈显著增加趋势(见表1)，2001-2015年间玉米虫害防治面积变化幅度为28.26-53.26万hm2，年均防治面积为39.45万hm2，2002年防治面积最少，为28.26万hm2，2015年最多，为53.26万hm2。从表1可以看出，在这15年期间，玉米病害防治程度呈显著上升趋势，防治程度在8.26%-44.51%，平均为22.97%。2003年防治程度最低，为8.26%，最高的年份为2014年(44.51%)(见图2-B)。从玉米虫害防治程度来看，2001年到2015年宁夏玉米虫害防治程度呈波动下降趋势(见表1)，玉米虫害防治程度变化幅度为133.54%-219.83%。其年均防治程度为181.25%；虫害防治程度最低的是2006年(133.54%)，最高的为2001年(219.83%)。

2.3 玉米病虫害防治后挽回损失量和挽回损失率

从2001年到2015年宁夏玉米病害防治后挽回损失量呈显著增加趋势(见表1，图3-A)玉米病害防治后挽回损失量从2001年0.68万t上升到2015年的3.6万t，年均挽回玉米损失量为1.3万t，(图3-A)；虫害防治后挽回损失量也呈显著增长趋势，挽回损失量变化幅度为0.6万t到2.25万t，年均损失量1.94万t(图3-A)。

从玉米挽回损失率来看，从2001到2015年宁夏玉米病害的挽回损失率呈显著增加趋势(见表1)，变化幅度为0.45%-1.58%，平均为0.76%，对整体的挽回损失率影响较小。而虫害的挽回损失率整体呈波动下降趋势，波动幅度在5.64%-9.92%，年平均为7.12%，挽回损失率在2015年最高为9.92%，2004年最低为5.64%(如图3-B)。

图3 2001-2015年宁夏玉米病虫害防治后挽回损失量(A)和挽回损失率(B)Fig.3 Recover loss (A) and recover loss ratio (B) of plant disease and pest insect in maize from 2001 to 2015

2.4 玉米病虫害实际损失量和实际损失率

从2001年到2015年宁夏玉米病害实际损失量呈现波动增加趋势(如表1，图4-A)，波动幅度为0.31-2.16万t，年均实际损失量为0.8万t，虫害实际损失量2001年至2006年表现出波动增加趋势。其中，2005年实际损失量最低为0.67万t，其他年份间实际损失量在1.8万t到6.71万t间波动，虽个别年份表现高低趋势，但整体呈增长趋势，15年期间虫害年平均实际损失量为3.05万t，虫害的实际损失量远大于病害损失量(图4-A，表1)。

玉米实际损失率结果表明，从2001年到2015年宁夏玉米病害实际损失率呈波动上升趋势(图4-B，表1)，波动幅度为0.07%-1%，其年均实际损失率为0.5%。玉米虫害实际损失率大约分为三个阶段，从2001年到2005年，玉米实际损失率呈显著下降趋势，从4.5%下降至0.55%，到2005年达到最低，其后，2006-2013年，除2010年较高外，其他年份整体呈波动增加趋势，到2013年达到最高为2.12%，2014年又下降至1.22%，2015年达到最高为2.96%，年平均为2.01%(图4-B，表1)。

图4 2001-2015年宁夏玉米病虫害实际损失量(A)和实际损失率(B)Fig.4 Actual loss (A) and actual loss ratio (B) of maize disease and pest insect from 2001 to 2015

2.5 玉米病害的种类与发生面积

根据植物保护统计资料，如表2所示，2001年至2015年间，玉米大小斑病约占宁夏病害发生总面积的28.92%-75.99%，平均占发病总面积的60.18%，为宁夏玉米的最主要病害。2008年以前植保部门将玉米大斑病和小斑病一起统计，2008年开始将玉米大斑病和玉米小斑病分开统计。15年间由于气候等原因，波动很大，特别是2013年到2015年，2013年玉米大小斑病发生面积突跃至9.11万hm2，到2015年增加至12.91万hm2，其中大斑病发生面积为9.77万hm2，小斑病发生面积为3.14万hm2，从分类统计的数据来看宁夏玉米大斑病的年平均发生面积为4.72万hm2，小斑病的年平均发生面积为1.45万hm2，大斑病的发生要重与小斑病的发生。除玉米大小斑病外，玉米锈病也是宁夏非常重要的病害，从2009年开始作为分类监测的玉米病害之一，2009-2015年间年发生面积为1.14万hm2。玉米瘤黑粉病也是从2009年开始做专门统计的病害，2009-2015年间年发生面积为0.88万hm2。此外，玉米丝黑穗病、玉米茎基腐病、玉米病毒病也都有发生，其中玉米茎基腐病2009-2015年平均发病0.33万hm2，2014年最高达到了0.7万hm2，虽然年度间有波动，但也成了宁夏玉米不容忽视的病害之一。玉米丝黑穗病一直被作为监测玉米病害，2001年至2015年间年平均发生面积为0.27万hm2，受气候等诸多因子影响，年际间变化也很大，变化幅度为0.01万hm2-0.52万hm2。玉米病毒病近年也时有发生，且有加重的趋势，2009年至2005年间年平均发生面积为0.1万hm2，随着玉米种植面积的快速增长，外引玉米品种的增多，玉米纹枯病，玉米疯顶病、玉米苗期根腐病病也有发生，但是面积不大。

2.6 玉米虫害的种类与发生面积

如表3所示，2001-2015这15年期间，根据宁夏植保统计数据，可将宁夏玉米主要虫害分为两个阶段，第一阶段为2001-2008年，玉米螟、玉米粘虫和地下害虫，为主要虫害，地下害虫没有做专业分类的统计，全部合并统计，除这几种专门监测的虫害外，其余虫害都统一统计为其他虫害。第二阶段为2009-2015年，玉米面积迅速增加，新的病害种类逐渐增多，病虫分类统计更加全面，地下害虫也将地老虎，蛴螬，金针虫和蝼蛄做单独的分类，以2009年后的统计数据做分析，危害较重的有蚜虫、叶螨、玉米螟、粘虫、双斑萤叶甲，地老虎、蛴螬、玉米蓟马和蝼蛄，其中蚜虫从2008年开始做单独监测，发生面积在12.95万hm2到21.86万hm2间波动，年平均发生面积为16.86万hm2，发生面积近年呈逐年增加的趋势，为宁夏发生面积最大的玉米虫害。玉米叶螨也称为红蜘蛛，2008年开始做专门的分类统计，发生面积也较大，受气候等诸多因子影响，发生面积波动较大，但每年发生面积都在10.66万hm2以上，2015年达到了22.6万hm2，年平均发生面积为14.47万hm2。玉米螟是宁夏一直被监测的玉米病害，在2001-2006年发生都比较严重，发生面积在6.66万hm2至9.7万hm2间波动，2006年玉米螟发生最重，2001年最轻，年平均发生面积为7.38万hm2，从2007年至2015年玉米螟发生面积有所减少。一直在3.31万hm2至5.82万hm2间波动，2013年发生最重。双斑萤叶甲也是近年才开始分类统计的玉米病害，2009年到2015年间年均发生面积为3.35万hm2。从表中可以看出，地下害虫也是宁夏非常重要的虫害，在这15年期间，发生虫害的面积一直在2.14-8.37万hm2间波动，平均年发生面积为4.45万hm2，从2009年以后，将蛴螬、地老虎、金针虫和蝼蛄做分类统计，地下害虫中，从发生面积来看，地老虎发生面积最大，2009年至2015年发生面积在2.03-4.64万hm2间波动，2014年发生面积最大，为4.64万hm2，2013年最轻，年平均发生面积为3.02万hm2。金针虫和蛴螬发生面积相当，2009-2015年间，年均发生面积分别为1.23万hm2和1.13万hm2。玉米蓟马从2010年分类统计以来，有逐年加大的趋势，年发生面积约为0.49万hm2。玉米土蝗从2015年开始分类统计，2005-2015年间除2005年发生面积较大，为1.25万hm2外，其余年份发生面积在0.13万hm2至0.67万hm2间波动，年均0.46万hm2。此外，玉米蛀茎叶蛾、斜纹夜蛾近年也有发生，但是面积不大。

表2 宁夏玉米病害不同年份间发生面积图(单位：万hm2)

注：“-”，无统计数据。Notes: -symbol for no statistical data

表3 不同年份间宁夏玉米虫害发生面积图(单位：万hm2)

注：“-”，无统计数据。Notes: -symbol for no statistical data

3 结论与讨论

2001年宁夏玉米的播种面积为14.8万hm2，到2015年已增长至30.18万hm2，其中2001年至2006年增速较慢一直维持在18.5万hm2以内，2007年跃增至20万hm2以上，以后迅速增加，至2015年，9年间增加了10万hm2，伴随着播种面积的快速增加，玉米病虫害发生面积迅速增加从32.82万hm2增加至84.87万hm2。玉米面积的迅速扩大，虽然生产上推广的品种数很多，但在生产上应用时间相对较长且种植面积较大的品种却很少，玉米品种较为单一(杨国虎等，2010；王永宏，2014)，尤其美国先锋公司的“先玉335”品种极其衍生品种种植面积较大，该品种易感大斑病小斑病和玉米螟(刘杰和姜玉英，2014)，短时间单一品种面积的迅速扩大，破坏了生态环境的多样性，扰乱了农田生态系统原有的平衡(Altieri MA and Letourneau DK, 1982)，为玉米病虫害的加剧发生提供了有利的寄主条件。

气候、耕作模式、品种结构的变化也对病虫害的发生发展及危害程度产生非常大的影响(王晓鸣，2006；霍治国等，2009)。全球气候变暖使作物种植北界，海拔高度界限逐步提高(李祎君等，2010；霍治国等，2012)，2001-2015年，15年间宁夏宁南山区玉米面积增速超过灌区，玉米面积向更高海拔地区扩大，同时病虫害无论在范围还是程度上跟着扩大。同时，宁夏近年的暖冬及上半年气候整体表现为干旱，气温高，降水少的特点，这样的气候非常有利于地下害虫的越冬，造成宁夏近年地下害虫面危害面积持续增加，2009年至2015年地下害虫面积从4.1万hm2增加至8.37万hm2，年均增加0.61万hm2；宁夏夏季气温偏高、局部时段性干旱，红蜘蛛、蚜虫等干旱引起的病虫害较为严重，秋季8-9月份阶段性降雨较多，对玉米螟等病虫发生极为有利(刘媛等，2008；刘媛等，2009；刘媛等，2011)。

耕作模式上，引黄灌区主要栽培模式-麦套玉米“吨粮田”模式也逐步被单种玉米的种植模式所替代(王永宏等，2014)，这种耕作模式上的变化也极大地影响了玉米病虫的发生规律和频率(石洁等，2005；李少昆和王崇桃，2008)。同时玉米用途上已经朝着专用化的方向发展，如用于饲料的全株青贮型玉米和高蛋白型品种和高淀粉型品种面积逐步扩大，以及面积逐步扩大的果蔬型玉米等，这些专用玉米品种和普通玉米品种对不同病虫害的抗性不同，这一系列的变化都影响着玉米病虫害的发生种类及在玉米不同生育时期的危害程度(王晓鸣，2005)。

此外，玉米种植重茬、连作现象较为普遍，以及轻简栽培技术及全程机械化的推广，玉米机械化收获实现了秸秆还田，虽对提高土壤有机质含量，改善土壤结构，培肥土壤起到了积极的作用，但也增加了土传病害如丝黑穗病、茎基腐病和纹枯病等及地下害虫如地老虎、蛴螬、金针虫等的病虫源基数积累，增加了玉米病虫害发生的机会(商洪生，1980)。2001年至2015年间，早期植保数据调查只将玉米病害如黑穗病和大小斑病做分类统计，其他如玉米茎腐病、锈病、茎基腐等都合并按其他病害一并统计；玉米虫害地老虎、蛴螬、金针虫也没有作分类的统计，这可能由于当时玉米品种较少，播种面积较小，病虫害种类也较少且都没有形成很严重的危害，但随着宁夏乃至全国玉米播种面积的持续增加，以及玉米品种在相同生态区间的引种、杂交种跨省、跨区间的调运(刘杰和姜玉英，2014)，导致了病虫源的扩散，并在一个地区随播种面积的扩大而迅速积累病虫源，逐步扩大了危害的面积，使得部分次要病虫害上升为主要病虫害(王晓鸣，2006)。

从玉米病虫害防治面积及防治程度分析，宁夏玉米病害2001-2015年平均防治面积为5.36万hm2，防治程度平均为22.97%，虫害的年平均防治面积为39.45万hm2，防治程度为181.25%，说明15年来宁夏玉米的病虫害防治无论是防治面积还是程度上都是虫害高于病害的防治。2001-2015年15年间，防治玉米病害，虫害共挽回玉米产量193.8万t，按照宁夏2015年单产7872 kg/hm2计算(http://www.stats.gov.cn/tjsj/)，相当于增加了24.6万hm2种植面积的玉米产量。

虽然开展防治工作有效地降低了玉米生产损失，但是还需要加强玉米病虫害预测、预报和预防工作，严格贯彻执行玉米病虫害“预防为主，综合防治”的植物保护方针，在不同玉米种植区，针对主要病害虫害，合理选择和推广水平抗性高的抗病、虫害品种，同时注重不同垂直抗性品种的合理布局；研究、筛选适宜杀菌剂进行种子包衣，从源头上对丝黑穗病等土传病害进行预防；在农艺上，通过合理改革耕作制度，调节农田小气候，减小病、虫害发生概率；同时，种子管理部门加强植物检疫和种源地管理，切断种子调运传播病虫害的途径，保证种子健康、安全，减小病虫害种传率(王晓鸣，2006)。玉米属于大株作物，在玉米生长中后期，植株较为郁蔽，病虫害不易及时发现，应加强玉米病虫害田间监测与诊断，为有效防治赢得时间。玉米部分害虫有迁飞习性，部分病害可以随空气传播，因此需要根据不同病虫合理开展区域性病虫害综合防御、治理，以提高防治效果，有效降低病虫害对玉米生产的影响。

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CharacteristicofoccurrenceandlossfromdiseasesandinsectpestsinMaizeproductioninNingxiafrom2001to2015

SHE Kui-Jun1, LIU Yong-Jin2, HE Qi1, PENG Yu-Hai3, LIU Yan-Ni4, CHENG Jin-Long1, YANG Guo-Hu1*

(1. Crop Institute, Ningxia Academy of Agriculture and Forestry, Yongning 750105, Ningxia Province, China; 2. Ningxia Agricultural Prospecting and Design Institute, Yinchuan 750002, China; 3. Hongsipu Bureau of Agriculture, Animal Husbandry and Science and Technology in Ningxia, Hongsipu 751999, Nignxia Province, China; 4. Bioengineering Department of Yinchuan Energy College, Yongning 750105, Ningxia Province, China)

Maize diseases and insect pests are the most important biological factors which threatening the production of Maize. On the basic of statistical data of plant protection, maize planting area and yield data, the characteristic of diseases and insect pests and economic loss were selective analyzed from 2001 to 2015. The results showed that the mean occurrence areas of diseases and insect pests were 73.2 and 388.3 thousand hectare yearly, meanwhile the mean prevention and control areas were 53.6 and 394.5 thousand hectare, respectively. The occurrence areas, occurrence intensity, prevention and control areas, prevention and control intensity of diseases and insect pests in maize significant increased during 15 years. The prevention and control has been done with the mean saved loss yield of maize from diseases and insect pests were 19.4 thousand tons and 168.2 thousand tons, respectively. Affected by disease and pest insect, the actual loss of maize caused by corn diseases and insect pests were 8 thousand tons and 30.5 thousand tons during 15 years. The results meaned that the prevention and control of maize diseases and pests played very important role in reducing losses. The major kinds of maize diseases and insect pests based on the occurrence area are northern leaf blight of corn, maize common rust, maize common smut, maize stalk rot, corn smut, corn stalk rot, smut of maize and maize disease caused by virus, aphid, maize red spider, corn borer, corn armyworm, double spotted leaf beetle, black cutworm, grub, wireworm, mole cricket and corn locust. Therefore, it is necessary to strengthen the diseases and insect resistance breeding and selection of resistant varieties, using the high level resistance varieties, reasonable layout on different vertical resistant varieties; carry out regional pest prevention and control according to the characteristics of different diseases and insects, improve the control effect, reducing the adverse effects of diseases and pests on maize production.

Maize; diseases; insect pests; occurrence area; recover loss; actual loss yield

佘奎军，刘永进，贺奇,等.2001-2015年宁夏玉米病虫害发生特征与损失分析[J].环境昆虫学报，2017,39(5):1071-1080.

Q968.1;S433

A

1674-0858(2017)05-1071-10

宁夏自然科学基金(NZ13113)；宁夏农林科学院自主研发项目(NKYQ-13-04，NKYG-17-02-1，DWHZC-2017007)

佘奎军，男，1982年生，助理研究员，研究方向为玉米遗传育种工作，E-mail：nxskj@sohu.com

*通讯作者Author for correspondence, E-mail: ncorngh@163.com

Received: 2017-05-24; 接受日期Accepted: 2017-08-16