草地贪夜蛾对云南德宏玉米经济损失评估及防治措施调查

万敏 太红坤 顾蕊 王根权 刘峙 米倩倩 张金平 李红梅 王振营 聂凤英 张峰

摘要

草地貪夜蛾Spodoptera frugiperda自2019年1月入侵我国云南以来，快速蔓延为害，严重威胁我国的玉米生产和粮食安全。本研究基于云南省德宏州351份玉米农户调查数据，利用以直接经济损失和防治费用为基础的经济损失评估模型，估算了2019年草地贪夜蛾对德宏州玉米生产造成的经济损失，并分析了农户实际采用的防治措施。结果表明，2019年草地贪夜蛾对德宏州玉米生产造成的经济损失约为1 399.29万元，其中，玉米产量变化造成的直接经济损失约为366.51万元，农户防治投入增加和政府宣传、培训和防治等费用支出约为1 032.78万元。本研究不但为了解草地贪夜蛾对我国不同地区作物生产造成的经济损失提供例证，也为因地制宜地制定草地贪夜蛾防治策略提供科学依据。

  关键词

草地贪夜蛾;玉米;农户调查;经济损失

中图分类号：

S433.4

文献标识码：A

DOI：10.16688/j.zwbh.2020603

Economic loss assessment of maize production caused by the fall armyworm Spodoptera frugiperda and investigation of control strategies in

Dehong prefecture of Yunnan province

WAN Min1，TAI Hongkun2，4，GU Rui3，WANG Genquan2，LIU Zhi1，MI Qianqian1，

ZHANG Jinping1，LI Hongmei1，WANG Zhenying1，5，NIE Fengying3，ZHANG Feng1，5*

（1. MARACABI Joint Laboratory for Biosafety， Institute of Plant Protection， Chinese Academy of

Agricultural Sciences， Beijing100193， China; 2. Plant Protection and Quarantine Station， Dehong

Prefecture， Mangshi678400， China; 3. Agricultural Information Institute， Chinese Academy of

Agricultural Sciences， Beijing100081， China; 4. Seed Management Station， Dehong Prefecture，

Mangshi678400， China; 5. State Key Laboratory for Biology of Plant Diseases and Insect Pests，

Institute of Plant Protection， Chinese Academy of Agricultural Sciences， Beijing100193， China）

Abstract

Since its first invasion in Yunnan province in January 2019， the fall armyworm， Spodoptera frugiperda， has spread rapidly and seriously threatened maize production and food security in China. In the present study， we conducted farmer survey and collected data from 351 maize farmers in Dehong prefecture of Yunnan province. Thereby the economic losses caused by the fall armyworm to maize production in Dehong prefecture in 2019 were calculated by using the economic loss assessment model based on direct economic loss and management costs. Control practices used by farmers to manage the fall armyworm and sources of recommendations were also analyzed. The results showed that the economic loss caused by the fall armyworm to maize production in Dehong prefecture in 2019 was about 13.992 9 million Yuan， among which the direct economic loss caused by the change of maize yield was around 3.665 1 million Yuan， and the management costs such as increased farmers’ expenses in control and government’s investment in publicity， training and prevention and control activities was around 10.327 8 million Yuan. The findings gained from this study provide evidence for understanding the economic losses caused by fall armyworm to crop production in different regions of China， and will help develop sciencebased fall armyworm management strategies adapted to local conditions.

Key words

fall armyworm;maize;farmer survey;economic loss

草地贪夜蛾Spodoptera frugiperda（J. E. Smith）俗称秋黏虫，英文名fall armyworm（FAW），是一种原产于美洲热带和亚热带地区的迁飞性农业害虫[1 -2]。草地贪夜蛾适生区域宽、寄主范围广、繁殖能力强、扩散速度快，2016年入侵非洲[3- 5]，2018年进入亚洲[6- 7]，2020年蔓延至大洋洲的澳大利亚[8]。目前，草地贪夜蛾已扩散并分布在全球100余个国家[9]，成为世界性重大农业害虫[10 -12]。有研究表明，在田间种群发生较重情况下，草地贪夜蛾在美洲和非洲造成玉米减产20%～72%[13 -15]，严重威胁玉米种植户经济收入和全球粮食安全。

草地贪夜蛾于2019年1月由缅甸侵入我国云南，主要为害玉米和甘蔗等作物[16- 18]。2019年，全国有26个省份发现草地贪夜蛾，在玉米上发生面积为106.5万hm2，为害主要集中在西南地区，其中云南省62万hm2，约占60%[19 20]。根据国家《农作物病虫害防治条例》，2020年9月《一类农作物病虫害名录》将草地贪夜蛾列为17种一类病虫害之一[21]。因此， 研究评估草地贪夜蛾对我国玉米生产造成的损失，对于认识草地贪夜蛾对我国农业生产的潜在危害及其防控策略的制定都具有重要意义。国内学者采用MaxEnt模型和ArcGIS地理信息系统分析了草地贪夜蛾在我国的潜在适生区，用@risk随机模型预测了草地贪夜蛾对我国玉米产业可能造成的经济损失[22 -23]。但是，结合农户调查数据，对草地贪夜蛾造成的经济损失进行评估的相关研究尚不多见。

云南省位于我国玉米生产带的最南端，玉米是云南省第一大作物，近5年玉米播种面积稳定在173.3万hm2左右，约占全省粮食作物播种面积的42%左右[24]。德宏傣族景颇族自治州位于云南省西部，北、西、南三面与缅甸接壤，是草地贪夜蛾入侵我国的最前线。由于光热条件充足，除春、夏季的青贮、饲用玉米外，鲜食玉米在云南南部四季都有种植，也是当地农民主要收入来源之一，而云南玉米周年种植及播期多样性也为草地贪夜蛾提供了全年不断的丰富食源，是其为害严重的原因之一[25]。本研究基于德宏州玉米农户调查数据建立经济损失评估模型，估算2019年草地贪夜蛾对德宏州玉米生产造成的经济损失，并分析农户实际采用的防治措施，为认识草地贪夜蛾对不同地区造成的经济损失提供例证，并为进一步因地制宜地制定草地贪夜蛾的防控策略提供科学依据。

1材料与方法

1.1农户调查

云南省德宏州的玉米播期大体分为冬玉米（鲜食玉米）和夏玉米（饲用玉米），收获期分别集中在每年的4月 5月和9月 10月。本研究于2019年6月下旬和10月下旬针对鲜食玉米和饲用玉米种植户，以随机抽样的方式开展了2次农户问卷调查。根据2019年3月草地贪夜蛾在德宏州冬季甜玉米为害调查数据，在德宏州2市3县（芒市、瑞丽、陇川、盈江和梁河）中，芒市和瑞丽的鲜食玉米平均被害株率最接近全州平均水平[25]，因此，选择在芒市和瑞丽进行农户调查。调查涉及德宏州芒市和瑞丽市下属的5个乡镇10个村，共获得有效问卷351份，其中鲜食玉米问卷170份，饲用玉米问卷181份。调查问卷采取一对一访谈形式，涵盖农户基本信息， 2018年和2019年鲜食玉米或者饲用玉米两个收获季玉米的播种、田间管理、病虫害防控和产量，以及草地贪夜蛾发生、防治等22个问题，其中，2018年的农户数据作为草地贪夜蛾入侵前的基线数据。调查问卷主要问题、答题形式及数据类型见表1。

1.2农户调查数据分析

用SPSS统计软件分析农户调查数据。采用单因素方差分析方法分析芒市和瑞丽两地在玉米单产和农药投入上是否存在差异，从而确定调查数据的样本总平均值是否具有代表性。在两地数据差异显著条件下，根据2019年瑞丽和芒市的玉米播种面积在两地玉米播种总面积中的占比，给两地数据赋予不同的权重（某地权重=该地玉米播种面积/两地玉米播种 总面积×100%）计算加权平均值，用以计算经济损失。

采用配对t测验分别分析鲜食玉米和饲用玉米在2018年和2019年两个收获季，玉米单产和农户单位面积农药投入上的差异，从而考量2019年草地贪夜蛾的入侵是否对两地的玉米单产和农户防治投入造成了显著的影响。

1.3经济损失评估模型

草地贪夜蛾对玉米生产造成的潜在經济损失L包括直接经济损失Ld、间接经济损失Lid和防治费用支出C。直接经济损失是指玉米产量和品质下降所引起的经济损失;间接经济损失是指饲料加工、酿造、制药等相关行业的经济损失;防治费用支出主要指植保产品的投入、宣传培训、监测预警和防治等相关工作和活动的费用。鉴于其他相关行业数据的缺乏，参照国内其他学者的研究方法[26 27]，本研究着眼于农业生产投入和产出的损失，只关注玉米产量变化造成的直接经济损失和防治费用支出。因此，草地贪夜蛾对德宏玉米生产造成的经济损失评估模型为：L=Ld+C。

1.3.1玉米产量变化造成的直接经济损失

由于鲜食玉米和饲用玉米在测产标准和市场价格上完全不同，所以草地贪夜蛾造成的玉米经济损失计算模型为：

Ld=Ld1+Ld2=S1×D1×Y1×R1×P1+S2×D2×Y2×R2×P2;

其中， 下标中1代表鲜食玉米，2代表饲用玉米。S1，S2和D1，D2分别为2019年德宏州鲜食玉米和饲用玉米的播种面积和草地贪夜蛾发生率;Y1，Y2，R1，R2分别为根据农户调查数据计算的德宏州鲜食玉米和饲用玉米的平均单产和草地贪夜蛾造成的玉米减产比率;P1和P2分别为德宏州鲜食玉米和饲用玉米的市场价格。

1.3.2防治费用支出

因草地贪夜蛾的入侵为害引起的防治费用C=Cf+Cg=（S1×D1×Cc1+S2×D2×Cc2）+Ca+Cp+Cm+Cu;

式中，Cf为农户因防治草地贪夜蛾增加的防治成本;Cg为政府管理草地贪夜蛾防治工作实际产生的投入费用。其中，下标中1代表鲜食玉米;2代表饲用玉米;S1，S2和D1，D2分别为2019年德宏州鲜食玉米和饲用玉米的播种面积和草地贪夜蛾发生率;Cc1和Cc2分别为采用农户调查数据计算的德宏州鲜食玉米和饲用玉米单位面积农户防治成本增加值; Ca为政府相关宣传培训工作费用;Cp为政府购买农药免费发放的支出;Cm为政府监测预警工作的费用;Cu为政府统防统治工作支出。

2结果与分析

2.1草地贪夜蛾对德宏玉米生产造成的经济损失

2.1.1玉米产量、产量损失以及防治成本测算

由农户调查数据，得到瑞丽和芒市两地鲜食玉米和饲用玉米2018年和2019年两季的单产和单位面积农药投入（表2）。为了分析两地总体样本平均值的代表性，以不同县市（瑞丽和芒市）为变量，对2018年和2019年两季鲜食玉米和饲用玉米的单产和单位面积农药投入分别做单因素方差分析，结果表明，除了2018年饲用玉米农药投入外，其他对应的玉米单产和农药投入在两地均有显著性差异（表2），因此，不能简单采用两地所有样本的平均值代表德宏州的总体情况。本文将芒市和瑞丽的农户调查数据分别统计，计算两地玉米单产和单位面积农药投入在2018年和2019年两年间的变化。

对瑞丽和芒市的鲜食玉米和饲用玉米在2018年和2019年的单产和单位面积农药投入分别进行配对样本t测验，结果表明：两年间，农户在鲜食玉米上的农药投入在瑞丽和芒市均存在显著性差异（瑞丽：t=5.881， df=95， P<0.01;芒市：t=2.357， df=70， P<0.05），而单产在瑞丽和芒市均无显著差异（瑞丽：t= 0.812， df=95， P=0.419;芒市：t= 0.291， df=73， P=0.772）;农户在饲用玉米上的农药投入在瑞丽和芒市均有显著性差异（瑞丽：t=10.987， df=64， P<0.01;芒市：t=10.041， df=112， P<0.01）;而单产在瑞丽有显著差异（t= 3.95， df=65， P<0.01），在芒市无显著差异（t=1.704， df=111， P=0.091）。其中，芒市饲用玉米单产平均值2019年比2018年还略有增加，从农户调查得知2018年玉米倒伏严重，影响了当年的玉米收获，所以2018年芒市饲用玉米单产偏低。

由农户调查数据（表2）计算得到2019年瑞丽和芒市鲜食玉米和饲用玉米的平均单产Yn，草地贪夜蛾造成的减产率Rn，及单位面积农户防治成本增加值Ccn（表3）。根据德宏州农业农村局统计数据，2019年瑞丽和芒市的鲜食玉米播种总面积为1.07万hm2，其中瑞丽占比29.5%，芒市占比70.5%;饲用玉米两地播种总面积为1.77万hm2，其中瑞丽占比约为19.6%，芒市占比80.4%。因此，本文对两地的鲜食玉米和饲用玉米采用不同的权重，鲜食玉米权重为瑞丽30%，芒市70%;饲用玉米权重为瑞丽20%，芒市80%。由此，计算得到Yn，Rn和Ccn的加权平均值 （表3）。加权平均值能更好地反映德宏州玉米生产的整体情况，作为本文估算草地贪夜蛾在德宏州造成经济损失的数据依据。

2.1.2玉米产量变化造成的直接经济损失

根据德宏州农业农村局统计数据，2019年德宏州鲜食玉米和饲用玉米的播种面积S1和S2分别为1.19万hm2和4.04万hm2。草地贪夜蛾在德宏州玉米上的平均发生率D为 44.34%。根据农业农村部重点农产品市场信息平台、云南省农业厅官网以及媒体的实时价格报道，2019年鲜食玉米平均价格P1为2.7元/kg，饲用玉米（含15%水分）平均价格P2为2.3元/kg。将通过加权平均得到的德宏州因草地贪夜蛾造成的鲜食玉米和饲用玉米的产量损失Yn×Rn（表3），代入直接经济损失的计算公式，得到草地贪夜蛾入侵德宏州引起2019年玉米产量变化造成的直接经济损失约为366.51万元（表4）。

2.1.3防治费用支出

草地贪夜蛾防治费用支出为农户防治成本增加值Cf和政府防治投入Cg之和。根据加权平均后得到的因草地贪夜蛾入侵引起的2019年德宏州农户单位面积防治成本增加值（表3），计算出2019年德宏州农户防治成本增加总量Cf为823.38万元。另外，2019年政府防治草地贪夜蛾投入Cg来源于德宏州植保植检站，其中Ca为24.5万元，Cp为110.54万元，Cm 为27.86万元，Cu为46.5万元， Cg为209.40万元。因此，草地贪夜蛾入侵造成2019年德宏州防治费用总支出约为1 032.78万元（表5）。

2.1.4 草地贪夜蛾对2019年德宏州玉米生产造成的经济损失

本研究只关注玉米产量变化造成的直接經济损失和防治费用支出，因此草地贪夜蛾对2019年德宏州玉米生产造成的经济损失约为：

L=Ld+C=366.51+1 032.78=1 399.29（万元）

变化范围为1 152.60万元～1 645.98万元。

2.2農户对草地贪夜蛾的认知及防治措施

2.2.1农户对草地贪夜蛾的认知程度

农户调查结果显示，在鲜食玉米收获季之后（2019年6月）， 德宏州受访农户中有51%的农户认为自己认识、并能在田间辨识出草地贪夜蛾，42%的农户认为草地贪夜蛾是此季鲜食玉米最重要的病虫害。 在饲用玉米收获季（2019年10月），受访农户中能辨识出草地贪夜蛾的农户达到了66%， 根据农户对玉米常规害虫的排序，81%的农户认为草地贪夜蛾是本季饲用玉米上最重要的病虫害（图1）。由此可见，德宏州玉米种植户对草地贪夜蛾的田间辨识度和田间重要性的认知度随着草地贪夜蛾入侵我国和为害作物时间的推移有很大程度的提高。

2.2.2农户防治草地贪夜蛾实际采用的防治措施及防治建议来源

对草地贪夜蛾采取防治措施的受访农户中，超过98%的农户以化学防治为主要防治措施， 20%～27%的农户还采用了人工捕捉，只有1个农户提到了利用杀虫灯。 关于所用化学农药的名称，65%的受访农户能够清楚说出防治草地贪夜蛾所使用的农药名称， 用药种类比较单一，其中74%的农户使用的是各种品牌的甲氨基阿维菌素苯甲酸盐。

关于农户采用的草地贪夜蛾防治建议来源，主要包括农资店、政府农技推广人员、邻居和亲友，自己的经验，以及大众传媒等。大部分受访农户表示防治建议有多个来源，不同信息来源的鲜食玉米和饲用玉米农户人数分别占总受访农户人数的百分比见图2。

从2019年6月到10月，德宏州玉米种植户对草地贪夜蛾的认知有很大程度的提高，而农户防治草地贪夜蛾的防治建议来源也有变化，以农资店为主要来源的农户比重下降了37百分点（从86%到49%），而以政府农技人员为防治建议来源的农户比重上升了44百分点（从18%到62%），由此可见，德宏州政府和基层农技推广部门对于草地贪夜蛾防治的宣传和培训工作成效显著，逐渐被越来越多的农户认可。

3讨论

根据云南省农业科学院对草地贪夜蛾为害的田间调查，截至2019年6月下旬，德宏州2市3县均已发生草地贪夜蛾为害[28]。

本研究通过农户问卷的方式采集数据，评估草地贪夜蛾入侵对玉米产量和农户防治投入的影响，由于在同一个乡镇找不到足够数量未受草地贪夜蛾为害的对照组农户，因此参照国外相似研究[29]，本文用农户回忆的2018年相关数据作为草地贪夜蛾入侵前的基线数据，以2019年的数据作为草地贪夜蛾入侵后的数据。鉴于调查农户的样本整体在玉米种植品种方面变化不大，故本文没有考虑两年间种植品种变化对玉米产量的影响。此外，云南省玉米产量统计数据显示，近5年玉米产量稳中有升， 2017年和2018年的玉米单产分别为345.06 kg/667m2和345.81 kg/667m2[24]， 基本没有变化。因此，本文用2018年和2019年两年间玉米单产和农药投入变化估算2019年草地贪夜蛾对德宏州玉米生产造成的经济损失。

本调查研究结果显示，2019年草地贪夜蛾对德宏州玉米产业造成的经济损失约为1 399.29万元。2019年草地贪夜蛾在德宏州为害玉米面积为2.32万hm2，在云南全省为害玉米面积为63.05万hm2[19]，德宏州的为害面积占全省为害面积的3.67%，由此可推算，2019年草地贪夜蛾对云南全省的玉米产业造成的经济损失约为3.81亿元，与喜超等在2019年5月对云南玉米产业经济损失的预测值1.84亿～4.53亿元相符[22]。对比我国其他关于草地贪夜蛾对玉米产业潜在经济损失评估的研究，本研究通过农户调查所得的鲜食玉米和饲用玉米的实际减产率为1.03%和0.58%，远小于其他研究所采用的来自文献的10%～40%的减产率; 所采用的草地贪夜蛾在德宏州的发生率44.34%，大于喜超等和秦誉嘉等所采用的10%[22 23];而计算所得的经济损失值也介于不防治场景和防治场景之间，符合草地贪夜蛾入侵以来，位于入侵一线的云南省德宏州采取防治策略和措施卓有成效的实际情况，一定程度上印证了本研究方法的合理性和结果的可靠性。

2019年草地贪夜蛾对于德宏州玉米产量造成的影响较轻，主要得益于政府防控策略得当，农户防控意识强、积极性高、防治及时[11，18]。此外，2019年1月份草地贪夜蛾发生之初，德宏州植保植检站与中国农业科学院植物保护研究所专家对全州草地贪夜蛾的发生为害情况进行了调查，及时开展了识别与防控技术培训，4月份在德宏州芒市召开的“云南省草地贪夜蛾防控现场会”，对草地贪夜蛾防控技术的宣传和推广起到了推动作用。本文对德宏州玉米生产因草地贪夜蛾造成的经济损失的评估，与其他学者的研究方法和结果互相比较、印证，提供了开展外来有害生物经济损失评估研究的多种可能途径。

根据外来有害生物的发生发展过程，2019年草地贪夜蛾在我国完成了入侵和定殖过程，2020年起将进入暴发为害过程[12]。2020年，云南省受境外虫源、省内定殖虫源和国内回迁虫源的叠加影响，草地贪夜蛾呈现发生时间更早、范围更广、为害更重的特点[30]。在实现农民丰产增收和保障国家粮食安全的同时，如何帮助农民科学用药、尽量减少化学农药的投入，因地制宜地推广以农业防治、理化诱控和生物防治为基础的综合防治技术措施应用，是农业生产中亟须解决的一个重要难题。

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收稿日期：2020 11 13修订日期：2020 12 21

基金项目：

中国农业科学院科技创新工程（CAASASTIP2016AII）;中央级公益性科研院所基本科研业务费专项（Y2019YJ06）

* 通信作者

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