宁乡市传统双季稻区水稻耕作制度的变化对二化螟发生规律的影响

刘新伟 徐灵超 范学军 胡赛晶 喻明华 周 赛

（1.宁乡市种子技术推广服务站，湖南 宁乡 410600；2.宁乡市农业技术推广中心，湖南 宁乡 410600；3.宁乡市双江口镇农业综合服务中心，湖南 宁乡 410600；4.宁乡市白马桥街道办事处农业综合服务中心，湖南 宁乡 410600）

二化螟［Chilo suppressalis （Walker）］俗称钻心虫，属鳞翅目，螟蛾科，是我国水稻的重要害虫之一。宁乡是湖南省重要的产粮大县，常年水稻种植面积150万亩以上，单双季稻混栽现象普遍。二化螟是宁乡市水稻上的主要虫害之一，近几年来，宁乡市水稻二化螟的发生规律与约十年前相比发生了很大的变化，年发生代次已由过去的不完全四代发展为完全四代；越冬基数和发生面积在波动中逐年加大；发生程度由过去的一代重二代三代逐步减轻的规律发展为一代三代四代都重；2021年测报灯下的一二三四代蛾量分别为5804 头、4661 头、8585 头、23181 头，与五年前相比增加了一个数量级。严重威胁我市粮食生产安全。在当前国家严格要求农药减量的形势下，二化螟的发生形势反而更为严峻，为植保工作者带来不小的压力。以上这些新情况，使二化螟成为我市水稻病虫防治的重中之重，当务之急。影响水稻二化螟发生程度的各种因子中有虫源基数、耕作制度与栽培管理、品种、天气、防治等。宁乡市水稻二化螟发生程度持续加重有以上多重因素的共同作用，但近年来耕作制度的变化很大，已经成为主要变量。在我市传统双季稻区，一季稻种植面积不断扩大，单双混栽越来越严重，一季稻内部播期又不一致，导致桥梁田多，非常有利于二化螟的辗转为害。本文通过研究宁乡市传统双季稻区代表乡镇回龙铺镇2011年至2021年过去十一年的相关数据来研究水稻耕作制度变化对二化螟发生规律的影响，试图找出其中的规律，为做好测报和防治工作提供依据。

1.材料与方法

1.1 调查区域

回龙铺镇是我市传统的水稻种植区，拥有水稻田3.32万亩。水稻种植的自然条件、设施条件、人文条件、技术条件都非常成熟，尤其近年来在水稻耕作制度方面的变化在我市非常有代表性。并且我市长年在回龙铺镇设有病虫测报点、病虫测报系统观测区、试验田等。为了探究水稻耕作制度变化对二化螟发生规律的影响，且由于二化螟发生的地域特性，笔者选取了回龙铺镇作为研究的对象区域。

宁乡市回龙铺镇2011-2021年常年种植的水稻早稻品种有湘早籼24号、湘早籼32号、湘早籼45号、中嘉早17号、中早25 号、中早35 号；一季稻品种有兆优5431、兆优5455、昌两优8 号、和两优332 等；双季晚稻品种有湘晚籼13 号、H518、岳优518、盛泰优018、盛泰优722、盛泰优626、济优1127 等。近年来种植品种变化不大。

1.2 测报灯观测

测报灯 型号： 佳多B1 黑光20W（2011年—2013年）；佳多F Ⅲ 黑光20W（2014年—2021年）。监测地点：宁乡市回龙铺镇沩河村（N28°11′47.55″ E112°25′37.17″）。用上述测报灯进行诱测，每年从4月1日开始，至10月15日为止。每天黄昏开灯，天明关灯。将诱集物分日存放，一周两次利用瓷盆、镊子、口罩等工具区别种类，清点虫数。然后将观测结果记入记载表中。

1.3 越冬后虫口密度调查与计算

选有代表性的有效虫源田（包括冬闲田和春季作物田）10 块，每块采用双对角线10 点取样，每点0.5m2。在翻耕冬种田和未翻耕田内割取10个样点内的全部外露稻桩，剥查计数，得到各类型田每亩活虫数。

计算公式为：各类型田每亩活虫数=查得的总活虫数（头）*667/调查面积（m2）；加权平均活虫数（头/每亩）=∑某一类型田每亩活虫数（头）*该类型田面积比例（%）。

1.4 枯鞘株率、枯心率、白穗率、螟害率调查与计算

采用平行跳跃式取样，每块田取100 丛，计算被害株。同时调查20 丛稻的分蘖或有效穗数。按以下公式计算被害率：

枯鞘株率（或枯心率、白穗率）=100丛稻内的枯鞘数（或枯心数、白穗数）*100/（20 丛稻的分蘖数（或穗数）*5）。

螟害率=枯心率+（1-枯心率）*白穗率。

加权平均被害率（%）=∑各类型田的被害率（%）*该类型田面积比例（%）。

每周调查一次，当代的为害率以最高的那一周为准。

1.5 指标的选取

1.5.1 发生规律相关指标

发生期指标：选取各代幼虫盛孵高峰作为发生期的指标；

发生和为害程度指标：二化螟一代主要造成早稻枯鞘、枯心；二代主要造成早稻虫伤株、一季稻枯鞘、枯心；三代主要造成一季稻枯心、白穗、双季晚稻枯鞘、枯心。笔者选取了二化螟越冬后基数（头）、灯下越冬代全代成虫数（头）作为虫源基数指标；选取了早稻枯鞘株率作为一代二化螟为害程度的指标；选取一季稻枯鞘株率作为二代二化螟为害程度的指标；选取一季稻螟害率作为三代二化螟为害程度的指标。

1.5.2 耕作制度变化情况指标

根据回龙铺镇的水稻种植实际，耕作制度的变化主要体现为单双混栽，其它方面变化较小。双季稻由于基本是大户种植，没有散户种植，播期比较一致；一季稻散户多一些，播期有早迟。一季稻有播期的差异为水稻二化螟提供了较好的食料条件，桥梁田作用更为突出。为了分析方便，本文设K=一季稻种植面积/双季稻种植面积，用来表示混栽情况，也用来表示耕作制度的情况。

1.6 耕作制度变化对二化螟发生规律的影响分析

1.6.1 对发生量和为害程度的影响

将2011年—2021年宁乡市回龙铺镇水稻二化螟的越冬后基数与同年早稻二化螟枯鞘株率、K 值与同年二化螟越冬后基数（头）、K 值与同年二化螟灯下越冬代全代成虫数（头）、早稻枯鞘株率(%)、一季稻枯鞘株率(%)、一季稻螟害率(%)等进行一元线性相关性分析和回归分析，以找到耕作制度的变化对二化螟发生量和为害程度的影响。

1.6.2 对发生期的影响

将2011年—2021年宁乡市回龙铺镇水稻二化螟各代盛孵高峰与同期K 值的变化作图比较，来研究耕作制度的变化对水稻二化螟发生期的影响。

1.7 数据处理

采用Excel 2007 进行数据处理；用SPSSPRO 在线数据分析平台进行相关性分析和线性回归分析（最小二乘法）。

2.结果与分析

表1 2011-2021年宁乡市回龙铺镇水稻种植面积及二化螟发生为害情况

表3 2011-2021年宁乡市回龙铺镇水稻种植面积及二化螟各代发生期

2.1 越冬基数对早稻二化螟发生为害程度的影响

越冬后基数对早稻二化螟发生为害程度来说是非常重要的影响因子，如表2，对宁乡市回龙铺镇2011年至2021年早稻枯鞘株率和当年二化螟的越冬后基数做一元线性相关分析后，结果表明，两者的相关方程为y=0.499+0.001x，相关系数R=0.670，P=0.024(＜0.05)，两者相关性显著。随着越冬基数的增加，二化螟对早稻的枯鞘危害逐步加重（见图1）。

表2 相关性分析

2.2 K 值与二化螟越冬后基数的关系

由表2 发现，K 值和二化螟越冬后基数的一元线性回归方程为y=118.567+2536.344x，R=0.691，P= 0.018（＜0.05），两者相关性显著。但分析图2 发现，从2015年以后，K值的变化与次年的越冬后基数相关性更高，两者的曲线几乎是平行的，可以说K 值是次年越冬后基数的先行指标；而且当K 值在2017年大于1 以后，二化螟的越冬后基数开始显著性增加。

2.3 K 值与二化螟灯下越冬代总蛾量的关系

由表2 可知， K 值与灯下越冬代总蛾量的相关系数为0.877，P 值为0.0003（＜0.05），有强相关性，两者的一元线性回归方程为y=-1346.365+3149.215x。并且，当K值在2017年达到1.0 后，灯下越冬代总蛾量开始逐年明显上升（如图3）。根据K 值对二化螟越冬后基数和灯下越冬代总蛾量的影响来看，K 值的变化成为影响次年越冬后虫源基数的主要因素。

2.4 K 值与一代二化螟为害程度的关系

根据表2可知，K值与早稻枯鞘率的相关系数为0.884，P 值为0.0003（＜0.05），两者相关性显著，一元线性方程式为y=-1.368+4.26x。通过分析发现，2017年以前，当K值小于等于0.5 时，K 值与早稻枯鞘率之间相关性不大，不是决定为害程度的主要因子；但2017年以后，当K 值大于等于1 时，两者的相关性大大增加了（如图4）。说明当一季稻种植面积开始大于双季稻种植面积时，量变引起了质变，危害程度大大增加了。

2.5 K 值与二代二化螟为害程度的关系

如表2，K 值与一季稻枯鞘株率之间的相关系数R=0.056，P=0.87(＞0.05)，说明两者之间不存在相关关系（见图5）。但如果去掉2021年特殊发生重的年份，只分析2011-2020年K 值与一季稻枯鞘株率之间的关系，两者的相关系数R=-0.59，P=0.072（＞0.05），表明，当一般年份时随着K 值的增加，一季稻枯鞘株率有降低的趋势，但二者负相关性不显著，此时我们会发现对于二化螟二代的为害程度来说，由于一季稻种植面积的增加反而变得减轻了（如图5-1）。但在特殊重发生的年份，以上这种效应就没有了，二代二化螟发生一样会比常年重。

2.6 K 值与三代二化螟为害程度的关系

见表2，图6，K值与一季稻螟害率的相关系数为0.440，P 值0.176（＞0.05），两者之间相关性不显著。三代二化螟主要为害一季稻造成枯心和白穗，为害双季晚稻造成枯鞘、枯心。三代二化螟对一季稻的为害程度与上代的基数有关，与防治有关。当然，三代二化螟对双季晚稻的为害程度还与K 值有关。例如2021年由于农民没有重视一季稻上三代二化螟的防治，造成一季稻枯心株率达4.15%，白穗率0.2%，双季晚稻枯鞘株率1.44%，枯心株率达1.94%。

2.7 K 值与水稻二化螟各代发生期的关系

水稻二化螟各代盛孵高峰与K 值的关系如图7-1，图7-2，图7-3，图7-4.四图中K 值与水稻二化螟一、二、三、四代的盛孵高峰关系不明显。表明K 值的变化对一、二、三、四代二化螟发生期影响不明显。

3.结论与讨论

上述研究结果表明，虽然年际间其它影响水稻二化螟发生程度的重要因子如天气、防治等每年都不同，但水稻耕作制度的变化依然对二化螟的发生为害规律产生了显著的影响。具体如下（参照图7）：

图7 宁乡市水稻混栽区二化螟代际关系图

3.1 一季稻种植面积与双季稻种植面积的比值增加导致次年越冬后虫源基数增加。其背后的机理一是，一季稻受二化螟二三四代共三代的为害，而双季晚稻只受三四代为害，四代时基本没人防治了，在一季稻与双季晚稻防治水平差不多的情况下，此时一季稻二化螟田间虫口密度可能要比双季晚稻多，从而会增加越冬基数和越冬后基数。二是，一季稻种植面积增加，而双季晚稻种植面积减少后，增加了当年双季晚稻三代二化螟发生时的虫源田（此时一季稻是桥梁田），所以会造成双季晚稻三代、四代发生加重，进而增加了越冬基数和越冬后基数。

3.2 一季稻种植面积与双季稻种植面积的比值增加让一代二化螟对早稻的危害显著增加。其作用机理一方面是随着一季稻面积的增加，越冬代虫源田面积也增加，增加了虫源基数；另一方面是单位越冬后基数也随着上年一季稻面积的增加而增加了。

3.3 二代二化螟的为害程度与一季稻种植面积与双季稻种植面积的比值的大小不相关，主要是因为一代二化螟发育相对整齐，而且当地每年对一代二化螟的防治比较重视，对一代二化螟的防治效果较好。甚至因为一季稻面积增加了，稀释了二代二化螟的虫口密度，其对一季稻的为害反而减轻了。

3.4 三代二化螟的发生为害与一季稻种植面积与双季稻种植面积的比值大小不相关。对于一季稻来说，三代发生的程度与二代的基数和三代时的防治密切相关。对于双季晚稻来说，如果三代防治得好，受害就轻，与这个比值关系不大；如果三代防治不力，发生为害程度就因为一季稻桥梁田的作用而与这个比值相关。

3.5 四代时基本没人防治了，这时四代的发生基数就与三代的防治有关。如果防治不力，一季稻和双季晚稻就会互为桥梁田，同时受到本田和桥梁田的上代为害，如此循环。

3.6 一季稻内部的播期不一致，更利于二化螟的辗转为害和代际传播。

3.7 当一季稻种植面积与双季稻种植面积的比值低于0.5 时，影响水稻二化螟发生为害程度的主要是其他因子，如天气、防治等，上述效应就不明显；当这个比值大于0.5，甚至大于1 时，这个因子就成了主要影响因子，此时越冬后基数、越冬代全代蛾量，一代为害程度都显著上升。

3.8 一季稻种植面积与双季稻种植面积的比值对水稻二化螟发生期的影响不明显。

由以上分析，我们可以得出结论，传统双季稻区水稻耕作制度的上述变化会产生两个重大影响，一是会直接影响一代二化螟的发生为害程度，加重危害。二是会增加桥梁田，一旦二三四代防治不力，就会造成二化螟辗转为害，世代交替，大大地增加田间虫口密度，引起大发生，进而增加当年的越冬基数，又造成次年早稻的大危害。

所以从这个角度来说，为了降低水稻二化螟的危害，减少农药用量，应提倡农民种植双季稻，或者统一种植一季稻，集中连片种植，尽量避免插花种植，严格区域布局，统一播期，减少二化螟桥梁田。无法完全达到以上要求的，混栽区一季稻的比率也应控制在1/3 以下。