新疆绿洲生态垦区棉铃虫发生量的预测预报——以新疆建设兵团第六师垦区为例

王福堂，陈 芳，黄江涛，蹇志宏，马锦颖，刘文江，张伯成

（1.新疆生产建设兵团第六师农业技术推广站，新疆 五家渠 831300；2.新疆生产建设兵团第六师农科所，新疆 五家渠 831301；3.新疆生产建设兵团共青团农场，新疆 五家渠 831301；4.新疆生产建设兵团第六师新湖农场，新疆 昌吉 831208；5.新疆生产建设兵团第六师芳草湖农场，新疆 呼图壁 831207）

2021 年新疆棉花种植面积250.6 万hm2，占全国的82%，总产量达512.9 万t，占全国的89%［1］，至2022 年新疆棉花总产量、单位面积产量、种植面积、商品调拨量已经连续27 年位居全国第一，因而新疆棉花有“世界棉花看中国，中国棉花看新疆”的美誉。在新疆绿洲独特脆弱的生态垦区环境下，作物种类单一，棉铃虫易爆发成灾，正常年景，新疆棉花面积不少于200 万hm2，每公顷农药费用不少于450 元，每年农药费用不少于9 亿元［2-4］。

棉铃虫是新疆棉区常发害虫，每年发生期相对稳定，在生产实践中，发生量是重要的指标，如果能准确预报出某代棉铃虫轻发生，则可以少用药或不用药，这样既不影响棉花正常生长，还能减少防治成本，避免农药污染环境；如果能准确预报出某代棉铃虫大发生，则可以在大发生前10 d，做好防治药剂储备和各项技术准备工作，减少某代棉铃虫的为害。为了找出棉铃虫发生量的规律，本研究对2008—2014 年新疆生产建设兵团第六师垦区（简称新疆第六师垦区）棉铃虫发生量与温度、降雨量、越冬基数、麦田扫网数据进行了归纳整理分析，总结出新疆第六师垦区越冬代、2 代棉铃虫发生量预测预报的方法，并从2015 年开始用于指导新疆第六师垦区9.33万hm2棉花大田防治，以期大幅度减少棉铃虫的防治费用。

1 材料与方法

1.1 调查作物、时间与地点

2008 年4 月1 日至2023 年6 月8 日，对新疆第六师垦区内的棉花、小麦进行调查。

调查地点：棉铃虫越冬基数调查在新疆第六师101 团、102 团、103 团、105 团、106 团，新湖农场、芳草湖农场、共青团、军户农场、土墩子农场、六运湖农场、红旗农场、奇台农场13 个团（农场）进行。

1.2 调查方法

1.2.1 棉铃虫越冬基数调查 由新疆第六师垦区的植保员于每年10 月15 日后在棉花田、蔬菜田、冬麦田内挖蛹，每种作物挖蛹面积不少于100 m2，次年3月底前在上述农田再次挖蛹，记录棉铃虫蛹的数量［5］。

1.2.2 麦田扫网法 每年6 月8 日，在新疆第六师垦区种植小麦的13 个团（农场）采用麦田扫网法统计棉铃虫的数量。根据每个团（农场）麦田数量选择3～100 块麦田，在麦田内沿着小行边走边用捕虫网扫麦穗头部，从左至右，再从右至左为一复网，每块麦田选点不少于3 个点，每点行走距离不少于40 m，每块麦田总扫网数量不少于100 复网。扫完后，记录网内棉铃虫幼虫量、虫龄以及各类昆虫数量。日均温、降雨量数据来自新疆生产建设兵团第六师气象局。

1.3 数据分析

所有数据统计分析、作图均利用Excel 软件处理。棉铃虫发生程度采用《中国棉花害虫预测预报标准、区划和方法》［5］，采用5 级分法，1 级（轻发生），指受害允许密度以下的卵量和虫量；2 级（中偏轻），指介于轻发生和中发生之间的卵量和虫量；3 级（中发生），指多年发生的卵量和虫量的平均值；4 级（中偏重），指介于中发生、大发生之间的卵量和虫量；5级（大发生），指该地区历史上一些高年份的卵量和虫量。

2 结果与分析

2.1 越冬代棉铃虫发生量与温度的关系

昆虫都是变温动物，其打破滞育、发育进程与温度和积温都有密切关系［6，7］，对2008—2014 年新疆第六师垦区的侯、旬均温（图1、图2）和越冬代棉铃虫发生程度（图3）进行统计分析。从图1、图2、图3可以看出，2008 年新疆第六师垦区的侯均温明显高于历年常量，当年新疆第六师垦区越冬代棉铃虫大发生，其余年份棉铃虫中发生或中偏轻发生。棉铃虫发生量与4—5 月的侯均温呈正相关。2008 年5月中下旬至6 月上旬新疆第六师垦区的旬均温明显较其他年份高，当年该垦区越冬代棉铃虫大发生，其余年份，越冬代棉铃虫中发生或中偏轻发生。

图1 2008—2014 年4—6 月新疆第六师垦区的侯均温

图2 2008—2014 年4—6 月新疆第六师垦区的旬均温

图3 2008—2014年新疆第六师垦区越冬代棉铃虫发生程度

2.2 越冬代棉铃虫发生量与4—6月降水量的关系

统计出2008—2014 年新疆第六师垦区4—6 月侯、旬降水量数据（图4、图5），对比该垦区越冬代棉铃虫发生程度（图3）可知，2008—2014 年新疆第六师垦区4—6 月侯、旬降水量与当年越冬代棉铃虫发生程度无相关性。

图4 2008—2014 年4—6 月新疆第六师垦区的侯降雨量

图5 2008—2014 年4—6 月新疆第六师垦区的旬降雨量

2.3 越冬代棉铃虫发生程度与前一年越冬基数的关系

研究表明，越冬代棉铃虫羽化量与前一年棉铃虫越冬蛹基数呈正相关［8-15］，对比分析2005—2014年新疆六师垦区棉田越冬代棉铃虫发生程度和前一年秋季棉铃虫越冬蛹的数量。由图6 可知，2007 年秋季该垦区棉铃虫越冬蛹的数量属于正常年景，2008 年棉铃虫大爆发，2009 年秋季棉铃虫越冬蛹数量较大，2010 年棉铃虫中偏重发生；2012 年秋季棉铃虫越冬蛹数量较少，但2013 年棉铃虫中偏重发生，这说明第六师垦区的越冬代棉铃虫羽化与前一年棉铃虫越冬蛹的数量无关。

图6 2005—2014 年新疆第六师垦区棉铃虫越冬基数与次年越冬代棉铃虫发生程度的关系

2.4 二代棉铃虫羽化发生量预测研究

新疆第六师垦区二代棉铃虫危害较严重，常年发生期是6 月20 日至7 月25 日。分析2008—2014年每年的6 月8 日新疆第六师垦区棉铃虫幼虫数量和棉田2 代实际棉铃虫发生程度（表1）。由表1 可知，每年6 月8 日麦田幼虫数量与棉田2 代棉铃虫发生量呈正相关，整理归纳得到二者的关系，见表2。

表1 2008—2014 年新疆第六师垦区棉铃虫幼虫数量与2 代棉铃虫发生程度统计结果

表2 新疆第六师垦区棉铃虫幼虫数量与2 代棉铃虫发生程度的关系

2.5 验证2015—2023 年预测棉铃虫发生量与实际发生量的符合度

使用上述预测方法，对2015—2023 年新疆第六师垦区越冬代和2 代棉铃虫发生量进行预测，检验预测棉铃虫发生量方法的准确性、可靠性。

对2008—2023 年新疆第六师垦区4—6 月旬平均气温与越冬代棉铃虫发生量预测结果进行检验，由图7 可知，2008 年、2015 年、2020 年、2022 年该垦区旬平均气温明显高于常年，预测越冬代棉铃虫发生量是4～5 级（中偏重至大发生），棉铃虫实际发生量与预测相符合。

图7 2008—2023 年新疆第六师垦区4—6 月旬平均气温

分析2015—2023 年新疆第六师垦区麦田扫网法统计的棉铃虫数量与当年2 代棉铃虫发生量的关系，由表3、表4 可知，除2020 年因新型冠状病毒感染疫情的影响没有试验数据外，其他年份预测符合率均为100%。

表3 2015—2023 年新疆第六师垦区麦田扫网棉铃虫数量（单位：头/百复网）

表4 2015—2023 年麦田扫网预测棉铃虫数量与实际发生情况的符合率

2022 年5 月气温异常升高，通过2022 年的旬气温变化预报了当年棉铃虫越冬代大发生，结合测报数据，提前在5 月25 日开展新疆第六师垦区麦田扫网，要求百复网棉铃虫在4 头以上麦田开展化学防治，降低棉铃虫基数，通过2～3 次化学防治，防效好的团（农场），棉田2 代棉铃虫发生均在3 级以下，避免了重大损失，相反军户农场几乎没有开展麦田化学防治，当年玉米田、番茄田棉铃虫大发生，损失严重。

3 小结与讨论

以往预测各代棉铃虫发生量，需要多因子耦合出函数公式，计算方法繁琐［16-21］，不利于各级植保站进行预报，指导农民开展棉铃虫的防治。

新疆第六师垦区棉铃虫发生量预测方法：①分析每年4—6 月侯均温或旬均温变化，可直观地判断出越冬代棉铃虫是否大发生。②6 月8 日采用麦田扫网法得到棉铃虫数量为0～3 头/百复网，棉田2 代棉铃虫轻发生；4～10 头/百复网，棉田2 代棉铃虫中偏轻发生，10～20 头/百复网，棉田2 代棉铃虫中偏重发生，＞20 头/百复网，棉田2 代棉铃虫大发生。

经过对2015—2023 年第六师垦区9.33 万hm2大田实践反复验证，结果表明，本研究的预测方法简单易行，符合率达100%，8 年间指导各地大田防治，节约了大量防治棉铃虫的费用。

新疆各独立的绿洲生态环境内，作物种类、分布相对稳定，空间相对独立，形成独特的生态环境，按照本技术路线，通过校正相关的参数，即可归纳出指导各绿洲垦区大田棉铃虫的防治方法。

对于第六师垦区3 代棉铃虫发生量的预测，7 月后作物都进入盛花期，棉铃虫食物来源种类多，棉铃虫世代重叠较多，很难从单一作物预测其发生量，除测量温度、麦田扫网法外，可考虑从其他作物物候期等方面调查，进一步找出预报3 代棉铃虫发生量的简便方法。