2020年我国草地贪夜蛾蔓延发生趋势及预测

王 磊，陆永跃

(华南农业大学植物保护学院，广州510642)

草地贪夜蛾Spodopterafrugiperda(Smith)是一种原产于美洲、严重威胁农业生产的重大入侵害虫。自2016年开始，该害虫已经入侵了非洲、亚洲、大洋洲等60多个国家和地区(王磊等，2019a；陆永跃等，2020)。我国于2019年1月11日首次在云南省江城县发现该虫幼虫为害，截止到2019年10月8日入侵了我国26个省(自治区、直辖市)1 518个县(区)，累计发生108万ha，主要发生在云南、广西、湖北、四川、湖南、贵州等6个省(区)(姜玉英等，2019)。按照对寄主取食的偏好性，草地贪夜蛾被分为“玉米型”和“水稻型”两种生物型；玉米型草地贪夜蛾偏好玉米、高粱等，水稻型偏好水稻、石茅等(Capinera，2020)。目前在我国发生的草地贪夜蛾均为“玉米型”，尚未监测到“水稻型”入侵(Zhangetal.，2020)。2019年度调查数据也显示草地贪夜蛾在我国主要为害玉米，玉米上发生危害面积占发生作物总面积98.6%(姜玉英等，2019)。

研究外来入侵有害生物扩散传播能力和规律对其预防与管理具有重要的指导意义。笔者基于2019年入侵扩散数据对草地贪夜蛾入侵我国后的扩散进行了分析，推测当年7月我国该虫入侵的省(市、区)和县(区)数量将达到最大，约为30个省(市、区)2 300多个县(区)，其发生危害面积9月上旬达到最大，约为500万ha(王磊等，2019b)。2019年10月的实际统计数据显示9月初达到最高，为26个省(市、区)1 518个县(区)，发生面积108万ha(姜玉英等，2019)。总体上看，对入侵省(市、区)和县(区)数量、达到最大的日期、发生面积等预测值与实际值差异较大，其主要原因应该是我国针对草地贪夜蛾采取了全方位、高强度防控，且防效显著，这样就明显延缓了该虫传播扩散速度，大幅度减少了发生危害面积。如排除人为因素干扰，根据已有数据建立模型，对草地贪夜蛾扩散传播作出的预测可能与实际入侵发生情况较为接近。

根据《2020年全国草地贪夜蛾防控预案》(农业农村部，2020)和齐国君等(2020)调查数据显示，草地贪夜蛾已经定殖我国，并且在云南、广东、海南、福建、广西、四川等中国大陆的 6省冬季玉米种植区周年繁殖，同时境外虫源迁入时间较2019年同期提前30～40 d，导致草地贪夜蛾虫源北迁时间较2019年提早1个月左右。例如，长江流域草地贪夜蛾的主要迁入期为4～5月，比2019年早1个月(辽宁黑土地，2020)。宁夏2020年草地贪夜蛾成虫始见日期为7月9日，较2019年提早了22 d(宁夏农技推广总站，2020)。面对草地贪夜蛾在我国定殖并已在南方六省份周年繁殖，且北迁时间提前的常态化形势下，了解其在我国定殖后的扩散规律对于制订合理的防控策略和决策非常重要。本文在分析2020年1月1日至2020年7月9日我国草地贪夜蛾幼虫发生为害省级和县级区域数量及幼虫发生面积数据基础上，对今年该虫的传播扩散和发生趋势作出预测，并结合已有研究探讨了该虫在我国定殖后扩散为害规律。

1 材料与方法

通过网络检索获得2020年1月1日至2020年7月9日草地贪夜蛾幼虫发生的省级区域数量、县级区域数量、发生危害面积数据(表1)。以2020年1月1日作为2020年度草地贪夜蛾入侵发生时间的第1天，依次类推。基于2020年1月1日至2020年7月9日草地贪夜蛾幼虫发生的省级区域数量、县级区域数量、发生危害面积数据，使用DPS V18.10高级版(唐启义，2017)对数据进行拟合，建立描述发生时间长度和发生省级区域数量、县级区域数量、入侵发生危害面积之间关系的模型。并应用这些模型对2020年中国大陆该虫可能发生的省级区域数量、县级区域数量及发生危害面积的动态变化进行模拟和预测。

2 结果与分析

截止到2020年7月9日我国共有21个省(市、区)1 029县(区)发现草地贪夜蛾幼虫，危害面积为65.53×104ha(表1)。

基于表1数据分析建立草地贪夜蛾幼虫发生省级区域、县级区域数量、发生危害面积与发生时间的关系模型，结果表明该虫幼虫发生省级区域、县级区域数量随着发生时间增加而增加，符合指数方程形式，具体如下。

(1)幼虫发生省级区域数量-发生时间关系模型：Yp=4.7082e0.00791T(R2=0.9631，F=208.9，P=0.0001)，其中Yp为草地贪夜蛾幼虫发生省级区域数量，T为发生时间长度(d)(图1)。根据该模型推算，草地贪夜蛾幼虫入侵发生的省级区域数量8月27日达31个，9月3日达33个，8月下旬到9月上旬可能达到最大。

续表1 Continued table 1

图1 草地贪夜蛾发生省级区域数量和发生时间长度之间关系Fig.1 Relationship between the duration from occurrence and number of infected provinces for larvae of fall armywormSpodoptera frugiperda

(2)幼虫发生县级区域数量-发生时间关系模型：Yc=83.5209e0.01342T(R2=0.9827，F=396.8，P=0.0001)，其中Yc为草地贪夜蛾幼虫发生县级区域数量，T为发生时间长度(d)(图2)。根据该模型推算，草地贪夜蛾幼虫入侵发生的县级区域数量8月27日达2 064个，9月3日达2 267个，9月10日达2 491个，预测9月上旬数量可能达到最大。

图2 草地贪夜蛾幼虫发生县级区域数量和发生时间长度之间关系Fig.2 Relationship between the duration from occurrence and number of infected counties for larvae of fall armyworm Spodoptera frugiperda

(3)草地贪夜蛾幼虫发生危害面积-发生时间关系模型：Ys=2.8059+0.1170(1.0377T)(R2=0.9994，F=5009.8，P<0.0001)，其中Ys为草地贪夜蛾幼虫发生危害面积，T为发生时间长度(d)(图3)。根据该模型推算，草地贪夜蛾幼虫发生危害面积8月27日达325.27×104ha，9月3日达409.47×104ha，9月10日达515.67×104ha。

图3 草地贪夜蛾幼虫发生面积和发生时间长度之间关系Fig.3 Relationship between the duration from occurrence and area of infected field for larvae of fall armyworm Spodoptera frugiperda

3 结论与讨论

草地贪夜蛾是一种重大危险性迁飞性害虫，掌握其在我国扩散传播和发生规律对制订科学防控策略尤为重要。本文基于2020年草地贪夜蛾发生数据对该虫定殖我国后第一年扩散发生趋势进行了分析和预测。与王磊等(2019)预测结果相比，本研究发现2020年9月上中旬草地贪夜蛾幼虫应可能在我国适生的所有省级区域发生，明显晚于基于2019年数据预测出的7月中旬(王磊等，2019b)，而与2019年成虫入侵扩散实际时间相近，例如天津为2019年我国最晚监测到草地贪夜蛾成虫的省级区域，首见时间为9月20日(姜玉英等，2019)。本研究推测9月中旬草地贪夜蛾幼虫发生县级区域数量为2 491个，显著少于2019年预测的8月5日成虫入侵的县级区域数量(2 674个)，高于2019年草地贪夜蛾实际发生的县级区域数量(1 518个)(姜玉英等，2019；王磊等，2019b)。本研究预测9月中旬草地贪夜蛾幼虫发生面积为515.67×104ha，与2019年预测发生面积(9月5日，508.77×104ha)极为相似，显著高于2019年实际发生面积(108×104ha)(姜玉英等，2019；王磊等，2019b)。

省级区域发生数量、县级区域发生数量以及发生面积的预测值与实际发生情况之间的差异可能是由于以下原因造成的：(1)推测的是9月中旬草地贪夜蛾发生面积，即以当时我国大部分省区均发生草地贪夜蛾推算而来，而实际情况是2019年9月中旬我国东北地区(黑龙江、吉林、辽宁等)并未监测到草地贪夜蛾，且部分地区虽有草地贪夜蛾成虫发生，但并未发现幼虫造成为害。如果排除仅发现成虫未见幼虫为害的天津、北京、宁夏、内蒙古等4个省区，按照2019年8月 16日即河北省首发草地贪夜蛾幼虫为害的时间节点来计算(河北省植保植检总站，2019)，基于2020年数据的预测发生面积为226.75×104ha，基于2019年数据的预测发生面积为210.53×104ha，则与2019年实际发生面积相近；(2)我国对草地贪夜蛾防控工作十分重视，各项措施落实到位，取得了良好防效，显著降低了草地贪夜蛾发生面积和危害程度。在草地贪夜蛾发生伊始，农业农村部制定了《全国草地贪夜蛾防控方案》，落实防控责任，抓好预警监测、技术指导服务、应急处置等工作，截止2019年9月27日累计防控面积达160×104ha(农业农村部，2019)，明显延缓了该虫扩散蔓延速度。

草地贪夜蛾已在我国定殖并在南方部分地区周年繁殖(齐国君等，2020；Yangetal., 2020)。2020年我国该虫北迁时间也较2019年有所提前，2020年3月底江苏和安徽即监测到草地贪夜蛾成虫零星迁入，长江流域主要迁入期为4-5月份，比2019年提早了1个月(辽宁黑土地，2020)。但是，对比2020年和2019年草地贪夜蛾实际发生数据发现(图4)，4月前2020年草地贪夜蛾发生省级区域和县级区域数量、幼虫发生面积明显高于2019年同期，但是4月以后两者发展趋势趋于一致。发生这种现象可能由以下原因造成的。

图4 2019年与2020年草地贪夜蛾幼虫发生区域及面积趋势比较Fig.4 The comparison on number of infected regions and area for larvae of the fall armyworm Spodoptera frugiperda between year of 2019 and 2020注：A图为省级区域，B图为县级区域，C图为发生面积；2019年草地贪夜蛾发生数据来源于王磊等(2019b)，统计时间为2019年1月11日至2019年8月17日。Note: A represented provincial region, B and C did County level region and infected area. Occurrence data of Spodoptera frugiperda in 2019 came from Wang et al. (2019b), and collected from Jan. 11 to Aug. 17, 2019.

(1)相比2019年刚刚入侵我国，2019年12月-2020年4月草地贪夜蛾已经在我国大陆南方6省周年繁殖并在周年繁殖区内迁飞扩散，同时1-4月份气象条件(温度、季风等)不适宜草地贪夜蛾在周年繁殖区外地区扩散和生存(王磊等，2019b；吴秋琳等，2019；Yangetal.，2020)，因此，出现了2020年4月份之前该虫发生省区、县区数量、发生面积高于2019年同期现象。4月份之后，随着周年繁殖区外地区的温度适宜草地贪夜蛾生存且有利于其北迁的季风出现，草地贪夜蛾经随季风向长江流域、黄淮海和华北大范围扩散传播后2个年度动态趋于一致。(2)目前在我国定殖的草地贪夜蛾为玉米型(Zhangetal.，2020)，玉米是其嗜食寄主。长江流域是我国草地贪夜蛾迁飞过渡区，以湖北为例，春玉米播种时间在3月中下旬(何俊欧等，2017)。在4月之前即使草地贪夜蛾成虫迁飞至过渡区，由于嗜食寄主缺乏，也不会大面积发生为害。这可能是2020年 4月之前该虫发生面积显著高于2019年同期，而4月之后两者趋于一致的原因。据此推测，我国草地贪夜蛾北迁且对周年繁殖区以外地区产生大范围危害的时间应该在4月以后，因此，周年繁殖区首先要紧抓每年4月前草地贪夜蛾防控，以降低北迁虫源数量。

本文仅仅分析和预测至9月中旬草地贪夜蛾发生情况主要是基于以下原因：(1)天津是2019年我国最晚监测到草地贪夜蛾成虫的省级区域，首见时间为9月20日(姜玉英等，2019)，而2019年该虫入侵最北的天津、北京、宁夏、内蒙古均未发现幼虫危害；(2)谢殿杰等(2020)推测北方为草地贪夜蛾1～2代区。适宜该虫危害的玉米最迟生育期为乳熟期，7月底-8月初黑龙江、吉林、辽宁等地玉米进入灌浆期(王永力等，2013；周斌等，2017)，因此，草地贪夜蛾应在7月底之前迁飞扩散至东北地区才有可能发育完成一代；(3)华北和东北地区9月-10月初适合草地贪夜蛾幼虫危害的玉米等寄主均已收获，并且当地平均温度在20℃以下。

本研究是根据2020年发生的实际数据进行拟合和预测的，得到的结论与2019年的研究基本一致，即：(1)每年4月之前草地贪夜蛾主要在周年繁殖区为害，之后才会迅速向北扩散为害；(2)我国草地贪夜蛾发生区域北界应在东北南部，该虫对黑龙江、吉林等东北地区玉米生产可能影响不大；(3)每年我国“玉米型”草地贪夜蛾发生为害的最大面积可能在500万ha左右。本研究仅是根据目前现有数据进行的，需要在全国范围内对草地贪夜蛾扩散迁飞进行长期系统观测，进而建立更科学、更准确的预测预警方法。