新疆棉区主要害虫的演替及其机理分析＊
李进步1
吕昭智
2＊＊
王登元1 田长彦2
(1新疆农业大学农学院，乌鲁木齐830052;2中国科学院新疆生态与地理研究所，乌鲁木齐830011)
摘 要 阐述了新疆棉区主要害虫的演替及其机理。1950～1960年主要害虫为黄地老虎、牧草盲蝽
桌球技巧象、烟蓟马、苜蓿蚜为主;1970～1980年以棉铃虫、烟蓟马、棉长管蚜、棉红蜘蛛为主；从1990年开始以棉铃虫、棉蚜、棉红蜘蛛为主。导致这一演替的主要原因为作物布局、耕作制度、栽培方法、管理技术的变化和农药化肥的过量施用。
关键词 害虫，演替，农田景观，棉花，新疆
中图分类号 Q961 文献标识码 A 文章编号 1000-4890(2005)03-0261-04
Succession and its mechanism of cotton pests in Xinjiang .LI Jinbu 1,L Z haozhi 2,WA NG Deng yuan 1,T IAN
Changy an 2(1Xinjiang Agriculture University ,Urumqi 830052,China ;2
X injiang Ecology and Geo graphy Institute ,Chines e Academy of Sciences ,Urumqi 830011,China ).Chinese Journal of Ecology ,2005,24(3):261～264.
T he succession and its mechanism of co tton pests in Xinjiang w ere summarized in this paper .From 1950s to 1960s ,the main pests were yello w cutw orm (Agrotis segetum ),tar nished plant bug (Lygus pratensis ),tobac -co thrips (T hrips tabaci ),and aphid (Aphis medicaginis );w hile from 1970s to 1980s ,the main pests were cotton bollw orm (Heliothis armigera ),tobacco thrips (Thrips tabaci ),aphid (Acyrtho siphom goss y pii ),and tw o -spo tted spider mite (Tetranychus urticae );and fro m 1990s ,the main pests w ere co tton bollw orm (Helio -this armigera ),co tton aphid (Aphis gos sypii ),and tw o -spo tted spider mite (Tetranychus urticae ).T he main reason for this succession might be the changes in crops distribution ,cultivation type ,planting method ,man -agement technique and over -use of chemical pesticides and fertilizers .Key words pest ,succession ,crops distribution ,cotton ,Xinjiang .
＊中国科学院知识创新重大项目(KZCX1-08-01)和中国科学院领域前沿资助项目(KZCX -XJ 02-01)。＊＊通讯作者收稿日期:2004-03-16 改回日期:2004-04-26
1 引 言
新疆植棉历史悠久，是中国古老的植棉区之一。新疆绿洲棉区有着不同于中国腹地和沿海棉区的农业生态系统。其地理、地形、气候及有害生物的发生消长规律，都有其一定的独特性。新疆棉花害虫的危害，随着地区和年份的不同而有很大差别。在全疆发生普遍而严重的有：苗期的棉蓟马、黄地老虎、棉蚜；蕾铃期的棉铃虫、棉红蜘蛛、牧草盲蝽象。人们形象地总结害虫对棉花造成的危害:“地老虎间苗，蓟马打顶，盲蝽象摘花，红蜘蛛烧火，棉蚜吸血，棉铃虫要命”[5]。随着作物布局、耕作制度、栽培方式、管理技术的变化发展，棉田害虫种数量及发生规律也发生相应改变，特别是地膜棉的推广、药剂拌种、种衣剂的使用和滴灌技术的应用，地老虎、棉蓟马、盲蝽象等已成为棉田的次要害虫。然而，从过去到现在乃至将来，棉铃虫、棉蚜和红蜘蛛都将是垦区棉田的主要害虫[7]。
2 新疆棉区主要害虫的演替2.1 黄地老虎(Agrotis segetum )
dota2启动器20世纪50～60年代黄地老虎是新疆棉花毁灭性的大害虫，北疆地区一年发生3个世代，危害作物
的主要是第1代的幼虫,5月下旬到6月上旬是危害盛期。20世纪60年代在南北疆都普遍受黄地老虎危害，
有的地方在发生盛期人工捕捉幼虫多达几吨,1958年于阗2区1乡1社种植的棉花89%被吃光，棉花被害株率高达100%，缺苗30%，虫口密度平均16.2头·m -2。20世纪70年代在小海子垦区棉花苗期有幼虫达1000头·m -2。自20世纪80年代起，由于地膜棉田的普及、棉花播种期提早和全面应用化学除草，田间杂草减少，加上适时间苗、定苗，棉田黄地老虎产卵量减少，危害大幅度下
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降，百株有虫1头左右，比常规棉虫口降低49.85%～91.5%[15]。
2.2 棉盲蝽象(M iridae)
危害棉花的盲蝽主要有牧草盲蝽象(Lygus pratensis)和苜蓿盲蝽象(Adelphoc oris line olatus)。20世纪50～60年代盲蝽象对棉花的危害亦重，每年6月及7月2次大批进入棉田，造成棉花蕾铃脱落，棉株被害率一般达100%，百株虫数达12～190头,7月中旬前后棉花蕾铃脱落总数中有22.8%～97.5%是盲蝽象造成的[13]。20世纪80年代，随着棉花面积增扩，苜蓿和油菜等寄主作物面积大幅度减少，使棉盲蝽象繁殖量下降，成为次要害虫。自20世纪90年代末，随着牧草(苜蓿)种植面积的迅速增加，苜蓿盲蝽象的危害已出现了上升趋势。
2.3 棉蓟马(Thrips tabaci)
20世纪50～60年代，棉蓟马是棉花苗期最主要的害虫，危害率一般可达70%～100%，虫口密度为3.2～24.86头·株-1，单株最高达150头。此虫危害可使棉花死亡，导致缺苗。1956年在沙湾炮台农场调查，多头率、烂叶率各为28.5%～56%及70.6%～71%[23]。20世纪80年代地膜技术的广泛应用，导致棉蓟马种数量增加，常规棉百株有虫2头左右，而地膜棉达26头。新疆地膜技术的应用以及春季干旱气候，决定了棉蓟马仍是新疆棉田苗期害虫。
2.4 棉铃虫(Heliothis armigera)
1950～1960年棉区棉铃虫曾在兵团棉区一度危害较重，而且北缘重于南缘，一般棉田被害株率平均为15.68%，最高可达34%。据玛河流域的炮台垦区统计，从1954～1957年，棉铃虫发生面积分别为185、246、4890和7308hm2，各占当年植棉面积的67%、78.7%、59.9%和67%[10]。20世纪60年代部分棉区棉铃虫种数量有所回升，危害渐重，阿拉尔垦区棉铃虫危害严重的棉田百株卵量达230粒·百株-1，虫量达104头·百株-1[9]。
20世纪80年代中期以后，随着新疆地膜植棉技术的蓬勃兴起,“白革命”使棉区生态环境发生了很大变化,“矮、密、早、匀、膜”栽培技术的普及和综合防治水平的提高，使棉铃虫种数量回落，危害减轻。
20世纪90年代初期，全区棉铃虫零星分布，种数量较低。自1992年以来，棉铃虫种数量在新疆垦
区逐年递增，尤其是棉铃虫危害严重，局部棉区呈暴发性危害。棉铃虫在、东疆棉区猖獗发生，北疆棉区亦呈上升态势。1996年棉铃虫在全疆3.6×105hm2棉田普遍发生，严重发生面积达8×104hm2，仅农三师受灾面积就有2.5×104hm2，严重面积达1.13×104hm2，损失皮棉近7.50×106 kg。该年库尔勒垦区棉铃虫越冬有效虫口基数达6.61头·m-2。棉区严重发生田块百株幼虫最高达80头，东疆近1333hm2棉花绝收，北疆的农五、六、八师部分团场个别棉田棉铃虫百株幼虫达30头。1997和1998年棉田棉铃虫继续在、东疆棉区严重发生，北疆棉区的部分田块亦受害严重。1998年农四师部分棉田棉铃虫大发生，最高达40头·百株-1[14]。2000年仅阿克苏地区棉铃虫发生面积就达9.77×104hm2，严重发生面积1.17×104 hm2。根据棉铃虫近几年发生情况的分析研究，可预测、东疆棉区棉铃虫今后仍将严重发生，北疆部分棉区有大发生的趋势。
2.5 蚜虫类(Aphidoidea)
新疆植棉区1950～1970年期间以苜蓿蚜(Aphis medicageinis)和棉长管蚜(Ac yrthosiphom gossypii)为优势种，其中苜蓿蚜在1952～1958年北疆玛河流域一度猖獗危害，成为当时棉花苗期主要害虫之一，棉田受害面积约占28.8%～100%，田间发生株率高达93%～100%，虫口2820头·百株-1[3]。自1985年棉蚜(Aphis gossypii)在吐鲁番地区暴发成灾，继而在全疆棉区历年普遍发生，造成年均皮棉损失约3000t[12]。1994年北疆棉区遭受棉蚜的严重危害，产量损失达30%以上，农八师当年皮棉单产只有56kg。1997年棉区棉蚜再度暴发成灾，仅农二师库尔勒垦区3个团场就损失皮棉约2.0×106kg[14]。
2000年仅阿克苏地区棉蚜发生面积就达1.38×104hm2。根据全球气候的变暖及棉蚜出现的一些新情况(如棉蚜可室外越冬，进入棉田提前，抗逆性增强等)分析，可预测棉蚜将有暴发成灾的可能。
2.6 螨类(Tetranychus dufour)
棉叶螨在新疆棉区发生普遍，北疆重于。它是北疆棉区的主要害虫之一，棉花整个生育过程中都发生危害。据马祁等[1]研究，土耳其斯坦叶螨(Tetranychus turkestani)是北疆棉区的优势种，敦煌叶螨(Tetranychus dunhuangensis)为和东疆棉区的优势种。20世纪50～60年代据王敬儒等[7]、刘芳政[11]调查，在炮台县红蜘蛛危害株率高
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达98%，虫口数高达2491头·百株-1。自20世纪80年代地膜植棉推广后，棉叶螨发生加重，且发生期提前。2001年棉叶螨在北疆棉区发生严重危害[6]。由于新疆干旱少雨，为棉叶螨猖獗发生提供了有利的气候条件，因此近年来棉叶螨在棉田呈发生早而重的趋势。
3 棉田害虫演替机理分析
3.1 作物布局的变化
自20世纪50年代以来，新疆农田景观发生了较大的变化。由表1可见，一是棉田面积迅速扩大, 1952年新疆棉田面积6.50×104hm2，仅占作物总面积的6%,1987年棉田面积为1.504×105hm2，占作物总面积的14%，到2001年全疆棉花种植面积达到1.129×106hm2，占作物总面积的37%；二是粮食作物相对面积在减少,1952年，小麦面积占作物总面积的51%，玉米占29%，到2001年全疆小麦面积仅占作物总面积的25%[23]。从生态学上看，棉田面积的扩大使农田生态系统更加脆弱，影响了生物多样性。害虫种扩大，而天敌种相对缩小，为棉铃虫等大发生创造了环境基础[12,17,21]。粮食作物面积的缩小使农田中以小麦、玉米等为中间寄主的昆虫的生存环境和食物来源受到极大的影响，进而影响到它们的种数量变动。由于作物布局的变化而导致昆虫栖境恶化是害虫演替的根本原因。
表1 新疆主要农作物播种面积的变化(×103hm2)[23]
Tab.1 Planting areas of main crops in Xinjiang
年份水稻小麦玉米豆类棉花油菜胡麻葵花甜菜蔬菜苜蓿195261.98570.35322.773.2765.0633.0260.300.0212.77
196588.871261.49559.2912.23159.0081.6968.016.8212.1843.32
1978105.591348.82621.3913.27150.4290.9065.4923.6817.6755.12174.90 198777.401192.92420.0
111.03356.34126.6771.36112.8834.9159.67168.76 199084.131180.11442.4013.45435.22117.3546.0496.1166.8758.07159.34 199276.201126.76429.8428.81643.30102.2832.6780.5384.2058.40132.83 199463.25850.19387.8999.79749.82148.2730.21123.4376.8463.76127.31 199975.56888.50432.9168.12995.93107.6517.95161.5478.54103.73115.51 200173.28744.27410.29113.581129.7272.8517.1099.7685.54125.96165.06
3.2 棉花品种的演变
20世纪50～70年代棉花主栽品种(如611波、108Υ、大铃棉等)生育期为150～170d,80年代主栽品种改为军棉1号，生育期130～140d，新陆早1号，生育期为120～130d，从而减少了害虫在棉田的生活期20～30d[11]。20世纪90年代中期，大量引进抗病虫较好的中棉序列品种(中棉所12、16、17、19等)，由于原产地(如河南安阳)的热量条件优越，无霜期较新疆长，这些品种在新疆种植后生育期较原产地推迟，为棉铃虫等提供了极丰富的食物条件，有利于害虫发生危害[15]。自90年代后期转Bt基因棉的引入，使棉田中的鳞翅目害虫危害水平下降，但由于转Bt基因棉对棉蚜、盲蝽象、红蜘蛛无抗性，故棉蚜等刺吸式口器害虫发生危害加重[15]，所以棉花品种的更替是导致害虫演替的重要因子之一。3.3 耕作制度的改变
耕作的精细化，间套面积的增加，作物的插花种植，其喜食的蔬菜、花卉、棉花等植物种植的增加，蔬菜的四季栽培，追求时间差和冬季保护地的大量兴起，为棉铃虫等害虫提供了充足的食源和越冬场所，使其能周年转移，从而加重对棉花的危害[16]。据石河子大学农学院调查，连作7年的棉田叶螨量是连作3年棉田的173倍，是轮作棉田的748倍，秋耕冬灌田有螨株率远低于未秋耕冬灌棉田，说明叶螨发生与耕作制度有密切关系[4]。棉田间作也引起棉叶螨严重发生，套种棉田有螨株率43.9%,3叶螨量214.9头·百株-1；非套种棉田有螨株率32.4%,3叶螨量158.0头·百株-1[15]。黄春明[21]调查表明，棉花邻作小麦比邻作苜蓿的棉田天敌多61.33%，蚜虫类少39.09%。以上情况表明，耕作制度的变化也是影响害虫发生变化的原因之一。
3.4 栽培模式
自20世纪70年代起，新疆的棉花生产经历了覆膜种植(窄膜)、矮密早植棉以及宽膜植棉综合配套的技术过程。1981年开始大力推广地膜植棉，生育期全程化控和”矮、密、早”技术，加之实行秋耕冬灌播前”3911”拌种等常规措施，显著压低了棉蓟马、盲蝽象、地老虎的虫口密度[19]。地膜栽培技术能使棉花早播早发，现蕾开花提前10～15d左右，使棉铃虫较提前进入棉田，危害棉花，例如1997年6月
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10日疏勒县地膜棉田有棉铃虫48头·百株-1，平均危害46.0个蕾，棉株被害率为16.0%，而常规棉田有棉铃虫7～13头·百株-1[16]。“矮、密、早、膜、匀”的栽培模式，棉花的体结构紧凑，农田小气候比较稳定，夏季株间温度22～28℃，相对湿度60%～80%，为棉铃虫等提供了适宜的生存环境[9]。栽培模式对害虫的影响见表2。
表2 棉花覆膜栽培对害虫种的影响
Tab.2 Impact of mulch-cu ltivation on cotton pest in Xinjiang
害虫种类危害期发生量虫口密度危害程度
棉蓟马提前10d左右增大增大加重
地老虎偏早减少减少减轻
棉蚜提前5～10d增大增大加重
棉叶螨略偏早增大增大加重
棉铃虫提前10～15d增大增大加重
棉蝽象偏早减少减少减轻
3.5 农药化肥的大量施用
自20世纪80年代以来新疆棉区作物施肥量显著增加，水利设施改善，农田用水量增加。据统计，新疆棉区从1980～1998年氮肥施用量增加4倍左右，从1990～2002年增加了近2倍。施氮多，作物体内氮素营养含量增加。研究表明，喂养棉铃虫的饲料含氮量从1.48%增加到2.89%时，其种增长指数由177.7增加到350.1[16]。由此可见，过多使用氮肥是引起棉铃虫暴发的原因之一。喷洒农药虽然消灭大部分害虫，但使存活下来的害虫产生了抗性。新疆棉蚜对药抗性程度比国定基线高767.8倍，氰戊菊酯抗性比国定基线高6553.5倍，久效磷抗性比国定基线和山东基线(1980)均高出142倍[22]。棉田大量应用化学农药是导致棉蚜经常暴发成灾的主要原因[21]。事实证明，化学防治1次，使害虫数量下降50%情况下，天敌数量下降60%以上，棉田化防3次比2次天敌少84.5%。害虫数量回升很快，天敌种恢复远滞后于害虫，也造成害虫猖獗发生[12]。药剂拌种也是影响黄地老虎、盲蝽象等害虫数量变化的重要因素之一。
4 结 语
新疆棉区主要害虫的演替为,1950～1960年主要害虫为黄地老虎、牧草盲蝽象、烟蓟马、苜蓿蚜, 1970～1980年以棉铃虫、烟蓟马、棉长管蚜、棉红蜘蛛为主,1990年以后棉铃虫、棉蚜、棉红蜘蛛为主。
导致这一演替的主要原因为作物布局、耕作制度、栽培方法、管理技术的变化和农药化肥的过量施用。
近年来，随着新疆作物布局的不断变化，棉田害虫可能会出现下面情形:1)今后随着牧草(苜蓿)面积的剧增，苜蓿盲蝽象将有暴发之势;2)根据棉铃虫近几年发生情况的分析研究，可预测、东疆棉区棉铃虫仍将严重发生，北疆部分棉区有大发生的趋势;3)根据棉蚜出现的一些新情况(如棉蚜可室外越冬，进入棉田提前，抗逆性增强等)分析，可预测棉蚜将有暴发成灾的可能。
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作者简介 李进步，男,1979年生，在读硕士，研究方向为昆虫生态和害虫综合治理。
责任编辑 李凤芹
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生态学杂志 第24卷 第3期
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