气象因素对河北省小麦麦长管蚜种群动态的影响

孙小诺， 韩晓清， 王蓉蓉， 张尚卿， 柴 青， 刘 悦， 魏丽欣

(1.河北省保定市气象局，河北保定 071000； 2.唐山市农业科学研究院，河北唐山 063001)

麦蚜是我国小麦的重要害虫之一，其种类主要包括麦长管蚜()、禾谷缢管蚜()、麦二叉蚜()等，均属半翅目(Hemiptera)蚜科(Aphididae)。在小麦不同生育阶段，不同类型田麦蚜种类会有显著的差异。麦长管蚜是在小麦穗期危害的主要蚜虫种类，为小麦蚜虫中的优势种，对小麦品质和产量造成了严重影响。麦长管蚜具有远距离迁飞习性，在1月0 ℃等温线以北地区不能越冬，因而我国北方麦区会因麦长管蚜的大量迁入和迁出，出现有翅蚜量的“突增”“突消”现象。麦长管蚜有翅蚜迁入麦田后，开始胎生繁殖，数量剧增，随着寄主衰老，有翅蚜占比增加，至小麦黄熟期，有翅蚜大量迅速迁出麦田。麦长管蚜种群这一发展过程有3个主要阶段，即种群缓慢发展期、种群盛发期和种群衰退期，包括温度、湿度、风雨等气象因素对麦长管蚜3个发展时期均可能会有较重要的影响，而这些不同发育阶段出现的气象因素也将使麦蚜的防治策略发生变化。王冰等通过观测发现，风雨是麦长管蚜种群发展的重要影响因素，小麦灌浆期模拟风雨处理可以获得较佳的防治效果。而王纯枝等通过小麦蚜虫气象适宜度预报建模，发现上年冬季平均气温、当年3月温雨系数、3月最高气温大于等于25 ℃的日数、3月下旬日照时数、4月上旬平均气温、4月下旬最高气温大于等于28 ℃的日数、4月大雨日数和5月上旬空气相对湿度介于40%～80%范围的日数等8个气象因子均会对华北地区小麦蚜虫年发生程度造成显著影响。鉴于麦长管蚜的迁飞特性和繁殖特性，本研究重点分析5月温度、湿度、瞬时风速和降水量对河北省唐山市和保定市小麦麦长管蚜种群发展等3个阶段的影响，以期明确对河北省小麦麦长管蚜种群发展的关键气象因子。

1 材料与方法

1.1 调查地点

分别选择保定市满城区和唐山市开平区小麦田作为麦长管蚜种群动态监测点，2地均常年种植小麦，麦长管蚜均为2地小麦穗期主要害虫。

1.2 调查和数据分析方法

调查时间为2019年4月底至6月初，每5～7 d调查1次。

调查方法：选取3块具代表性的麦田，每块麦田面积不小于667 m。调查时采取5点取样法，每点调查5株，调查全株麦长管蚜无翅蚜虫数量。统计和分析麦长管蚜发生量，以百株蚜量为单位。采用SPSS 19.0软件，进行试验数据方差分析(ANOVA)。

保定市满城区和唐山开平区气象资料由河北省保定市气象局提供。

2 结论与讨论

2.1 河北省保定地区和唐山地区小麦田麦长管蚜种群消长动态

由图1、图2可知，保定和唐山2地小麦田麦长管蚜均经过了一个较长的缓慢发展期，分别于5月13、14日进入了快速发展期。保定地区麦长管蚜于5月23日左右到达了种群高峰，百株蚜量达到了 2 926头，之后快速下降，直至6月初种群基本从麦田消失，而唐山地区麦长管蚜于5月19日左右百株蚜量达到了5 778头，随后种群数量便快速下降，至5月29日基本消失。

结合保定和唐山2地小麦生育期发展(表1)来看，2地小麦均从4月底开始孕穗，但唐山地区小麦孕穗期、抽穗期、扬花期、灌浆期、乳熟期、面团期和成熟期分别比保定地区小麦晚4、4、6、6、5、10、5 d。保定和唐山地区麦长管蚜在麦田快速发展时，当地小麦分别处于扬花后期至灌浆初期和小麦扬花期，而保定地区麦长管蚜至小麦乳熟后期才开始出现种群下降，唐山地区麦长管蚜却在小麦灌浆期出现了种群的快速下降。为弄清两地麦田麦长管蚜各种群动态出现差异的原因，分析5月保定和唐山地区平均气温、最高气温、降水量、相对湿度，以及瞬时风速的变化，以期明确气象因素对5月河北省麦田麦长管蚜种群动态的影响。

表1 河北省保定和唐山麦区小麦孕穗期至成熟期时间

2.2 河北省保定地区和唐山地区气象因素差异分析

2.2.1 温度 本研究首先分析5月河北省保定地区和唐山地区平均气温和最高气温的差异(图3、图4)，从分析结果来看，5月2地平均气温均呈波动式上升，唐山地区平均气温分别于5月6日(16.0 ℃)、13日(16.4 ℃)、20日(17.4 ℃)、26日(20.3 ℃)、31日(21.8 ℃)出现了较大幅度的下降，保定地区平均气温分别于5月6日(17.9 ℃)、13日(19.1 ℃)、18—19日(22.0 ℃)、27日(23.9 ℃)、31日(23.8 ℃)出现较大幅度的下降。从2地平均气温来看，在河北省气温出现下降的时期，保定地区平均气温较唐山地区要高1.5～2.0 ℃，而2地平均气温最高峰均出现在5月下旬(23日)，保定地区平均气温较唐山地区分别高2.1 ℃。

从保定地区和唐山地区5月最高气温情况来看，保定地区最高气温超过30 ℃的天数共有10 d，分别为5月16—17日(31.9～32.9 ℃)、21—25日(30.8～37.1 ℃)和28—30日(30.3～33.2 ℃)，唐山地区最高气温超过30 ℃的天数共有8 d，分别为5月2—3日(30.2～30.4 ℃)、22—25日(33.7～36.7 ℃)和28—29日(30.6～31.0 ℃)。最高气温超过30 ℃的天数保定地区比唐山地区多2 d，而唐山地区5月2—3日出现在麦蚜发生初期，麦长管蚜发生盛期保定地区最高气温超过30 ℃的天数比唐山地区多4 d。而2地最高气温均出现在5月22—25日，最高气温之间未表现出明显差异。

麦长管蚜田间适宜温度范围为13～25 ℃，室内恒温条件为21～22 ℃时，其内禀增长率最高，超过30 ℃时，麦长管蚜则不能正常延续种群，高温超过36 ℃后，麦长管蚜种群数量则快速降低。从2019年5月田间气温来看，保定和唐山地区最高气温均于5月22—24日出现高于 36 ℃ 的天气，而保定地区麦长管蚜种群数量也于23日出现了种群急剧下降，可以确定与此次高温天气有关，但是唐山地区麦长管蚜种群数量于19日便开始出现下降，则应该另有其他原因。

2.2.2 降水量和湿度 从2019年5月保定和唐山两地降雨情况(图5)来看，保定地区共出现了2次降雨，分别为5月19日(5.3 mm)和26日(0.2 mm)，唐山地区出现了5次降雨，分别为5月12日(3.2 mm)、18日(3.5 mm)、19日(1.4 mm)、26日(39.4 mm)和27日(0.1 mm)。

从相对湿度情况(图6)来看，5月17—18日、26日，保定和唐山地区均出现了相对湿度明显上升的现象，保定地区的相对湿度范围在64%～77%之间，唐山地区的相对湿度在69%～83%之间，其他时间2地湿度也均出现了波动，但基本上保持在30%～60%之间，2地间未表现出较大的差异。

降雨能够显著制约麦长管蚜田间种群的繁殖，一次持续10 h的强降雨(日降水量达32.2 mm)可导致麦长管蚜种群数量骤降80%，并且需要7 d 以上才能恢复到雨前的种群密度。从本研究来看，2019年5月仅唐山地区于26日出现了一次强降雨，但此时当地麦长管蚜种群已降至很低的种群密度，而未出现明显降雨的保定地区，麦长管蚜也已降至很低的水平，因此来看，2019年5月的降雨并不是唐山地区麦长管蚜种群快速下降的主要原因。

2.2.3 瞬时风速 分析2019年5月保定和唐山地区每2 min的瞬时风速变化情况(图7、图8)，结果表明，5月19日、20日，唐山地区麦田出现了持续的大风天气，风速分别为8.6～16.0、8.3～11.8 m/s，达到了5～7级，其中7级大风持续时间近3 h。除5月19日、20日外，其他时间的风速均低于10 m/s。而2019年5月保定地区未出现超过5级大风的天气。

研究表明，一次6～7级大风(平均风速10 m/s左右)可以显著抑制麦长管蚜种群增长的趋，其种群数量可下降65%，而风速再增大，可以导致麦蚜种群迅速下降，甚至到小麦成熟期可能都不能恢复种群。本研究中，唐山地区麦长管蚜种群在5月19日经过一次持续时间近3 h的7级大风后，其种群数量快速下降，直到小麦成熟均未出现种群恢复。而保定地区麦长管蚜种群在其他天气因素与唐山地区相近，小麦成熟较早的情况下，于5月23日才出现了种群数量下降的情况。

3 结论

从本研究结果来看，保定地区小麦植株生育期较唐山地区早4～10 d，而在2019年5月，2地小麦田平均气温、最高气温、降水量、相对湿度均相近的情况下，仅仅5月19日1次持续3 h的7级大风就造成了麦长管蚜种群数量的骤降，并且至小麦成熟时仍未恢复种群数量。本研究结果再次证明了大风对小麦麦长管蚜种群数量具有明显的抑制作用。