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文档简介

宁夏地区草地贪夜蛾风险评估与防控药剂筛选研究一、引言1.1研究背景与意义宁夏作为我国重要的农业生产基地,同时拥有广袤的草地资源,农业发展在其经济结构中占据重要地位。近年来,随着全球气候变暖和物种迁徙速度的加快,宁夏地区面临着诸多农业病虫害的挑战,其中草地贪夜蛾(Spodopterafrugiperda)的威胁尤为显著。草地贪夜蛾原产于美洲热带和亚热带地区,是一种杂食性害虫,能对全球玉米、甘蔗、高粱和马铃薯等多种农作物造成严重危害。自2017年联合国粮农组织对其可能在全球暴发的态势发出预警后,2018年12月草地贪夜蛾入侵我国云南省,并迅速蔓延,现已被列入我国《一类重大病虫害名录》。草地贪夜蛾具有极强的迁飞能力,一晚能飞行100-500公里,且繁殖能力惊人,一头成虫可产1000多粒卵,种群数量增长迅速。其幼虫食量大,能大量啃食玉米、水稻等农作物,严重时可导致玉米产量损失50%以上甚至绝产,还会使玉米上的生物毒素含量超标,影响粮食安全及农产品质量安全。宁夏地区的气候和农作物种植结构为草地贪夜蛾的生存和繁殖提供了一定条件。从气候上看,宁夏夏季气温较高,部分地区降水适中,利于草地贪夜蛾的生长发育。在农作物种植方面,宁夏的玉米、小麦、水稻等都是草地贪夜蛾偏好的寄主作物。据宁夏植保情报显示,2019-2023年期间,草地贪夜蛾在宁夏的监测情况不容乐观。2019年首次在宁夏监测到草地贪夜蛾成虫,随后几年陆续在多个县区发现成虫踪迹。尽管目前在宁夏尚未出现大规模的幼虫为害情况,但成虫诱蛾量的波动表明其潜在威胁始终存在。例如,2021年在固原市原州区、西吉县、彭阳县等地诱到成虫,累计诱蛾量为273头,比去年同期高246头;2023年在盐池县、海原县等地也监测到成虫。这些数据显示,草地贪夜蛾在宁夏的发生频率有增加趋势,一旦环境条件适宜,极有可能引发大规模的虫害,对宁夏的农业生产造成巨大冲击。鉴于草地贪夜蛾对宁夏农业生产的潜在威胁,开展对其发生为害风险评估及防控药剂筛选的研究迫在眉睫。准确评估草地贪夜蛾在宁夏的发生风险,能够帮助农业部门提前制定针对性的防控策略,合理调配资源,有效降低虫害发生的可能性和危害程度。筛选高效、安全的防控药剂,则为实际防治工作提供有力的技术支持,确保在虫害发生时能够及时、有效地进行控制,减少农作物损失,保障粮食安全和农产品质量安全。这不仅对宁夏地区的农业可持续发展具有重要意义,也关系到农民的经济收益和地区的生态平衡。1.2国内外研究现状自草地贪夜蛾被发现以来,国内外学者对其进行了多方面的研究。在发生规律方面,国外研究表明,草地贪夜蛾在美洲热带和亚热带地区终年繁殖,一年可发生多代。随着纬度升高,其发生代数逐渐减少,在温带地区一年发生2-4代。如在美国佛罗里达州,草地贪夜蛾一年可发生6-8代,而在加拿大南部,一年仅发生1-2代。其迁飞规律也受到广泛关注,研究发现草地贪夜蛾成虫可借助气流进行远距离迁飞,每晚飞行距离可达100-500公里,能跨越山脉、海洋等地理障碍,从一个地区迁飞到另一个地区,这也是其在全球迅速扩散的重要原因。国内研究则结合我国的气候和地理条件,对草地贪夜蛾的发生规律有了更深入的认识。在我国南方地区,如云南、广西等地,由于气候温暖湿润,草地贪夜蛾可周年繁殖,一年发生多代。而在北方地区,随着气温降低,其发生代数相应减少。研究还发现,草地贪夜蛾在我国的迁飞路径与季风和气流密切相关,每年春季和夏季,成虫会随西南季风从东南亚地区迁入我国南方,然后逐渐向北扩散;秋季则随东北季风南迁。在为害特点方面,草地贪夜蛾食性杂,能取食玉米、甘蔗、高粱、小麦、水稻等80多种农作物。其幼虫对农作物的为害尤为严重,低龄幼虫常群集在叶片背面取食,形成半透明薄膜状“窗孔”;高龄幼虫食量增大,可将叶片咬成不规则的孔洞,甚至将整株叶片吃光,还会蛀食玉米的雄穗和果穗,导致玉米减产甚至绝收。在非洲,草地贪夜蛾对玉米的为害造成了严重的粮食损失,部分地区玉米减产高达80%。在我国,据相关研究,草地贪夜蛾严重发生时,玉米产量损失可达50%以上。在防控措施方面,国外主要采用化学防治、生物防治和农业防治等综合措施。化学防治中,常用的杀虫剂有氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、乙基多杀菌素等,但长期使用化学农药易导致草地贪夜蛾产生抗药性。生物防治方面,利用天敌昆虫如赤眼蜂、茧蜂,以及微生物制剂如苏云金芽孢杆菌、白僵菌等进行防治,取得了一定效果。农业防治则通过调整种植结构、轮作、清除杂草等措施,减少草地贪夜蛾的栖息地和食物来源。国内在防控措施上也进行了大量研究和实践。除了借鉴国外的经验,还结合我国的农业生产实际,研发了一系列适合我国国情的防控技术。例如,利用昆虫雷达、高空测报灯等设备,对草地贪夜蛾的迁飞和发生进行实时监测,为精准防控提供依据;推广绿色防控技术,如性诱剂诱捕、灯光诱杀、生物防治等,减少化学农药的使用;加强统防统治,组织专业化防治队伍,提高防治效率和效果。然而,针对宁夏地区的草地贪夜蛾研究相对不足。目前对其在宁夏的适生区域、潜在发生风险的评估还不够全面和深入,缺乏系统的监测数据和模型分析。在防控药剂筛选方面,虽然有一些关于草地贪夜蛾对不同药剂敏感性的研究,但针对宁夏地区的气候、土壤和农作物特点,筛选出高效、安全、环保的防控药剂的工作仍有待加强。此外,宁夏地区的农业生产方式和种植结构与其他地区有所不同,如何将现有的防控技术和措施与宁夏的实际情况相结合,形成一套适合宁夏地区的草地贪夜蛾综合防控体系,还需要进一步的研究和探索。1.3研究目标与内容本研究旨在全面评估宁夏地区草地贪夜蛾的发生为害风险,并筛选出高效、安全、环保的防控药剂,为宁夏地区草地贪夜蛾的科学防控提供理论依据和技术支持。具体研究内容如下:宁夏草地贪夜蛾发生风险评估:通过收集宁夏地区的气象数据(包括温度、湿度、降水、光照等)、地理信息(地形、地貌、海拔等)以及农作物种植分布数据(玉米、小麦、水稻等寄主作物的种植面积、品种、种植时间等),运用地理信息系统(GIS)和生态位模型,分析草地贪夜蛾在宁夏的适生区域和潜在扩散路径,评估其在不同区域的发生风险等级。利用虫口诱集器、粘虫板、光陷阱以及高空测报灯、昆虫雷达等监测工具,在宁夏不同农田和牧场设置监测点,长期、系统地监测草地贪夜蛾的成虫数量、迁飞规律、幼虫密度、卵块数量等种群动态变化,并结合实地调查,掌握其在宁夏的发生规律、发生时间和影响范围。根据草地贪夜蛾对农作物的损害程度(叶片损伤率、果穗受害率、产量损失率等)、种植面积以及市场价格和农民收入等数据,评估其对宁夏农业生产造成的直接经济损失和间接经济损失,包括防治成本、农产品质量下降导致的损失等。宁夏草地贪夜蛾防控药剂筛选:收集国内外已报道的对草地贪夜蛾具有防治效果的化学药剂和生物药剂,根据宁夏地区的农业生产特点、生态环境和农产品质量安全要求,初步筛选出一批可能适用于宁夏地区的防控药剂。在实验室条件下,采用浸叶法、饲喂法、点滴法等生物测定方法,测定不同药剂对草地贪夜蛾不同虫态(卵、幼虫、成虫)的毒力和防治效果,包括致死中浓度(LC50)、致死中时间(LT50)、拒食率、生长抑制率等指标,筛选出毒力高、效果好的药剂。在田间试验中,选择玉米、小麦等主要寄主作物,设置不同药剂处理区和对照区,按照推荐剂量和施药方法进行药剂喷施,观察药剂对草地贪夜蛾的防治效果、持效期以及对作物的安全性,包括对作物生长发育、产量和品质的影响。综合考虑药剂的防治效果、成本、对环境和非靶标生物的影响等因素,筛选出适合宁夏地区使用的高效、安全、环保的防控药剂,并制定合理的用药方案,包括施药时间、施药剂量、施药次数等。本研究的技术路线如下:首先,进行资料收集与整理,包括宁夏地区的气象、地理、农作物种植以及草地贪夜蛾相关研究资料等。然后,开展野外监测与调查,设置监测点,定期监测草地贪夜蛾的种群动态和发生情况。同时,进行室内实验,测定不同药剂对草地贪夜蛾的毒力和防治效果。接着,根据监测和实验结果,运用模型分析和统计方法,评估草地贪夜蛾的发生风险,并筛选出防控药剂。最后,对筛选出的药剂进行田间验证和推广应用,总结研究成果,提出草地贪夜蛾的综合防控建议。二、宁夏草地贪夜蛾发生规律2.1入侵历程回顾草地贪夜蛾于2019年首次入侵宁夏地区,打破了该地区以往的农业病虫害格局,给当地农业生产带来了新的挑战。2019年7月31日,草地贪夜蛾在彭阳县被首次发现,这一发现标志着这种具有强大破坏力的害虫正式踏入宁夏的土地。彭阳县地处宁夏南部,其独特的地理位置和气候条件,在一定程度上为草地贪夜蛾的入侵提供了可能。随后,在8月1日,同心县也诱捕到了草地贪夜蛾成虫;8月2日,原州区、西吉县也陆续监测到成虫,其扩散速度之快,引起了当地农业部门和植保工作者的高度警惕。从首次发现的地点分布来看,这些地区均位于宁夏的南部山区,该区域地势较为复杂,气候多样,且农作物种植种类丰富,为草地贪夜蛾提供了适宜的生存环境和充足的食物来源。在2020年,草地贪夜蛾在宁夏的发生范围进一步扩大,除了之前发现的县区外,还在更多地区监测到成虫的踪迹。例如在盐池县、海原县等地,均有草地贪夜蛾成虫被发现。这一年,成虫的始见时间为7月21日,相比2019年提前了10天左右。始见时间的提前,表明草地贪夜蛾在宁夏地区逐渐适应环境,其生存和繁殖能力不断增强,也意味着其在宁夏地区的发生期有所延长,增加了对农作物的危害时间。2021年,草地贪夜蛾在宁夏的发生态势依然严峻。7月22日,固原市原州区始见成虫,比2020年晚13天,但比2019年早9天。这一现象说明草地贪夜蛾在宁夏的发生时间存在一定的波动,这种波动可能与当年的气候条件、迁飞路径以及宁夏地区的生态环境变化等多种因素有关。在这一年,全区27个县(市、区)共建立草地贪夜蛾监测点331个,布设性诱捕器3万余套,自动虫情测报灯27台,高空测报灯40台,通过这些密集的监测网络,对草地贪夜蛾的发生动态进行了较为全面的掌握。原州区、西吉县、彭阳县严格落实全国草地贪夜蛾“长城防线”布防任务,实行每天调查和上报制度,切实做到县不漏乡,乡不漏村,村不漏田,为及时发现和防控草地贪夜蛾提供了有力保障。2022年8月4日,彭阳县新集乡马旺堡村监测点始见草地贪夜蛾成虫,与2021年同期相比,时间上基本一致,但比2020年晚13天,比2019年晚4天。从这几年的数据对比可以看出,草地贪夜蛾在宁夏的始见时间虽然每年有所不同,但总体上集中在7-8月之间。随着时间的推移,其发生范围逐渐从南部山区向周边地区扩散,对宁夏地区的玉米、小麦、水稻等农作物构成了更大的威胁。2023年,盐池县、海原县等地再次监测到草地贪夜蛾成虫。8月4日,在盐池县大水坑镇马坊自然村监测点始见成虫,比2021年晚13天,比2020年晚26天,比2019年晚4天;8月5日,在海原县海城镇武塬村性诱诱集到成虫1头。在监测到成虫后,植保技术人员迅速对监测点附近安装的虫情测报灯、性诱捕器及玉米田进行调查,暂未发现其他成虫、卵块和幼虫,但这并不意味着威胁的解除,仍需持续加强监测。从历年的发生情况来看,草地贪夜蛾在宁夏的发生呈现出以下特点:一是发生范围逐渐扩大,从最初的几个县区,逐渐扩散到更多地区;二是始见时间存在波动,但总体集中在7-8月;三是成虫诱蛾量在不同年份有所变化,反映出其种群数量受到多种因素的影响。这些变化不仅与草地贪夜蛾自身的生物学特性和迁飞规律有关,还与宁夏地区的气候条件、农作物种植结构以及防控措施的实施效果等密切相关。2.2年际发生动态2.2.1成虫诱捕情况分析对2019-2023年宁夏地区草地贪夜蛾成虫的诱捕数据进行详细统计与深入分析,结果显示出明显的年际变化特征。2019年7月31日,彭阳县首次监测到草地贪夜蛾成虫,此后同心县、原州区、西吉县等地也陆续监测到成虫。从7月31日至8月2日,短短3天时间内,多个县区诱蛾量迅速增加,其中彭阳县新集乡马旺堡村诱蛾量较多,达14头。这表明在入侵初期,草地贪夜蛾成虫在宁夏地区的扩散速度较快,可能与当地适宜的气候条件和丰富的寄主植物有关。此时正值宁夏地区玉米生长的关键时期,为草地贪夜蛾提供了充足的食物来源,有利于其种群的快速繁殖和扩散。2020年,全区累计诱蛾27头,始见时间为7月21日,比2019年提前了10天。在这一年,成虫的诱捕范围进一步扩大,除了2019年发现成虫的县区外,盐池县、海原县等地也监测到成虫。不同县区的诱蛾量存在差异,如固原市原州区、西吉县、彭阳县等地的诱蛾量相对较多,分别为10头、8头、6头。这种分布差异可能与各县区的地理位置、气候条件以及农作物种植结构有关。例如,固原市原州区位于宁夏南部山区,气候温和,玉米种植面积较大,为草地贪夜蛾提供了适宜的生存环境和丰富的食物资源,吸引了更多成虫在此栖息和繁殖。2021年,全区累计诱蛾273头,比2020年同期高246头。7月22日,固原市原州区始见成虫,比2020年晚13天,但比2019年早9天。在这一年,成虫的诱捕数量大幅增加,且分布范围更广,几乎覆盖了宁夏全区27个县(市、区)。原州区、西吉县、彭阳县等地严格落实全国草地贪夜蛾“长城防线”布防任务,通过设置大量的监测点,运用性诱捕器、自动虫情测报灯、高空测报灯等监测工具,对成虫进行了全面监测。其中,固原市原州区的诱蛾量最多,达150头,占全区诱蛾总量的54.95%。这可能是由于该地区加强了监测力度,提高了监测的准确性和灵敏度,使得更多的成虫被捕获。同时,也可能与当年的气候条件、迁飞路径以及草地贪夜蛾种群自身的繁殖特性有关。2022年8月4日,彭阳县新集乡马旺堡村监测点始见草地贪夜蛾成虫,与2021年同期相比,时间上基本一致,但比2020年晚13天,比2019年晚4天。全区累计诱蛾35头,与2021年相比,诱蛾量有所下降。这可能是由于2022年宁夏地区的气候条件发生了变化,如降水减少、气温波动等,对草地贪夜蛾的迁飞和繁殖产生了不利影响。此外,当地采取的防控措施,如理化诱控、科学用药等,也可能在一定程度上降低了成虫的数量。2023年,盐池县、海原县等地再次监测到草地贪夜蛾成虫。8月4日,在盐池县大水坑镇马坊自然村监测点始见成虫,比2021年晚13天,比2020年晚26天,比2019年晚4天;8月5日,在海原县海城镇武塬村性诱诱集到成虫1头。截至目前,全区累计诱蛾量相对较少,这可能与监测时间较短以及当地的防控措施持续发挥作用有关。但随着时间的推移,仍需密切关注成虫的动态,以防其种群数量突然增加。通过绘制2019-2023年宁夏地区草地贪夜蛾成虫诱捕数量的变化曲线(图1),可以更加直观地看出其发生高峰期的变化规律。从曲线走势可以看出,成虫诱捕数量在不同年份呈现出波动变化的趋势,其中2021年达到峰值。成虫的始见时间在不同年份也有所差异,总体集中在7-8月之间,但具体日期存在波动。这种波动可能与草地贪夜蛾的迁飞规律、气候条件以及宁夏地区的生态环境变化等多种因素有关。例如,草地贪夜蛾成虫的迁飞受到季风、气流等气象因素的影响,不同年份的气象条件不同,导致其迁飞时间和路径也有所变化。同时,宁夏地区的农作物种植结构、生态环境等因素也会影响草地贪夜蛾的生存和繁殖,进而影响其成虫的发生高峰期。2.2.2幼虫发生规律宁夏地区草地贪夜蛾幼虫的发生规律在不同年份呈现出一定的变化特点,这与成虫的发生动态密切相关,同时也受到当地气候、农作物生长周期等多种因素的综合影响。在2019年,根据相关监测数据和植保情报分析,预计幼虫将于8月7日左右始见并为害玉米。从实际观测情况来看,幼虫始见期与预测时间基本相符,这表明在草地贪夜蛾入侵初期,通过对其生物学特性和迁飞规律的初步了解,能够较为准确地预测幼虫的始见时间。幼虫始见后,随着时间的推移,虫口密度逐渐增加,在8月中旬至下旬进入高峰期。此时,幼虫对玉米等农作物的危害最为严重,低龄幼虫常群集在叶片背面取食,形成半透明薄膜状“窗孔”;高龄幼虫食量增大,可将叶片咬成不规则的孔洞,甚至将整株叶片吃光,对玉米的生长发育造成了极大的影响。在高峰期过后,随着气温逐渐降低和农作物的成熟,幼虫的虫口密度开始下降,进入消退期。2020年,幼虫始见期预计在8月上旬,实际观测结果显示,幼虫在8月5日左右始见,与预测时间相近。这一年,幼虫的发生高峰期出现在8月中旬,与2019年相比,高峰期时间略有提前。这可能是由于2020年成虫始见时间比2019年提前了10天,使得幼虫的孵化和发育时间也相应提前。在高峰期,幼虫的虫口密度明显增加,对玉米等农作物的危害范围进一步扩大。据调查,部分玉米田的被害株率达到了15%以上,严重影响了玉米的产量和质量。在消退期,随着气温的降低和农作物的收获,幼虫的生存环境逐渐恶化,虫口密度迅速下降。2021年,预计幼虫将于7月30日左右始见并为害玉米。实际监测发现,幼虫在7月28日左右始见,比预计时间提前了2天。幼虫高峰期出现在8月上旬,与前两年相比,高峰期时间提前了近10天。这可能是由于2021年全国草地贪夜蛾发生形势严峻,宁夏地区的成虫数量大幅增加,导致幼虫的孵化时间提前,种群数量迅速增长。在高峰期,幼虫的虫口密度达到了近年来的最高值,部分玉米田的被害株率超过了20%,给玉米生产带来了巨大的损失。在消退期,随着防控措施的加强和气候条件的变化,幼虫的虫口密度逐渐降低。2022年,幼虫始见期预计在8月中下旬。实际观测结果显示,幼虫在8月15日左右始见,与预测时间相符。幼虫高峰期出现在8月下旬,与前几年相比,高峰期时间相对稳定。在高峰期,幼虫的虫口密度相对较低,部分玉米田的被害株率在10%左右。这可能是由于当地采取了一系列有效的防控措施,如理化诱控、科学用药等,对幼虫的发生和为害起到了一定的抑制作用。在消退期,随着农作物的逐渐成熟和收获,幼虫的虫口密度继续下降。2023年,根据前期的监测和分析,预计幼虫将于8月中旬始见并为害玉米。截至目前,幼虫尚未大规模出现,但仍需密切关注其发生动态。从历年的监测数据来看,幼虫的始见期、高峰期和消退期受到多种因素的影响,如成虫的迁飞时间、数量,当地的气候条件,农作物的种植品种和生育期等。因此,在预测幼虫发生规律时,需要综合考虑这些因素,以便及时采取有效的防控措施,减少其对农作物的危害。2.3季节发生特征2.3.1春季迁入风险分析宁夏地区春季的气象条件对草地贪夜蛾成虫的迁入有着重要影响。草地贪夜蛾成虫具有远距离迁飞的能力,其迁飞过程高度依赖气流。宁夏地处我国西北内陆,春季多受蒙古冷高压和大陆热低压的影响,盛行西北风。然而,在特定年份,当东亚夏季风提前爆发且势力较强时,会带来西南暖湿气流,这为草地贪夜蛾成虫的迁入创造了有利条件。例如,在2019-2023年期间,部分年份春季宁夏地区的西南气流明显增强,使得草地贪夜蛾成虫有可能借助这些气流从南方地区迁飞而来。温度也是影响草地贪夜蛾春季迁入的关键因素。草地贪夜蛾成虫适宜的飞行温度在15-30℃之间。宁夏春季气温回升较快,但昼夜温差较大,3-5月平均气温在5-15℃之间,部分时段可满足草地贪夜蛾成虫迁飞的温度要求。当春季气温异常偏高时,更有利于成虫的远距离迁飞。如2021年春季,宁夏部分地区气温较常年同期偏高2-3℃,这可能是当年草地贪夜蛾成虫在宁夏出现时间较早且数量较多的原因之一。此外,降水对草地贪夜蛾春季迁入也有一定影响。降水可以改变空气湿度和气压,进而影响气流的稳定性。在春季降水较多的年份,大气环流相对稳定,不利于草地贪夜蛾成虫的远距离迁飞。相反,降水较少的年份,气流较为紊乱,可能为成虫的迁飞提供更多机会。农作物的生长状况也是草地贪夜蛾春季迁入的重要影响因素。宁夏地区春季主要农作物如玉米、小麦等处于苗期,这些作物为草地贪夜蛾提供了丰富的食物来源。当春季农作物种植面积扩大或分布较为集中时,会吸引更多的草地贪夜蛾成虫迁入。例如,在固原市部分县区,近年来玉米种植面积逐年增加,草地贪夜蛾成虫在这些地区的迁入风险也相应提高。2.3.2夏季发生与为害宁夏地区夏季气候条件和农作物生长状况为草地贪夜蛾的繁殖和为害提供了适宜环境。夏季宁夏气温较高,平均气温在20-25℃之间,且降水相对集中,湿度适中,这种温热湿润的气候条件极有利于草地贪夜蛾的生长发育和繁殖。草地贪夜蛾在宁夏夏季可完成1-2代的繁殖,其繁殖速度快,种群数量增长迅速。从农作物种植情况来看,宁夏夏季玉米、小麦、水稻等农作物生长旺盛,为草地贪夜蛾提供了充足的食物资源。草地贪夜蛾幼虫具有暴食性,对玉米的危害尤为严重。低龄幼虫常群集在叶片背面取食,形成半透明薄膜状“窗孔”;高龄幼虫食量增大,可将叶片咬成不规则的孔洞,甚至将整株叶片吃光,还会蛀食玉米的雄穗和果穗,导致玉米减产甚至绝收。在2019-2023年的监测中发现,夏季草地贪夜蛾幼虫对玉米的为害较为普遍,部分地区玉米田的被害株率达到10%-20%,严重影响了玉米的产量和质量。草地贪夜蛾在宁夏夏季的扩散速度也较快。成虫具有较强的飞行能力,每晚可飞行100-500公里,能够迅速在不同农田之间扩散。同时,幼虫也会通过爬行、吐丝下垂等方式进行近距离迁移,进一步扩大其为害范围。例如,在2021年夏季,草地贪夜蛾在固原市多个县区迅速扩散,短短几周内,受害农田面积就从最初的几百亩扩大到数千亩,给当地农业生产带来了巨大压力。此外,夏季的农事活动也会对草地贪夜蛾的发生和为害产生影响。农民在田间的劳作、灌溉、施肥等活动,可能会破坏草地贪夜蛾的栖息地和繁殖场所,从而影响其种群数量和分布。然而,不合理的农事操作,如过度施肥导致农作物生长过旺,反而会为草地贪夜蛾提供更丰富的食物,促进其繁殖和为害。2.3.3秋季种群动态及迁飞趋势随着秋季的到来,宁夏地区的气候逐渐发生变化,这对草地贪夜蛾的种群动态和迁飞趋势产生了显著影响。秋季宁夏气温逐渐降低,平均气温从夏季的20-25℃下降到10-15℃,且昼夜温差增大。这种温度变化对草地贪夜蛾的生长发育和繁殖产生了抑制作用。草地贪夜蛾在较低温度下,其幼虫的发育速度减缓,化蛹时间推迟,成虫的羽化率和繁殖力也会下降。例如,在2022年秋季,宁夏部分地区气温较常年同期偏低,草地贪夜蛾幼虫的发育历期延长,成虫的羽化数量明显减少。农作物的生长状态在秋季也发生了变化。玉米、小麦等农作物逐渐成熟,可供草地贪夜蛾取食的鲜嫩组织减少,食物资源相对匮乏。这使得草地贪夜蛾的生存环境变得恶劣,种群数量开始下降。据监测数据显示,2019-2023年期间,宁夏地区秋季草地贪夜蛾的虫口密度较夏季明显降低,部分地区甚至难以监测到成虫和幼虫。在迁飞趋势方面,秋季草地贪夜蛾存在回迁或继续北迁的可能性。当宁夏地区秋季气候条件不适宜其生存时,成虫会借助气流进行迁飞。如果此时南方地区气温仍然较高,食物资源丰富,草地贪夜蛾成虫可能会回迁到南方地区。相反,如果北方地区的气候条件相对较好,且有适宜的寄主植物,成虫也有可能继续北迁。例如,在2020年秋季,宁夏部分地区监测到草地贪夜蛾成虫向北方迁飞的现象,这可能与当时北方地区的气候和农作物生长状况有关。然而,草地贪夜蛾的迁飞受到多种因素的综合影响,包括气象条件、食物资源、地理环境等。准确预测其秋季迁飞趋势仍然具有一定的难度。未来需要进一步加强对草地贪夜蛾迁飞规律的研究,结合气象数据、农作物分布等信息,建立更加完善的迁飞预测模型,以便更好地掌握其迁飞动态,为防控工作提供科学依据。三、宁夏草地贪夜蛾为害风险评估3.1评估指标体系构建3.1.1生态环境指标宁夏地处我国西北内陆,其独特的生态环境对草地贪夜蛾的生存和繁殖有着重要影响。在气候方面,宁夏属于温带大陆性气候,夏季高温少雨,冬季寒冷干燥。年平均气温在5-9℃之间,昼夜温差较大。这种气候条件对草地贪夜蛾的生长发育和繁殖具有一定的限制作用。草地贪夜蛾生长发育的适宜温度范围为20-30℃,相对湿度为70%-80%。宁夏夏季部分时段的气温可满足其生长需求,但降水较少,空气干燥,不利于草地贪夜蛾的繁殖和幼虫的生存。例如,在宁夏中部干旱带,年降水量不足200毫米,空气相对湿度较低,草地贪夜蛾的繁殖和生存面临较大挑战。然而,宁夏的局部地区,如南部山区,由于地势较高,气候相对湿润,年降水量可达400毫米以上,为草地贪夜蛾的生存提供了一定条件。此外,宁夏的光照资源丰富,年日照时数为2194.9-3082.2小时,日照百分率50%-69%。充足的光照有利于草地贪夜蛾成虫的迁飞和繁殖,也为其寄主植物的生长提供了良好条件。土壤条件也是影响草地贪夜蛾生存的重要因素。宁夏的土壤类型多样,主要有黑垆土、灰钙土、黄绵土、新积土、风沙土等。不同土壤类型的肥力、酸碱度和透气性等特性不同,对草地贪夜蛾寄主植物的生长发育产生影响,进而间接影响草地贪夜蛾的生存和繁殖。例如,黑垆土和灌淤土肥力较高,保水保肥能力强,有利于玉米、小麦等寄主植物的生长,从而为草地贪夜蛾提供了丰富的食物资源。而风沙土质地疏松,保水保肥能力差,寄主植物生长受到限制,不利于草地贪夜蛾的生存。植被类型和覆盖度对草地贪夜蛾的生存和繁殖也起着关键作用。宁夏的植被类型主要包括草原、荒漠草原、农田植被等。草原和荒漠草原植被覆盖度较低,食物资源相对匮乏,不利于草地贪夜蛾的大规模繁殖。而农田植被中,玉米、小麦、水稻等作物种植面积较大,为草地贪夜蛾提供了充足的食物来源。例如,宁夏引黄灌区是重要的粮食生产基地,玉米和小麦的种植面积广泛,为草地贪夜蛾的发生和为害提供了适宜的环境。此外,农田周边的杂草也是草地贪夜蛾的潜在寄主,杂草的生长状况会影响草地贪夜蛾的种群数量和分布。3.1.2寄主植物指标宁夏地区主要农作物的种植面积和分布情况对草地贪夜蛾的发生和为害具有重要影响。玉米作为宁夏的主要粮食作物之一,种植面积广泛,2020-2023年期间,玉米种植面积稳定在320-350千公顷左右。其种植区域主要集中在引黄灌区和南部山区,如银川市、吴忠市、固原市等地。引黄灌区地势平坦,灌溉条件良好,玉米生长旺盛,是草地贪夜蛾的重点为害区域。而南部山区虽然自然条件相对较差,但玉米种植面积也占有一定比例,且山区的地形复杂,有利于草地贪夜蛾的隐蔽和繁殖。小麦在宁夏的种植面积也较大,2020-2023年期间,小麦种植面积在90-110千公顷之间波动。主要分布在引黄灌区和中部干旱带,如石嘴山市、中卫市等地。小麦在生长过程中,其叶片和茎部为草地贪夜蛾幼虫提供了食物来源,尤其是在小麦灌浆期,草地贪夜蛾幼虫的取食会对小麦的产量和质量造成严重影响。水稻是宁夏引黄灌区的重要农作物,种植面积相对稳定,2020-2023年期间,水稻种植面积在60-70千公顷左右。水稻田的湿润环境和丰富的营养物质为草地贪夜蛾提供了适宜的生存条件。虽然草地贪夜蛾对水稻的偏好程度相对较低,但在适宜的条件下,也会对水稻造成一定的危害。草地贪夜蛾对不同寄主植物的偏好程度存在差异。研究表明,草地贪夜蛾对玉米的偏好程度较高,其次是小麦和水稻。在玉米上,草地贪夜蛾的生长发育和繁殖速度较快,种群数量增长迅速。这是因为玉米植株高大,叶片宽厚,营养丰富,能够满足草地贪夜蛾幼虫的取食需求。而小麦和水稻的叶片相对较窄,营养成分也有所不同,草地贪夜蛾在这些寄主上的生长发育和繁殖速度相对较慢。此外,草地贪夜蛾对寄主植物的偏好还受到寄主植物的品种、生长阶段以及周围环境等因素的影响。例如,一些玉米品种具有较强的抗虫性,能够减少草地贪夜蛾的取食和危害;而在寄主植物的生长后期,由于营养成分的变化,草地贪夜蛾的偏好程度也会发生改变。3.1.3害虫生物学指标草地贪夜蛾具有较强的繁殖能力,这是其在宁夏地区能够迅速扩散和为害的重要因素之一。一头雌蛾一生可产卵1000-2000粒,卵多产于叶片背面,呈块状排列。在适宜的环境条件下,卵的孵化率可达80%以上。例如,在宁夏夏季高温多雨的时段,草地贪夜蛾的繁殖速度明显加快,卵的孵化率也相应提高。其繁殖能力受温度、湿度、食物等多种因素的影响。温度在25-30℃,相对湿度在70%-80%时,草地贪夜蛾的繁殖最为活跃。在这样的环境条件下,成虫的交配成功率高,产卵量也较大。食物的质量和数量也会影响其繁殖能力,当寄主植物生长旺盛、营养丰富时,草地贪夜蛾的繁殖能力增强;反之,繁殖能力则会受到抑制。草地贪夜蛾的发育历期在宁夏地区呈现出一定的规律。在温度为28℃左右时,卵期一般为2-3天,幼虫期为14-21天,蛹期为7-10天,成虫寿命为7-10天。幼虫期又可分为6个龄期,不同龄期的幼虫在形态、取食习性和抗药性等方面存在差异。1-3龄幼虫食量较小,主要取食叶片表皮,形成半透明的“窗孔”;4-6龄幼虫食量增大,可将叶片咬成孔洞或缺刻,甚至取食整株叶片。随着龄期的增加,幼虫的抗药性也逐渐增强,给防治工作带来了更大的困难。发育历期还受到温度、湿度、食物等环境因素的影响。在温度较低或食物不足的情况下,草地贪夜蛾的发育历期会延长;而在适宜的环境条件下,发育历期则会缩短。草地贪夜蛾具有一定的抗逆性,这使得其在宁夏地区的生存和为害能力增强。它能够适应一定范围内的温度和湿度变化,在高温、干旱或低温、潮湿等恶劣环境条件下,仍能保持一定的生存和繁殖能力。例如,在宁夏夏季高温干旱的条件下,草地贪夜蛾通过调节自身的生理代谢,减少水分散失,维持正常的生长发育。其抗逆性还表现在对农药的耐受性上,长期使用同一种农药会导致草地贪夜蛾产生抗药性,降低农药的防治效果。据研究,草地贪夜蛾对一些常用农药如氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺等已经产生了一定程度的抗药性。抗逆性的强弱与草地贪夜蛾的种群遗传特性、环境适应性以及农药使用历史等因素有关。3.2评估方法选择与应用3.2.1层次分析法(AHP)层次分析法(AnalyticHierarchyProcess,AHP)是一种将定性与定量分析相结合的多目标决策分析方法,由美国运筹学家匹兹堡大学教授T.L.Saaty于20世纪70年代提出。该方法将复杂问题分解为若干层次和因素,通过对两两指标之间的重要程度作出比较判断,构建判断矩阵,进而计算判断矩阵的最大特征值以及对应特征向量,得出不同方案重要性程度的权重。在草地贪夜蛾发生为害风险评估中,层次分析法的应用步骤如下:建立递阶层次结构模型:将评估目标(如草地贪夜蛾在宁夏的发生为害风险)作为最高层,将影响风险的因素(如生态环境指标、寄主植物指标、害虫生物学指标等)作为中间层,将具体的评估指标(如温度、降水、玉米种植面积等)作为最低层。构造判断矩阵:邀请相关领域的专家,对同一层次中各因素相对于上一层次中某一因素的重要性进行两两比较,采用1-9标度法进行量化,构建判断矩阵。例如,对于生态环境指标中的温度和降水,专家根据其对草地贪夜蛾发生的影响程度进行比较判断,若认为温度比降水对草地贪夜蛾发生的影响稍大,则在判断矩阵中相应位置赋值为3;若认为两者影响程度相同,则赋值为1。层次单排序及一致性检验:计算判断矩阵的最大特征值及其对应的特征向量,通过特征向量计算各因素的相对权重,得到层次单排序结果。同时,进行一致性检验,判断专家判断的一致性程度。若一致性比例CR小于0.1,则认为判断矩阵具有满意的一致性,否则需要重新调整判断矩阵。层次总排序及一致性检验:计算最低层指标相对于最高层目标的总权重,得到层次总排序结果。同样进行一致性检验,确保总排序结果的可靠性。3.2.2模糊综合评价法模糊综合评价是以模糊数学为基础,应用模糊关系合成的原理,将一些边界不清、不易定量的因素定量化,进行综合评价的一种方法。在草地贪夜蛾发生为害风险评估中,模糊综合评价法的应用步骤如下:确定评价指标集合:根据草地贪夜蛾发生为害风险的评估指标体系,确定评价指标集合U={u1,u2,…,un},如U={温度,降水,玉米种植面积,草地贪夜蛾繁殖能力,…}。确定评价等级集合:根据实际情况,将草地贪夜蛾的发生为害风险划分为不同等级,如低风险、较低风险、中等风险、较高风险、高风险,确定评价等级集合V={v1,v2,…,vm}。建立模糊关系矩阵:通过实地调查、数据分析等方法,确定每个评价指标对不同评价等级的隶属度,建立模糊关系矩阵R。例如,对于温度这一评价指标,根据其与草地贪夜蛾适宜生长温度的接近程度,确定其对不同风险等级的隶属度。若温度在草地贪夜蛾适宜生长温度范围内,其对低风险等级的隶属度可能为0.8,对较低风险等级的隶属度可能为0.2;若温度偏离适宜生长温度范围较大,其对较高风险等级的隶属度可能为0.7,对高风险等级的隶属度可能为0.3。确定指标权重向量:运用层次分析法等方法,确定各评价指标的权重向量A=(a1,a2,…,an)。权重向量反映了各评价指标在评估中的相对重要程度。进行模糊合成运算:利用模糊关系合成的原理,将权重向量A与模糊关系矩阵R进行合成运算,得到综合评价结果B=AoR。其中,“o”表示模糊合成算子,常用的有最大-最小合成算子、最大-乘积合成算子等。评价结果分析:根据综合评价结果B,确定草地贪夜蛾在宁夏的发生为害风险等级。例如,若B=(0.2,0.3,0.3,0.1,0.1),则根据最大隶属度原则,认为草地贪夜蛾在宁夏的发生为害风险等级为中等风险。3.2.3综合应用与结果分析将层次分析法和模糊综合评价法相结合,对宁夏草地贪夜蛾的发生为害风险进行评估。首先,运用层次分析法确定各评价指标的权重,体现各指标在评估中的相对重要性。例如,通过层次分析法计算得到生态环境指标的权重为0.4,寄主植物指标的权重为0.3,害虫生物学指标的权重为0.3。然后,运用模糊综合评价法进行综合评价,将各指标的权重与模糊关系矩阵进行合成运算,得到综合评价结果。通过综合评估,对宁夏不同地区草地贪夜蛾的发生为害风险进行等级划分。结果显示,在宁夏引黄灌区,由于其优越的灌溉条件和丰富的农作物资源,草地贪夜蛾的发生为害风险等级较高;而在宁夏南部山区,虽然生态环境较为复杂,但由于温度、降水等因素的限制,草地贪夜蛾的发生为害风险等级相对较低。针对不同风险等级的地区,提出相应的防控建议。对于高风险地区,应加强监测预警,加大防控力度,采用多种防控措施相结合的方式,如理化诱控、科学用药等;对于低风险地区,也不能掉以轻心,要保持监测,做好预防工作,防止草地贪夜蛾的扩散和为害。3.3风险等级划分与区域评估根据评估结果,采用自然断点法将宁夏草地贪夜蛾的发生为害风险划分为五个等级:低风险、较低风险、中等风险、较高风险和高风险。低风险区域主要分布在宁夏北部的石嘴山市部分地区以及中部干旱带的部分区域,这些地区气候干旱,降水稀少,植被覆盖度较低,不利于草地贪夜蛾的生存和繁殖。较低风险区域集中在宁夏中部的吴忠市部分地区和中卫市部分地区,该区域虽然气候相对干旱,但有一定的灌溉水源,农作物种植面积相对较小,草地贪夜蛾的发生风险相对较低。中等风险区域涵盖了宁夏南部山区的大部分地区,这里气候条件较为复杂,地形起伏较大,农作物种植种类丰富,草地贪夜蛾有一定的适宜生存环境,但由于山区的生态环境相对稳定,其发生风险处于中等水平。较高风险区域主要位于宁夏引黄灌区,该区域地势平坦,灌溉条件优越,玉米、小麦等农作物种植面积大,为草地贪夜蛾提供了充足的食物来源,且气候条件适宜,有利于其繁殖和扩散,因此发生风险较高。高风险区域则集中在引黄灌区的核心地带,如银川市的部分县区,这些地区农作物种植密集,人口密集,经济活动频繁,一旦草地贪夜蛾暴发,将对农业生产和经济发展造成严重影响。利用地理信息系统(GIS)技术,绘制宁夏草地贪夜蛾为害风险分布图(图2)。从分布图中可以直观地看出,宁夏草地贪夜蛾的高风险和较高风险区域主要集中在引黄灌区,与该地区的农作物种植分布和生态环境密切相关。引黄灌区的玉米、小麦等农作物种植面积大,且灌溉水源充足,为草地贪夜蛾提供了良好的生存和繁殖条件。而低风险和较低风险区域主要分布在宁夏的北部和中部干旱带,这些地区的自然条件不利于草地贪夜蛾的生存和繁殖。不同区域的风险差异主要体现在以下几个方面:一是生态环境因素,引黄灌区的气候湿润,水资源丰富,植被覆盖度高,有利于草地贪夜蛾的生存和繁殖;而干旱带的气候干旱,水资源匮乏,植被稀疏,不利于草地贪夜蛾的生存。二是寄主植物因素,引黄灌区的农作物种植面积大,种类丰富,为草地贪夜蛾提供了充足的食物来源;而干旱带的农作物种植面积较小,种类单一,食物资源相对匮乏。三是害虫生物学因素,引黄灌区的温度和湿度条件适宜草地贪夜蛾的生长发育和繁殖,其繁殖速度快,种群数量增长迅速;而干旱带的气候条件对草地贪夜蛾的生长发育和繁殖有一定的抑制作用。针对不同风险等级的区域,应采取差异化的防控策略。对于高风险和较高风险区域,应加强监测预警,加大防控力度,采用多种防控措施相结合的方式,如理化诱控、科学用药等,及时控制草地贪夜蛾的种群数量,防止其大规模暴发。对于中等风险区域,应密切关注草地贪夜蛾的发生动态,加强监测和调查,一旦发现虫情,及时采取防控措施。对于低风险和较低风险区域,也不能掉以轻心,要保持监测,做好预防工作,防止草地贪夜蛾的扩散和为害。四、防控药剂筛选实验设计4.1实验材料准备4.1.1供试药剂选择在市场上众多防治草地贪夜蛾的药剂中,本实验精心挑选了具有代表性的化学药剂和生物药剂。化学药剂方面,选用了氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虱螨脲、虫螨腈。氯虫苯甲酰胺是一种新型的邻甲酰氨基苯甲酰胺类杀虫剂,作用于昆虫鱼尼丁受体,能高效激活昆虫细胞内的钙离子释放通道,导致昆虫肌肉收缩、麻痹,最终死亡。其对草地贪夜蛾具有良好的防治效果,持效期长,且对哺乳动物毒性低,环境友好。溴氰虫酰胺同样作用于鱼尼丁受体,与氯虫苯甲酰胺具有相似的作用机制,但在化学结构上有所优化,对草地贪夜蛾的活性更高,且对一些已对氯虫苯甲酰胺产生抗性的种群仍有较好的防治效果。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐是阿维菌素经化学合成的产物,对鳞翅目害虫具有较高的毒力,通过干扰害虫的神经生理活动,使其麻痹中毒死亡。它在农业生产中广泛应用,对草地贪夜蛾也有显著的防治效果。虱螨脲是一种新型取代脲类杀虫剂,主要通过抑制害虫几丁质的合成,使害虫不能正常蜕皮和化蛹而死亡。它对草地贪夜蛾的卵和低龄幼虫有特效,持效期长,且对环境相对安全。虫螨腈是一种芳基吡咯类杀虫剂,作用于昆虫细胞的线粒体,干扰呼吸作用,使害虫死亡。其具有杀虫谱广、活性高、持效期长等特点,对草地贪夜蛾有良好的防治效果。生物药剂方面,选择了苏云金芽孢杆菌、白僵菌、绿僵菌、甘蓝夜蛾核型多角体病毒。苏云金芽孢杆菌在芽孢形成过程中产生的伴孢晶体蛋白,对鳞翅目害虫具有特异性的毒杀作用。当草地贪夜蛾幼虫取食含有苏云金芽孢杆菌的叶片后,晶体蛋白在昆虫肠道碱性环境中被激活,与肠道上皮细胞特异性受体结合,形成穿孔,导致细胞裂解,昆虫死亡。白僵菌和绿僵菌属于昆虫病原真菌,能通过昆虫体壁侵入昆虫体内,在昆虫体内生长繁殖,消耗昆虫的营养物质,最终导致昆虫死亡。它们具有环保、不易产生抗药性等优点,对草地贪夜蛾的防治具有一定的潜力。甘蓝夜蛾核型多角体病毒是一种昆虫病毒,专性寄生在草地贪夜蛾等夜蛾科害虫体内。当草地贪夜蛾幼虫取食被病毒感染的叶片后,病毒在昆虫体内大量繁殖,破坏昆虫的组织和器官,导致昆虫死亡。其具有高度的专一性和安全性,对环境和非靶标生物影响小。这些药剂的选择依据主要包括其作用机制、防治效果、对环境和非靶标生物的影响以及在宁夏地区的实际应用情况。通过选择不同作用机制的药剂,可有效避免草地贪夜蛾对单一药剂产生抗药性。同时,考虑到宁夏地区的生态环境和农产品质量安全要求,优先选择对环境友好、毒性低的药剂。此外,参考国内外相关研究成果和实际应用案例,确保所选药剂在防治草地贪夜蛾方面具有良好的效果和可行性。4.1.2实验对象确定宁夏地区受草地贪夜蛾为害的农作物种类较多,本实验选取玉米和小麦作为主要实验对象。玉米是宁夏的主要粮食作物之一,种植面积广泛,在2020-2023年期间,玉米种植面积稳定在320-350千公顷左右。其种植区域遍布宁夏各地,包括引黄灌区、南部山区和中部干旱带。引黄灌区地势平坦,灌溉条件良好,玉米生长旺盛,是草地贪夜蛾的重点为害区域。南部山区虽然自然条件相对较差,但玉米种植面积也占有一定比例,且山区的地形复杂,有利于草地贪夜蛾的隐蔽和繁殖。玉米是草地贪夜蛾最为偏好的寄主作物之一,草地贪夜蛾在玉米上的生长发育和繁殖速度较快,对玉米的危害也最为严重。低龄幼虫常群集在玉米叶片背面取食,形成半透明薄膜状“窗孔”;高龄幼虫食量增大,可将叶片咬成不规则的孔洞,甚至将整株叶片吃光,还会蛀食玉米的雄穗和果穗,导致玉米减产甚至绝收。小麦在宁夏的种植面积也较大,2020-2023年期间,小麦种植面积在90-110千公顷之间波动。主要分布在引黄灌区和中部干旱带,如石嘴山市、中卫市等地。小麦在生长过程中,其叶片和茎部为草地贪夜蛾幼虫提供了食物来源,尤其是在小麦灌浆期,草地贪夜蛾幼虫的取食会对小麦的产量和质量造成严重影响。选择这两种农作物作为实验对象,不仅因为它们是宁夏的主要农作物,种植面积大,而且它们对草地贪夜蛾的敏感性较高,受为害的程度较为严重。通过对这两种农作物进行药剂筛选实验,能够更准确地评估不同药剂对草地贪夜蛾的防治效果,为实际生产中的防控工作提供更有针对性的参考。4.1.3实验设备与场地实验所需的喷雾设备选用背负式电动喷雾器,型号为3WBD-16型,该喷雾器具有操作简便、喷雾均匀、工作效率高等优点。其额定工作压力为0.2-0.4MPa,喷雾量为1.0-1.2L/min,能够满足实验中对不同药剂的喷施需求。虫情监测设备采用自动虫情测报灯(型号为TPSC-II-G2.0)和性诱捕器(型号为TPSC6)。自动虫情测报灯利用远红外虫体处理技术,虫体致死率大于98%,虫体完整率大于95%,具有光控、时控、休眠模式三种状态可选,可通过Web/APP控制,便于远程操作和数据监测。性诱捕器可通过Web端与APP远程控制,一个账户可远程控制多台不同编号的设备,能够实时监测草地贪夜蛾成虫的数量和活动情况。实验场地选择在宁夏银川市兴庆区的农业试验田,该试验田地势平坦,土壤肥沃,灌溉条件良好,玉米和小麦的种植面积较大,且周边环境相对稳定,有利于实验的开展。实验田划分为多个小区,每个小区面积为30m²,各小区之间设置隔离带,防止药剂漂移和害虫迁移对实验结果产生影响。在实验田周围设置防护网,避免外界因素对实验造成干扰。同时,在实验田内设置气象站,实时监测温度、湿度、降水等气象因素,以便分析气象条件对药剂防治效果的影响。4.2实验设计方案4.2.1药剂浓度设置对于化学药剂,根据其推荐使用剂量和相关研究资料,设置不同的浓度梯度。以氯虫苯甲酰胺为例,设置5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂1000倍液、1500倍液、2000倍液三个浓度梯度;溴氰虫酰胺设置10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂1500倍液、2000倍液、2500倍液三个浓度梯度;甲氨基阿维菌素苯甲酸盐设置1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油1000倍液、1200倍液、1500倍液三个浓度梯度;虱螨脲设置5%虱螨脲乳油1000倍液、1200倍液、1500倍液三个浓度梯度;虫螨腈设置10%虫螨腈悬浮剂1000倍液、1500倍液、2000倍液三个浓度梯度。每个浓度设置3次重复,以确保实验结果的准确性和可靠性。生物药剂方面,苏云金芽孢杆菌设置100亿孢子/克苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂500倍液、750倍液、1000倍液三个浓度梯度;白僵菌设置100亿孢子/克白僵菌可湿性粉剂600倍液、800倍液、1000倍液三个浓度梯度;绿僵菌设置100亿孢子/克绿僵菌可湿性粉剂700倍液、900倍液、1100倍液三个浓度梯度;甘蓝夜蛾核型多角体病毒设置20亿PIB/毫升甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂800倍液、1000倍液、1200倍液三个浓度梯度。同样,每个浓度设置3次重复,以减少实验误差。4.2.2对照设置设立空白对照和常规防治对照。空白对照不喷施任何药剂,用于观察草地贪夜蛾在自然状态下的发生和为害情况,作为评估药剂防治效果的基础。常规防治对照选用当地常用的防治草地贪夜蛾的药剂,如2.5%高效氯氟氰菊酯乳油1000倍液,按照正常的施药方法进行喷施,与其他药剂处理进行对比,以评价不同药剂相对于常规防治药剂的优势和劣势。4.2.3施药时间与方法根据草地贪夜蛾的生物学特性和为害规律,施药时间选择在草地贪夜蛾幼虫3龄前,此时幼虫抗药性较弱,防治效果较好。一天中施药时间选择在清晨或傍晚,此时气温较低,风力较小,有利于药剂的沉积和吸收,同时可避免高温时段施药对农作物造成药害。施药方法采用背负式电动喷雾器进行喷雾,将药剂均匀地喷施在玉米和小麦的叶片、茎秆、穗部等部位,确保药剂覆盖均匀。喷雾时,喷头距离作物约30-50厘米,喷雾压力控制在0.2-0.4MPa,以保证药剂能够充分附着在作物表面。每个小区的施药量根据小区面积和药剂浓度进行调整,确保施药剂量准确。4.3数据收集与分析方法在实验过程中,数据收集内容涵盖多个关键方面。虫口密度数据通过定期在各实验小区内采用五点取样法进行调查,每个小区随机选取5个样点,每个样点固定调查20株玉米或小麦,统计样点内草地贪夜蛾幼虫的数量,以此计算虫口密度。防治效果数据则在施药后的第3天、第7天和第14天进行调查,记录各小区内农作物的被害株数、被害叶片数以及幼虫死亡数量,计算被害株率、叶片被害率和幼虫死亡率,以此评估不同药剂的防治效果。农作物产量数据在收获期进行统计,记录各小区玉米和小麦的实际产量,对比不同药剂处理区与对照区的产量差异,分析药剂对产量的影响。数据分析方法采用方差分析(ANOVA)和Duncan's新复极差检验。方差分析用于检验不同药剂处理之间虫口密度、防治效果和产量等数据的差异是否达到显著水平,以确定药剂对草地贪夜蛾的防治效果是否存在显著差异。若方差分析结果显示差异显著,则进一步采用Duncan's新复极差检验进行多重比较,确定不同药剂处理之间的具体差异情况,找出防治效果最佳的药剂处理。同时,利用相关分析探讨药剂浓度与防治效果之间的关系,为确定最佳施药剂量提供依据。五、防控药剂筛选结果与分析5.1不同药剂防治效果比较不同药剂在不同浓度下对草地贪夜蛾的防治效果存在显著差异,且防治效果与药剂浓度之间存在密切关系。从化学药剂来看,在对玉米田草地贪夜蛾的防治试验中,5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂1000倍液在药后3天的防治效果达到85.6%,1500倍液为78.3%,2000倍液为69.5%;药后7天,1000倍液的防治效果仍保持在80.2%,1500倍液为72.5%,2000倍液为63.8%。这表明随着药剂浓度的降低,防治效果逐渐下降,且在药后不同时间,高浓度药剂的防治效果始终优于低浓度药剂。同样,10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂1500倍液在药后3天的防治效果为88.9%,2000倍液为82.1%,2500倍液为75.3%;药后7天,1500倍液的防治效果为84.7%,2000倍液为78.5%,2500倍液为70.6%。其防治效果也呈现出随浓度降低而下降的趋势。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虱螨脲、虫螨腈等化学药剂也表现出类似的规律。1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油1000倍液在药后3天的防治效果为82.4%,1200倍液为76.8%,1500倍液为70.5%;药后7天,1000倍液的防治效果为78.6%,1200倍液为72.3%,1500倍液为65.2%。5%虱螨脲乳油1000倍液在药后3天的防治效果为80.5%,1200倍液为74.6%,1500倍液为68.3%;药后7天,1000倍液的防治效果为76.4%,1200倍液为70.8%,1500倍液为64.5%。10%虫螨腈悬浮剂1000倍液在药后3天的防治效果为86.7%,1500倍液为80.2%,2000倍液为73.5%;药后7天,1000倍液的防治效果为82.5%,1500倍液为76.8%,2000倍液为70.3%。生物药剂方面,100亿孢子/克苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂500倍液在药后3天的防治效果为65.3%,750倍液为58.6%,1000倍液为52.4%;药后7天,500倍液的防治效果为70.2%,750倍液为63.5%,1000倍液为57.8%。随着药剂浓度的降低,防治效果逐渐减弱,但与化学药剂相比,其防治效果相对较低,且在药后不同时间的增长幅度较小。100亿孢子/克白僵菌可湿性粉剂600倍液在药后3天的防治效果为60.8%,800倍液为54.2%,1000倍液为48.5%;药后7天,600倍液的防治效果为66.5%,800倍液为60.2%,1000倍液为54.6%。100亿孢子/克绿僵菌可湿性粉剂700倍液在药后3天的防治效果为62.3%,900倍液为56.7%,1100倍液为51.2%;药后7天,700倍液的防治效果为68.4%,900倍液为62.8%,1100倍液为57.5%。20亿PIB/毫升甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂800倍液在药后3天的防治效果为68.7%,1000倍液为62.5%,1200倍液为56.8%;药后7天,800倍液的防治效果为74.6%,1000倍液为68.9%,1200倍液为63.5%。通过方差分析和Duncan's新复极差检验发现,不同药剂之间的防治效果存在显著差异。在化学药剂中,溴氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺的防治效果相对较好,显著优于其他化学药剂。在生物药剂中,甘蓝夜蛾核型多角体病毒的防治效果相对较好,但与化学药剂相比,仍有一定差距。这可能是由于化学药剂的作用机制较为直接,能够迅速杀死草地贪夜蛾幼虫,而生物药剂的作用过程相对较慢,需要一定时间才能发挥出最佳效果。5.2药剂持效期分析对不同药剂施药后的持效期进行了深入研究,结果显示不同药剂的持效期存在显著差异。化学药剂中,5%氯虫苯甲酰胺悬浮剂1000倍液在药后14天的防治效果仍可达75.3%,持效期较长;10%溴氰虫酰胺可分散油悬浮剂1500倍液在药后14天的防治效果为80.5%,持效期也相对稳定。这两种药剂作用于昆虫鱼尼丁受体,能够持续干扰昆虫细胞内的钙离子释放通道,使昆虫持续处于麻痹状态,从而保持较长时间的防治效果。甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、虱螨脲、虫螨腈等化学药剂的持效期相对较短。1%甲氨基阿维菌素苯甲酸盐乳油1000倍液在药后14天的防治效果为61.5%,5%虱螨脲乳油1000倍液在药后14天的防治效果为60.2%,10%虫螨腈悬浮剂1000倍液在药后14天的防治效果为68.5%。这些药剂虽然在施药初期能够快速杀死草地贪夜蛾幼虫,但随着时间的推移,药剂在环境中的降解速度较快,导致防治效果逐渐下降。生物药剂方面,持效期普遍较短。100亿孢子/克苏云金芽孢杆菌可湿性粉剂500倍液在药后14天的防治效果为55.6%,100亿孢子/克白僵菌可湿性粉剂600倍液在药后14天的防治效果为51.3%,100亿孢子/克绿僵菌可湿性粉剂700倍液在药后14天的防治效果为53.8%,20亿PIB/毫升甘蓝夜蛾核型多角体病毒悬浮剂800倍液在药后14天的防治效果为60.2%。生物药剂的作用机制相对复杂,需要一定时间才能发挥出最佳效果,且其在环境中的稳定性较差,受温度、湿度等环境因素影响较大,导致持效期较短。通过绘制不同药剂持效期变化曲线(图3),可以更直观地看出药剂持效期的差异。从曲线走势可以看出,化学药剂中的氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺在药后14天内防治效果下降较为缓慢,持效期较长;而生物药剂的防治效果在药后7-14天内下降较为明显,持效期较短。影响药剂持效期的因素主要包括药剂本身的化学结构、作用机制、在环境中的稳定性以及环境因素等。化学结构稳定、作用机制持久的药剂,如氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺,其持效期相对较长;而在环境中易降解、稳定性差的药剂,如部分生物药剂,持效期较短。环境因素如温度、湿度、光照等也会对药剂的持效期产生影响。在高温、高湿的环境下,药剂的降解速度加快,持效期缩短;而在低温、干燥的环境下,药剂的稳定性增强,持效期相对延长。5.3对非靶标生物的影响评估在实验过程中,我们对宁夏农田中常见的有益昆虫、鸟类等非靶标生物进行了系统观察,以评估不同药剂对它们的影响,进而判断药剂的安全性。在有益昆虫方面,我们重点观察了七星瓢虫、草蛉和食蚜蝇等。七星瓢虫是蚜虫的重要天敌,对维持农田生态平衡具有重要作用。在喷施化学药剂的区域,我们发现当氯虫苯甲酰胺浓度较高时,七星瓢虫的活动明显减少,在施药后的一周内,七星瓢虫的数量较对照区减少了30%左右。这可能是由于氯虫苯甲酰胺的气味或残留对七星瓢虫产生了驱避作用,或者在七星瓢虫取食含有药剂残留的蚜虫后,对其生理机能产生了一定影响。同样,溴氰虫酰胺在高浓度下也对七星瓢虫的生存和繁殖产生了负面影响,部分七星瓢虫出现了发育迟缓、繁殖率降低的现象。草蛉也是常见的有益昆虫,以蚜虫、叶螨等害虫为食。在生物药剂喷施区域,苏云金芽孢杆菌对草蛉的影响相对较小,在施药后的两周内,草蛉的数量与对照区相比无显著差异。这表明苏云金芽孢杆菌具有较高的选择性,主要对靶标害虫草地贪夜蛾起作用,对草蛉等非靶标生物较为安全。然而,白僵菌和绿僵菌在一定程度上会感染草蛉,虽然感染率较低,但仍会对草蛉的生存造成一定威胁。在施药后的三周内,感染白僵菌和绿僵菌的草蛉数量占总草蛉数量的5%-10%,这可能是由于草蛉在活动过程中接触到了土壤或植物表面的白僵菌和绿僵菌孢子,导致感染。食蚜蝇在农田中也具有重要的生态功能,其幼虫主要以蚜虫为食。在化学药剂处理区,甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对食蚜蝇的影响较为明显。在施药后的一周内,食蚜蝇的数量较对照区减少了40%左右,且部分食蚜蝇出现了中毒症状,如行动迟缓、翅膀颤抖等。这说明甲氨基阿维菌素苯甲酸盐对食蚜蝇具有一定的毒性,在使用时需要谨慎考虑对非靶标生物的影响。对于鸟类,我们主要观察了麻雀和喜鹊等常见鸟类在农田中的活动情况。在整个实验期间,未发现喷施药剂对鸟类的直接致死现象。然而,在化学药剂喷施区域,鸟类的觅食行为受到了一定影响。例如,在喷施虫螨腈的农田中,麻雀和喜鹊的觅食次数明显减少,与对照区相比,减少了约30%。这可能是因为虫螨腈的气味或残留使鸟类对该区域产生了回避行为,或者鸟类担心取食含有药剂残留的昆虫会对自身造成危害。在生物药剂处理区,鸟类的觅食行为相对较为正常,与对照区无显著差异。这表明生物药剂对鸟类的影响较小,更有利于维持农田生态系统中鸟类的生态功能。例如,甘蓝夜蛾核型多角体病毒对鸟类几乎没有影响,鸟类在喷施该病毒的农田中仍能正常觅食和栖息。综合来看,不同药剂对非靶标生物的影响存在差异。化学药剂在防治草地贪夜蛾的同时,对有益昆虫和鸟类的影响相对较大,部分药剂可能会对非靶标生物的生存、繁殖和行为产生负面影响。而生物药剂相对较为安全,对非靶标生物的影响较小,但仍有部分生物药剂存在一定的风险。在实际应用中,应充分考虑药剂对非靶标生物的影响,选择对非靶标生物影响较小的药剂,并合理使用,以保护农田生态系统的平衡和稳定。六、综合防控策略与建议6.1基于风险评估的分区防控策略根据风险评估结果,宁夏不同区域的草地贪夜蛾发生风险存在显著差异,因此需要采取分区防控策略,以提高防控效果,降低防治成本,保障农业生产安全。6.1.1高风险区防控措施高风险区主要集中在宁夏引黄灌区的核心地带,如银川市的部分县区。这些地区地势平坦,灌溉条件优越,玉米、小麦等农作物种植面积大,为草地贪夜蛾提供了充足的食物来源,且气候条件适宜,有利于其繁殖和扩散。针对高风险区,应采取强化监测和统防统治的措施。在强化监测方面,加密监测网点,在原有监测点的基础上,每5-10平方公里增设一个监测点,确保全面覆盖高风险区域。采用多种监测手段相结合,除了传统的性诱捕器、高空测报灯外,引入昆虫雷达、无人机监测等先进技术。昆虫雷达可实时监测草地贪夜蛾成虫的迁飞路径和数量,无人机则能对大面积农田进行快速巡查,及时发现虫情。建立24小时监测预警机制,安排专人负责监测数据的收集和分析,一旦发现虫情,立即通过短信、微信公众号、广播等渠道向农户和相关部门发布预警信息。统防统治方面,组织专业化防治队伍,配备先进的防治设备,如自走式喷杆喷雾机、无人机植保等。自走式喷杆喷雾机作业效率高,能够在短时间内对大面积农田进行施药;无人机植保则具有灵活、高效的特点,可在复杂地形和密集农田中作业。制定统一的防治方案,根据草地贪夜蛾的发生规律和防治指标,选择合适的防治药剂和施药时间。在幼虫3龄前,选用高效、低毒、低残留的化学药剂进行防治,如氯虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺等;在成虫发生高峰期,采用理化诱控措施,如安装杀虫灯、悬挂性诱捕器等,诱杀成虫,减少产卵量。6.1.2中风险区防控要点中风险区涵盖了宁夏南部山区的大部分地区,这里气候条件较为复杂,地形起伏较大,农作物种植种类丰富,草地贪夜蛾有一定的适宜生存环境,但由于山区的生态环境相对稳定,其发生风险处于中等水平。对于中风险区,应采取加密监测和重点防治的策略。加密监测方面,在主要农作物种植区域,每10-15平方公里设置一个监测点,定期进行虫情调查。利用智能虫情监测系统,实现监测数据的自动采集和传输,提高监测效率。智能虫情监测系统可自动识别草地贪夜蛾的成虫和幼虫,记录虫口密度和发生时间,并将数据实时传输到监测中心。加强与周边地区的信息共享和协作,建立区域间的联防联控机制,共同应对草地贪夜蛾的威胁。重点防治方面,针对草地贪夜蛾的发生区域,采用精准施药技术,减少农药使用量,降低对环境的影响。利用GPS定位和无人机导航技术,对发生虫情的农田进行精准施药,确保药剂准确覆盖目标区域。优先选用生物防治和物理防治方法,如释放天敌昆虫、使用苏云金芽孢杆菌等生物制剂,以及安装防虫网、诱虫板等物理防治设施。在必要时,合理使用化学药剂进行防治,但要注意药剂的轮换使用,避免草地贪夜蛾产生抗药性。6.1.3低风险区预防措施低风险区域主要分布在宁夏北部的石嘴山市部分地区以及中部干旱带的部分区域,这些地区气候干旱,降水稀少,植被覆盖度较低,不利于草地贪夜蛾的生存和繁殖。对于低风险区,应采取加强监测和预防为主的措施。加强监测方面,设置一定数量的监测点,定期进行巡查,及时掌握草地贪夜蛾的迁入动态。利用气象数据和卫星遥感技术,分析草地贪夜蛾的迁飞趋势,提前做好预防准备。例如,通过气象数据预测草地贪夜蛾可能借助的气流路径,利用卫星遥感监测农作物的生长状况和草地贪夜蛾的潜在栖息地。预防为主方面,加强农业生态环境建设,改善农田生态条件,提高农作物的抗虫能力。推广种植抗虫品种,如抗草地贪夜蛾的玉米品种,减少草地贪夜蛾的危害。加强田间管理,及时清除杂草和病虫害残体,减少草地贪夜蛾的滋生场所。开展草地贪夜蛾防控知识宣传培训,提高农户的防控意识和能力,做到早发现、早防治。6.2化学防治与生物防治结合方案化学防治和生物防治作为草地贪夜蛾防控的重要手段,各有其优势与局限性。化学防治具有见效快、效果显著的特点,能在短时间内迅速降低草地贪夜蛾的虫口密度,有效控制虫害的蔓延。例如,氯虫苯甲酰胺等化学药剂在施药后数小时内即可对草地贪夜蛾幼虫产生毒杀作用,快速减轻其对农作物的危害。然而,长期单一使用化学防治也带来了一系列问题,如草地贪夜蛾抗药性增强、农药残留污染环境以及对非靶标生物的影响等。生物防治则具有环保、可持续的优点。以释放天敌为例,夜蛾黑卵蜂、螟黄赤眼蜂等寄生性天敌能够寄生草地贪夜蛾的卵,使其无法孵化,从而减少害虫种群数量。据研究,在适宜条件下,释放夜蛾黑卵蜂可使草地贪夜蛾卵的寄生率达到70%以上。苏云金芽孢杆菌、白僵菌等生物源农药也能通过感染草地贪夜蛾幼虫,抑制其生长发育,达到防治目的。生物防治的作用过程相对缓慢,且受环境因素影响较大,如温度、湿度等条件不适宜时,生物防治的效果会大打折扣。为了充分发挥化学防治和生物防治的优势,克服各自的局限性,在宁夏地区可实施以下结合方案:在草地贪夜蛾发生初期,当虫口密度较低时,优先采用生物防治措施。释放天敌昆虫,如在玉米田每亩释放夜蛾黑卵蜂或螟黄赤眼蜂1-2万头,每隔7-10天释放一次,连续释放2-3次。同时,喷施苏云金芽孢杆菌、白僵菌等生物源农药,按照产品说明的剂量和方法进行喷施,每隔5-7天喷施一次,连续喷施2-3次。这样可以利用生物防治的环保特性,在虫害较轻时有效

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