原标题：江苏省褐飞虱灾变规律及原因分析

       褐飞虱［Nilaparvata lugens（Stål）］是我国水稻上的重要迁飞性害虫，常年稳定越冬区在北纬12º以南，越冬北界与北回归线相近，每年春季始，褐飞虱从越冬区起飞，由南向北逐步进入我国广大稻区繁殖为害。由于其具有迁飞距离远、繁殖力高、生长周期短、环境适应力强等特性，常给我国水稻安全生产带来巨大隐患，遇暴发年份（如2005—2007年）造成的损失难以估量。江苏省是我国水稻主产区，2005年以来水稻种植面积在210万hm²以上。江苏省也是我国褐飞虱发生成灾的北界，严重发生的2005年虽经大力防治，褐飞虱“冒穿”为害折实面积仍达731.8 hm²。因此，持续监测褐飞虱在江苏省的发生动态，分析明确其灾变规律及其成因，对褐飞虱的精准监测、科学防治和实现可持续治理具有重要的指导意义。

1  材料与方法

1.1  数据来源和处理方法

1.1.1  全省褐飞虱发生程度和实际损失

       2005—2021年褐飞虱田间发生程度、实际损失来自“江苏省农业有害生物监测预警系统”（http://jcyj.jszhibao.com:38080/jsny/userNew/login）“农业农村数据采集平台——全国植保专业统计子系统”（http://nyxxcj.agri.gov.cn/zbtj/platform/login）。其中，褐飞虱发生程度分级指标参照《稻飞虱测报调查规范》（GB/T 15794—2009），加权平均百丛虫量为＜250、250～700、700～1,200、1,200～1,600、＞1,600头分别为轻发生、偏轻发生、中等发生、偏重发生、大发生的指标。

1.1.2  褐飞虱灯诱数据

       2005—2021年江苏由宜兴、通州、武进、丹阳、张家港、高邮等39个监测站点提供褐飞虱灯诱数据，安徽、浙江、江西等灯诱数据由当地植保部门提供。依据《稻飞虱测报调查规范》（GB/T 15794—2009），从褐飞虱成虫量突增日到高峰后突减日为一个峰期，峰期中虫量最多的日期为高峰日；前一峰的突减日和后一峰的突增日之间相距3 d以内则计入同一峰期，按年度中迁入的时间排列峰序。本研究中，将8月21日前迁入的褐飞虱定义为前期迁入，8月21日及以后迁入的褐飞虱为后期迁入。有研究表明，灯下诱获的稻飞虱几乎全为长翅型成虫，本地稻飞虱迁出虫源几乎不扑灯，因此本研究中将灯下虫量视为迁入虫量。

1.1.3  防治用药品种、使用强度数据

       2005—2021年全省防治褐飞虱用药品种、使用强度数据来自“中国农药信息网”（http://www.chinapesticide.org.cn）“全国农药使用调查信息管理系统”（http://www.acmis.cn）。

1.2  气象数据

       地面温度和高空风场数据由哥白尼气候变化服务（Copernicus Climate Change Service，C3S，http://cds.climate.copernicus.eu）数据平台下载，地面温度资料为月平均数据，高空风场资料为间隔6 h小时1次的日值数据。下载范围为，31ºN～34ºN，118ºE～121ºE，数据空间分辨率为0.1º×0.1º（约110 km×110 km）。

1.3  迁飞轨迹分析方法

       使用NOAA的HYSPLIT平台计算褐飞虱的迁飞轨迹。轨迹回推参数设置如下：（1）褐飞虱是顺风迁移的；（2）褐飞虱在日出前或日落后1 h内起飞；（3）飞行高度距地面500、800、1,000 m和1,200 m；（4）迁飞过程为1次性飞行，回推轨迹以降落地时间为起点，回推最大时长不超过30 h；（5）回推轨迹落点（即为有效落点）时间必须符合褐飞虱的起飞节律（晨昏蒙影时起飞），无强降雨、大风等极端天气，合适生育期（乳熟期以后）的水稻及长翅型成虫。

1.4  虫源地概率计算方法

       利用数据库开发软件（Visual FoxPro）、地理信息软件（ArcGIS），统计2005—2021年39个灯诱监测点的褐飞虱灯诱峰期回推轨迹落点，按不同区域进行计数，各区域有效落点数与总有效落点数的占比即为该区域的虫源地概率。

1.5  虫源地划分

       褐飞虱虫源地以省界区分，江苏省虫源地划分为以下10个区域：江苏南部为32.0ºN以南，江苏中部为32.0ºN～33.5ºN，江苏北部为33.5ºN以北，安徽南部为32.0ºN以南，安徽北部为32.0ºN以北，江西南部为27.5ºN以南，江西北部为27.5ºN以北，浙江南部为29.5ºN以南，浙江北部为29.5ºN以北，上海为30.6ºN～31.5ºN区域；纬度线均在各省市区域内。

1.6  数据分析

       利用气象数据处理和图形显示软件（GrADS）进行气象绘图处理，利用Visual FoxPro软件进行回推轨迹落点分析，后导入地理信息系统（ArcGIS）进行作图分析等，利用数据分析和图形化处理软件（Origin 8）和统计分析软件（SPSS 20）对褐飞虱灯诱及田间调查数据进行统计分析并制图。

2  年度发生动态规律

2.1  发生程度和为害损失

       分析2005—2021年17年间江苏省褐飞虱发生程度及实际损失情况（图1），其中大发生（5级）年份有3年，偏重发生年份（4级）2年，中等发生年份（3级）3年，偏轻发生年份（2级）9年。2005—2007年为大发生年份，年实际损失在12万t以上，2006年达25.9万t，为江苏省历史高值；2008年和2020年为偏重发生年，实际损失在5.8万～7.2万t；2010、2012、2013年为中等发生，实际损失在3.6万～4.7万t；其他年份为偏轻发生，实际损失在2.6万t以下，2009、2011、2014年实际损失在1.1万～2.5万t，2015—2019、2021年在0.9万t以下，其中2018年实际损失最小，为0.3万t。以2009年为界，2005—2008年江苏省褐飞虱多为偏重及以上程度发生，2009—2021年多为中等及偏轻发生，且发生程度与实际损失呈极显著正相关（r=0.895，p＜0.01）。

图1  2005—2021年江苏褐飞虱发生程度及造成损失

2.2  种群迁入时间和迁入峰次

       分析2005—2021年江苏省褐飞虱灯下第一迁入峰时间及年度灯下迁飞峰次，大发生和偏重发生年份普遍早于和多于中等和偏轻发生年份以及2005—2021年17年平均值（表1）。其中，2005—2007年大发生年份平均第一迁入峰时间为6月27日至7月2日，较2005—2021年平均第一迁入峰时间7月1～5日提早3～4 d，2005—2007年平均峰次为5.6个，较2005—2021年平均峰次3.2个多2.4个；2008年和2020年偏重发生年份的平均第一迁入峰时间为6月16～19日，较2005—2021年提早15～16 d，2008年和2020年平均峰次为5.0个，较2005—2021年平均峰次多1.8个；2010、2012、2013年中等发生年份平均第一迁入峰时间为7月8～13日，较2005—2021年推迟7～8 d，2010、2012、2013年平均峰次为3.0个，较2005—2021年平均峰次少0.2个；其余偏轻发生年份平均第一迁入峰时间为7月3～7日，较2005—2021年推迟2 d，平均峰次为2.0个，较2005—2021年平均峰次少1.2个。

表1  2005—2021年江苏省褐飞虱第一迁入峰时间及迁入峰次

2.3  种群迁入数量

       分析2005—2021年江苏省褐飞虱灯下迁入虫量，得出中等及以上发生年份年度平均单灯迁入累计虫量普遍高于偏轻发生年份。其中，2005—2007年大发生年份的年平均单灯迁入总量为28,948.6头，2008、2020年偏重发生年份平均单灯迁入总量为255.2头，2010、2012、2013年中等发生年份平均单灯迁入总量为353.3头，其余偏轻发生年份平均单灯迁入总量为104.9头，大发生、偏重发生、中等发生年份的平均迁入总量分别是偏轻发生年份的276.0、2.4、3.4倍（图2）。2008年为典型“暖秋”气候，2020年褐飞虱对主流药剂产生高水平抗药性，导致虽然总体迁入量不高，但最终达到偏重发生程度。

图2  2005—2021年江苏省褐飞虱灯下迁入虫量

3  发生成因分析

3.1  虫源地和虫源量对褐飞虱发生的影响

3.1.1  不同发生年份后期褐飞虱虫源地分析

       轨迹分析2005—2021年江苏省39个灯诱监测站点迁入褐飞虱虫源地分布结果（表2），在大发生年份，虫源地主要来自本省南部，部分来自浙江北部、安徽南部和江西北部；在偏重发生年份，主要来自浙江北部和本省南部，部分来自江西北部、安徽南部；在中等发生年份，主要来自安徽南部、本省南部，部分来自本省中部、江西北部；在偏轻发生年份，主要来自于本省。由此可知，在偏重和大发生年份，本省南部、浙江北部、安徽南部、江西北部是江苏省褐飞虱的主要虫源地。

表2  2005—2021年江苏省39个灯诱监测站点褐飞虱不同程度发生年份虫源地分布^1）

3.1.2  虫源地虫量对江苏省迁入量的影响

       比较分析全国2006—2015年10年水稻主要病虫害的发生变化，可以看出，稻飞虱下降最为明显，其在2006年时处于暴发危害高峰，其后除2012年有回升外，总体呈下降趋势，至2015年，其通过防治挽回损失和实际造成损失分别较2006年减少60.58%和62.02%，总体态势与江苏相近。据全国农业技术推广服务中心数据，2020年8月下旬至9月初，东南沿海稻区出现以褐飞虱为主的灯诱高峰，浙江仙居等8月30日高峰日单灯褐飞虱虫量超万头。如此高的发生量为该年褐飞虱北迁提供了大量虫源，导致江苏该年褐飞虱再次偏重发生。

       据安徽省植保总站2021年8月19日病虫情报，7月20日至8月17日安徽多数地区较近3年同期均值减少2～4成；8月中旬多数地区较近3年同期均值减少10.8%～51.4%。据浙江省植保检疫与农药管理总站2021年8月13日病虫情报，截至8月上旬，浙江全省平均累计灯下诱虫86头，远低于2020年和2019年同期。2021年安徽、浙江等虫源地发生基数低，迁入江苏省虫量低。

3.1.3  后期迁入量对江苏省发生程度的影响

       统计江苏省39个站点2005—2021年褐飞虱灯诱虫量迁入前后时间（表3），其中，2005—2008年以及2020年偏重及以上发生年份，褐飞虱大部分为8月21日后灯下见虫，33个站点8月21日后灯诱虫量超过全年总虫量的50%，25个站点8月21日后灯诱虫量超过全年总灯诱虫量的80%；2009—2019年以及2021年中等及偏轻发生年份，仍以8月21日后上灯为主，有26个站点8月21日后灯诱虫量超过全年总虫量的50%，仅有6个站点8月21日后灯诱虫量超过全年总灯诱虫量的80%。就39个站点年单灯平均灯诱虫量而言，偏重和大发生年份，8月21日前灯诱虫量仅为468.96头，而8月21日后灯诱虫量为9,658.05头，是前期灯诱虫量的20.6倍；中等及偏轻发生年份，8月21日前平均灯诱虫量57.46头，8月21日后平均灯诱虫量为114.43头，仅为前期灯诱虫量的2.0倍。重发年份后期迁入虫量是中等及偏轻发生年份后期迁入虫量的84.4倍（表3）。

表3  江苏省39个灯诱监测站点在褐飞虱不同发生程度年份8月21日前后监测的年均虫量^1）

3.2  气象因素对褐飞虱发生的影响

3.2.1  风向对后期迁入的影响

       江苏省褐飞虱虫源主要是后期迁入到中部和南部地区，该地区是江苏省后期褐飞虱主要发生地。统计江苏省2005—2021年8月下旬至9月中旬（31ºN～34ºN，118ºE～121ºE）迁入地区域内900 hPa高空风向（图3），大发生年份，南风、东南风、西风以及西南风频率较平均偏高1%～2%；在偏重发生年份，南风频次较平均高18.2%，东南风较平均高9.3%；中等发生年份，西风频次较平均高2.4%；偏轻发生年份间，北风、东北风和东风频次均较平均高4.0%～6.0%，而南风和西风频次较平均偏少。由此可知，当江苏省后期高空盛行南风和西风时，褐飞虱往往在中等及以上程度发生；后期北风、东北风或东风主导时，则不利于后期褐飞虱的迁入。同时，后期高空风向分布与不同年份间褐飞虱虫源地分布也较为吻合。

图3  2005—2021年江苏省褐飞虱不同程度发生年份8月下旬至9月中旬900 hPa风向距平

3.2.2  温度对褐飞虱发生的影响

       分析2005—2021年江苏省9月份地面温度，2005、2008年和2010年江苏省9月份温度较常年高1℃左右，为典型的“暖秋”年份，有利于褐飞虱的发生，这3年褐飞虱大发生；其余年份，尤其2011年以来，9月份温度大多较常年持平或低于平均温度，褐飞虱发生程度总体下降。总体来看，江苏省秋季温度高，有利于褐飞虱的发生，但并不是江苏褐飞虱大发生的必要条件（图1、图4）。

图4  2005—2021年江苏省9月地面温度距平

3.3  防治对褐飞虱发生的影响

3.3.1  相关联区域农药品种协同性对江苏省发生的影响

       2000—2005年，全国大范围内防治褐飞虱主要使用吡虫啉、噻嗪酮、噻虫嗪。2005年江苏等长江中下游地区褐飞虱的暴发，与褐飞虱对生产上使用面较广的吡虫啉产生高水平抗性密切相关，此后，可轮换药剂种类的偏少，导致仍大面积使用以上药剂，加大了褐飞虱对噻嗪酮和噻虫嗪的选择压力，2005—2007年褐飞虱抗药性监测，江苏江浦种群和海南陵水种群的褐飞虱对噻嗪酮已达中等水平抗性，此后噻嗪酮防治褐飞虱效果逐渐降低甚至失效，2014年噻嗪酮被推广部门建议暂停使用。从2006年开始，噻虫嗪抗性发展也持续呈上升趋势，直到2014年，我国江苏、安徽、江西等地部分种群已逼近高抗种群。在2007年，我国已经禁止了对甲基对硫磷、甲胺磷等几种高毒有机磷杀虫剂的使用（http://www.moa.gov.cn/ztzl/ncpzxzz/flfg/200709/t20070903_884213.htm），自此以后，毒死蜱成为有机磷类杀虫剂中仅有的一种防治褐飞虱的药剂，对2014年田间种群的监测结果表明，江苏丹阳、高淳等6个种群对毒死蜱的抗药性达到了中等水平。2014年后，江苏生产上加大吡蚜酮、呋虫胺等高效低毒低残留药剂的推广力度，毒死蜱用量快速下降，仅在2020年后期褐飞虱暴发时部分地区应用来应急防控。

       2009年后，全国范围内推广应用高效药剂来防治褐飞虱，如吡蚜酮于2009年以后，逐步成为褐飞虱的主防药剂，至2020年后期江苏褐飞虱局部暴发，一定程度上与主打药剂吡蚜酮产生抗性有关。据2020年江苏省对76个县（市、区）3,119个农户农药使用强度监测，水稻上吡蚜酮折百量10.21 g/667 m2，占水稻病虫草农药用量的6.4%，位居水稻上杀虫剂使用量占比第1位。

       呋虫胺于2014年始在全国推广应用，2016年生产应用表明，呋虫胺对褐飞虱的防治效果良好。氟啶虫胺腈于2013年5月在我国水稻上临时登记并用于褐飞虱的防治，此后生产上大面积应用表明，防治褐飞虱作用速度相对较慢，但持效期长，效果稳定，对天敌安全。三氟苯嘧啶于2017年8月31日在我国获准正式登记，经试验，用药14天后，对白背飞虱和褐飞虱的防效均在90%以上，且对天敌安全，2018年以来，江苏生产中逐步开始推介使用此药剂，对减轻褐飞虱发生程度起到重要作用。

3.3.2  防控策略调整对褐飞虱发生程度的影响

       江苏近年来推行“治前压后”的褐飞虱药剂防控策略，据分析，褐飞虱的重发年份或区域，往往与前期防治力度不够密切相关。据仪征2012年定点试验，2、3代不防治，9月5日调查，百丛虫量5,630头，百丛卵量13,750粒；9月7日每667 m²用50%吡蚜酮水分散粒剂10 g兑水50 kg手动喷雾防治，4 d后百丛虫量为4,600头；9月13日用50%吡蚜酮水分散粒剂15 g加30%噻嗪酮·异丙威乳油50 mL兑水50 kg喷雾，9月20日每667 m²用80%敌敌畏乳油400 mL拌毒土20 kg撒于田间熏蒸，4 d后调查，田间百丛虫量4,220头；9月26日每667m²用80%敌敌畏乳油300 mL兑水75 kg喷雾，9 d后调查，百丛虫量2,720头，水稻已出现点状“冒穿”。试验结果证明，前期不防治，后期防治次数增加也达不到好的效果，也再次说明“治前压后”策略的重要性。

3.3.3  防治质量的高低和防控意识等对发生为害的影响

       施药质量的高低对褐飞虱发生也有影响，如施药技术和施药器械等会影响施药质量，从而影响防治效果。褐飞虱集中在水稻基部，某些不具有内吸性的药剂只有直接接触褐飞虱虫体才能起到作用，2005—2008年，生产上背负式喷雾器使用占比较高，且防治时农民为了省工省力，常常高浓度、低水量喷雾，药液难以接触到褐飞虱，影响防效。2010年以来，生产上大面积推广应用自走式喷杆喷雾机、电动喷雾器等高效器械，防效明显提升，逐年压低了褐飞虱发生基数，也是褐飞虱发生程度总体呈下降态势的原因之一。2020年以后，植保无人机应用快速发展，被越来越多的农户所采用，但2020年江苏省植保部门调查，不少农户用水量仅0.8～1.5 L/667 m²，且未使用沉降剂等助剂，对褐飞虱防效欠佳。2021年后，江苏加大了植保无人机水量用足的宣传力度，也在全省大面积生产上加大施药助剂等的推介力度，植保无人机防效上升，也是2021年发生程度减轻的原因之一。此外，2014—2019年江苏褐飞虱发生程度连续偏轻，导致农户防控意识减弱，麻痹思想加重，2020年褐飞虱重发时，不愿增加防治次数，也是当年后期褐飞虱重发的原因之一。

4  讨论和建议

       本研究通过分析2005—2021年江苏省褐飞虱的发生情况发现，迁入量和秋季气候是影响江苏省褐飞虱发生量的两类关键因素，其中气候条件中，迁入期风向及“暖秋”对发生程度的贡献度较以往增加。褐飞虱暴发的适宜条件是“凉夏暖秋”，而“暖秋”更是影响褐飞虱种群增长的关键。石宝坤等通过分析不同温度对褐飞虱发育、存活和产卵的影响，发现22～25℃褐飞虱若虫存活率最高。2005年8月份江苏等长江中下游地区气温低于常年平均气温，而9月份温度较常年偏高2～3℃，是典型的“凉夏暖秋”年份，构成了晚稻后期褐飞虱虫量持续快速增加的气候条件，这是2005年褐飞虱在整个长江中下游暴发成灾的重要原因。而2006年8月末至9月初，长三角地区虽经历了褐飞虱的持续大规模迁入，但终未暴发成灾，其主要原因是褐飞虱迁入后出现了持续的降温及降雨天气，最大日降温为10～12℃，7 d内平均气温下降10.5℃，日均温普遍降至15～16℃，抑制了稻飞虱卵的孵化及初孵幼虫的存活率，褐飞虱并未成灾。

       对南方虫源地及相关联区域虫情的积极关注，对大气环流背景的及时分析有助于及时判断褐飞虱的发生趋势，利于在指导作出防控行动的快速反应。优化“治前压后”的药剂防控策略，较好地控制了江苏褐飞虱的发生与发展。

       根据对影响因素的分析，实现江苏褐飞虱的可持续治理，建议遵循以下几点对策及举措。

4.1  加强区域联合监测，提升监测预警精准性

       稻飞虱具有跨境跨区域迁飞特性，每年随季风变化北迁南回，迁出地虫源基数与迁入地、迁入虫量密切相关。据本研究，江苏褐飞虱的发生与南方虫源地的虫量发生密切相关，因此，要密切关注浙江北部、江西北部、安徽南部重要虫源地褐飞虱发生情况，实施区域联合监测，及时共享病虫情报，掌握褐飞虱种群消长动态，提前做好异地测报。因褐飞虱具有隐蔽暴发性及聚集分布的特点，且地区间、田块间分布不均匀。因此，要加大调查频次，扩大调查面，提高调查的代表性。同时，据本研究，褐飞虱的迁飞和降落与风向、气候因素之间，迁入后的繁殖与夏秋季气候条件间关系密切，要加强同气象、科研部门联系，提升测报准确率。

4.2  强化“治前压后”防控策略，科学使用农药

       贯彻“前防、中控、后保”的水稻病虫害全程简约化防控策略，遵循“治前压后”的药剂防控策略，在江苏应重点做好治2代压3代控4代。前期开展种子药剂处理，可采用三氟苯嘧啶等内吸性较强药剂进行拌种或包衣，对前中期褐飞虱具有较好的控制效果。科学选药，根据江苏及其虫源相关联区域抗药性监测及江苏省防治药剂有效性监测结果，结合每年度发布的江苏省绿色防控产品联合推介名录，选择抗性水平低、高效低毒低风险药剂，并严格限制使用次数，每季水稻同样作用机理药剂使用最好不要超过1次；尽量避免使用有机磷类、菊酯类等对稻飞虱有刺激增殖作用的药剂。建议全国范围内停用吡虫啉、噻虫嗪、噻嗪酮防治褐飞虱；吡蚜酮不提倡单独使用，要与其他速效性药剂混配使用。上下代之间，应交替、轮换使用不同作用机制、无交互抗性的杀虫剂，避免连续、单一用药，延缓抗药性发展。由于褐飞虱具有迁飞性特点，推进专业化统防统治，据江苏典型调查，由植保专业合作社开展的专业化统防统治区对稻飞虱的防效比农民自防田提高15%～20%，开展病虫害防治的效率是农民一家一户防治的10～30倍。2014、2015年高淳区阳江镇西莲村组织种粮大户及家庭农场开展统防统治100 hm²，据后期典型调查，褐飞虱百丛虫量控制在200头以下；而邻近农户自防田，10月上旬出现“冒穿”田块率达25%。

4.3  优化稻田生境，推行绿色生态综合治理

       合理布局小尺度作物时空格局，利用水稻和其他作物的生态多样性，改善天敌生境，保护利用天敌，提高天敌控害效果。改良栽培技术，合理施肥及灌溉，适时进行搁水晒田，创造不利于稻飞虱繁衍为害的稻田生境，可在一定程度上减少稻飞虱发生量。一些研究表明，显花作物作为蜜源植物能显著延长和提高赤眼蜂的寿命和寄生力，在稻田周围种植芝麻、大豆、菊花等显花作物，作为种植蜜源植物涵养天敌。在褐飞虱发生程度较轻时，可优先选择金龟子绿僵菌等生物农药进行防治。据江苏如东等地2020年8月中旬调查，综合应用非化学防治技术措施，绿色防控示范区蜘蛛平均百丛796.3头，同一地点田块较上年增加356.4头，稻田绿盲蝽平均百丛305.7头，较上年增加158.5头，促进了农田生态平衡、有益生物的恢复，提升生态系统控害保益效果，达到可持续控制褐飞虱的目的。