南方水稻褐飞虱灾变分析与预警系统探讨
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摘 要 水稻是我国主要粮食作物，南方地区是水稻的主产区，而褐飞虱是威胁我国水稻生产的首要害虫。水稻褐飞虱灾变与很多因素有直接联系，包括气候条件、迁飞特性、水稻品种等等，建立科学的灾变预警系统具有重要的现实意义。基于此，阐述了褐飞虱的特征及其对水稻的为害情况，分析了褐飞虱灾变的原因，并对灾情预警系统进行初步探讨。
关键词 水稻;褐飞虱;灾变;预警系统
中图分类号：S435.11 文献标志码：B DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2019.14.003
水稻是关系到国民生存的重要粮食作物，我国水稻产量的不断提高给我国的经济建设提供了粮食基础保障。但是，水稻虫害不断威胁着我国水稻的产量。在南方稻作地区，水稻一直受稻飞虱为害，尤其是褐飞虱，部分年份灾情严重。为有效防治褐飞虱，农业部门不断研究其相关的防控技术措施，同时也对灾情预警系统进行探讨[1]。
1 褐飞虱概述
褐飞虱是稻飞虱的一种，世界各地均有分布，澳大利亚、柬埔寨、日本、越南、泰国、菲律宾、马来西亚、中国等国家均出现过此类虫害，在我国的分布以南方地区为主。褐飞虱是我国南方地区水稻的主要害虫，经常暴发成灾，严重影响水稻产量。褐飞虱的世代周期短，在环境适宜的地区常年均有繁殖，且存在越冬现象，繁殖力非常强，产卵率高，容易造成灾情。
2 褐飞虱对水稻的为害情况
1）褐飞虱以水稻茎叶组织中的汁液为食物，严重影响禾苗健康生长，严重情况下会导致水稻死亡，使产量和品质大大降低。2）褐飞虱在水稻叶鞘组织上大量产卵，在产卵过程中会直接刺伤水稻的鞘叶组织并形成很多伤口，这些伤口会导致水稻不能正常吸收水分和营养，同时伤口也会给病毒病菌入侵提供有利条件。3）褐飞虱是传播或诱发水稻发生其他疾病的媒介，褐飞虱在迁飞过程中会传播其他病毒和病菌，同时，褐飞虱在为害水稻时的排泄物等也有可能引起其他病菌滋生[2]。
3 水稻褐飞虱灾变原因分析
我国南方地区水稻受褐飞虱的影响比较常见，尤其是晚季稻，多次发生褐飞虱灾害，导致水稻产量降低，品质下降。水稻褐飞虱暴发成灾的主要原因包括气候、水稻品种、褐飞虱特性、褐飞虱防治不力等。
3.1 气候因素
褐飞虱的繁殖、生长都和气候因素有直接关系。褐飞虱适宜在温度为20～30 ℃，相对湿度较大的地方繁殖及生长，种植水稻的季节一般都能满足稻飞虱生长繁殖的生物学温湿度。南方地区一般是两季水稻，早稻中后期和晚稻生长发育期间非常适合褐飞虱繁殖及生长，极易引起褐飞虱灾变。且南方地区气温较高，相对湿度大，褐飞虱处于全年繁殖状态，虫源基数大，世代重叠，很容易暴发褐飞虱灾害。且褐飞虱的迁飞特性是利用气象条件进行的被动性迁飞，在虫源地起飞后，随着气流进入高空大气流场随风漂移，在气流下沉时，飞虱即被动降落在稻田上，造成稻田中外地和本地虫源混杂，且害虫发育进度不一。
3.2 水稻品种因素
随着杂交水稻不断推广种植，其种植面积不断加大，但杂交水稻不含抗褐飞虱的基因，给褐飞虱提供了很好的食物源。不仅如此，杂交水稻库源充足、分蘖力强、生长量大，需要很多肥料养分供给生长，很容易出现早生快发、提早封行、群体下部过度荫蔽、通透性能差等情况，给褐飞虱创造了更好的田间环境条件和生存环境。此外，杂交水稻叶鞘细胞组织紧密度不够，韧性差，使得褐飞虱的刺吸式口器更容易刺吸汁液。以上因素都是诱发褐飞虱暴发的重要原因。
3.3 褐飞虱生物特性因素
褐飞虱的繁殖能力强，产卵数量大，在适宜的温湿条件下孵化率高，成虫有趋光性、趋绿性，喜欢生活在水稻嫩绿茂密的稻田中。水稻褐飞虱成虫具有明显的翅两型现象，同一种群有长翅型和短翅型两种，短翅型属于定居繁殖型，长翅型迁飞能力强，长、短翅型的发生动态是该虫虫口密度、数量预测中的重要参数。同时，褐飞虱具有迁飞性，能不断迁飞到更适合的环境中，造成田间褐飞虱虫源混杂、世代重叠、虫口密度大，很容易引起大面积灾情暴发。
3.4 防治方面的原因
对于水稻褐飞虱主要采用化学药剂进行防治，但农药市场混乱，很多农户在用药上未选用高效长效的高端农药品种，防治效果不理想，很容易引发褐飞虱灾变。此外，化学用药的长期使用虽然起到了部分防治效果，但容易导致褐飞虱产生抗药性。褐飞虱产生抗药性以后，没有新农药替代，而原来的农药没有明显的防治作用，一部分农户直接放弃防治，导致褐飞虱更加猖狂，直至褐飞虱灾情暴发。
4 褐飞虱灾变预警系统的探讨
4.1 褐飞虱灾变预警系统的构建
设计构建的预警系统可通过以下模块实现智能化，实时监测水稻田间褐飞虱的情况，有效预防褐飞虱灾变[3]。
4.2 褐飞虱灾变预警系统的技术探讨
1）建立水稻褐飞虱数据库，数据库主要包括每年本地暴发褐飞虱的具体区域、当地的气候、灾情严重程度、处理手段、灾后影响等等。数据库建立初期需要人工把以前的调查了解数据输入，之后实现智能化更新来丰富数据库，数据库数据越全面，分析出的结果就越精确。2）在水稻种植区域建立数据收集点和监控点，及时收集相关数据。人工定期去水稻田间查看很难发现稻田内褐飞虱的具体状况，而建立数据收集点进行实时动态监控能够及时将褐飞虱灾变相关数据自动收入数据库。3）根据数据库建立的数据分析模块，模拟出褐飞虱的迁飞情况、繁殖情况和暴发特点。基于GIS技术的运用，根据数据库的数据预测出褐飞虱的暴发区域和暴发情况等，然后对实时检测到的数据进行分析，就能很好了解检测地区褐飞虱的发生情况。4）构建专家预测模块，专家系统将根据数据分析出的结果和数据库的数据进行对比分析，预测出水稻褐飞虱的繁殖情况、抗药性情况以及可能暴发褐飞虱的区域和灾情严重程度等。5）构建防治措施模块，根据专家模块预测的结果，防治模块提出相应的防治措施。比如，在发现大量褐飞虱繁殖的水稻区域选用高效长效的化学药剂进防治，把褐飞虱扼杀在卵期和初孵期，降低褐飞虱对水稻的为害程度[4]。
5 结语
多年来，随着气候因子等不断变化，很多地区的水稻都暴发了褐飞虱灾情，严重影响了水稻的产量。比如广东省化州市2017年晚季水稻封行期田间调查发现，褐飞虱、白背飞虱虫口密度很大。此外，部分农户不注意防治，导致南方地区水稻黑条矮缩病暴发成灾，该病主要是由飞虱传播病毒所致。为有效防治褐飞虱，对褐飞虱灾情预警系统进行深入研究和探讨，不断完善技术措施，以期能够为水稻生产提供保障。但是，现在的预警系统还处于初级探讨阶段，对于灾变的预测能力不足，相关部门应加大技术和经费的投入，研究出完善的褐飞虱灾情预警系统，更好地服务于农业种植户。
参考文献：
[1] 林拥军，华红霞，何长卿，等.水稻褐飞虱综合治理研究与示范——农业公益性行业专项“水稻褐飞虱综合防控技术研究”进展[J].应用昆虫学报，2011，48（5）：1194-1201.
[2] 吳曙霞.中国南方水稻褐飞虱灾变分析与预警系统研究及应用[D].杭州：浙江大学，2002.
[3] 田美霞.基于移动互联网的农作物种植智能预警系统设计[J].科技资讯，2015，13（19）：144，154.
[4] 王明红，马占鸿，金晓华，等.北京市农作物病虫害远程预警信息系统构建[J].植物病理学报，2005（S1）：67-70.
（责任编辑：赵中正）
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