害虫发生期预测
出处：按学科分类—农业科学 中国农业出版社《农作物有害生物测报技术手册》第25页（9193字）
害虫发生期预测是农作物有害生物预测的重要内容之一，即根据害虫现在发生情况，结合其生长、发育、栖息环境条件和气象因素，参考历史资料，估计下一世代或虫态的发生时期。做出发生期预测，为科学防控害虫提供依据。
以生物学为基础的害虫发生期预测方法现在已经比较成熟，短、中期预测的准确性较高，也是目前基层病虫测报站对主要害虫发生期预测的主要任务。尤其预测某害虫短期内的发生时期，对确定防治适期，指导防治工作，起到了重要作用。目前运用的发生期预测的主要方法有：历期预测法、分龄分级预测法、卵巢分级预测法、期距预测法、有效积温预测法和物候预测法。
对害虫进行发生期预测时，必须掌握害虫发育进度。在害虫发生期预测中常将某害虫的某虫态(期)的发生数量在时间上的分布进度划分为始见期、始盛期、高峰期、盛末期和终见期。其中始见期和终见期的划分标准比较明确，而对始盛期、高峰期和盛末期划分的具体数量标准应如何掌握，存在不同的意见。通常的标准是：累计发育进度达到16%时，为始盛期；累积发育进度达到50%时，为高峰期；累计发育进度达到84%时，为盛末期。
利用历期法、分龄分级法、卵巢发育分级法进行发生期预测时首先必须准确把握害虫的发育进度，在当前发育进度的基础上对下一个虫态或虫龄的发生期进行预报。因此，这几种发生期预测法又统称为发育进度预测法。
田间虫情调查是唯一较为准确的获得害虫发育进度的方法，但其工作量较大，要求有一定的技术水平，在实际工作中往往还要结合诱虫和室内饲养(如灯诱、性诱及观察滞育发生代次及比率等)来随时补充和验证田间的调查结果。发育进度的预测预报需做好以下关键性工作。
第一，查准当前的发育进度。发育进度预测法是以当前发育进度为基线，加上某一虫龄或虫态的历期，通过曲线平移做出下一虫态或虫龄的预测发育进度曲线，从而得到发生期预测值。因此，发育基线的准确性直接关系到预测的准确性。要得到较准确的发育进度，在田间调查时，必须根据害虫的发生规律和为害特点，选择好调查日期、调查方法和系统田及类型田。调查的开始和间隔日期一般根据当地历史资料和当时温度情况，掌握不能漏查主要虫态(期)的始见期、始盛期、高峰期和盛末期为原则。抽样方法和抽样数量可因虫种不同而异。特别要注意选择某种害虫的主要虫源田。因为害虫产卵、取食等对寄主植物种类、品种、生育期和长势等有选择性，所以不同类型作物田内虫口数量和发育进度等有可能不同。查准害虫发育进度还需掌握其生物学资料，如休眠和滞育发生的虫代、虫期或比率，为下一代的发育进度的调查提供指导。
第二，获得准确的害虫历期或期距资料。发育进度预测法中除应掌握害虫基准发育进度外，还应掌握害虫的历期或期距值。害虫发育历期或期距数据因地因时因不同寄主植物而有差异，因此在预测时除参考文献上的数据外，更重要的是必须结合当地实际情况积累资料，从而确定当地害虫的历期。历期资料的获得一般有以下三个途径：
◆查找文献资料：从文献上搜集有关害虫的一些历期与当年温度关系的资料，分析出发育期与温度的关系。根据当地的温度变化规律，计算出害虫的历期。
◆实验测定：在人工控制的不同温度下，或自然变温条件下饲养害虫，观察记录各世代、虫态、虫龄和发育级别出现的时间，从而得到各历期与温度的关系。在实际运用时把当地某时段的温度值代入历期与温度的关系式中，得出相应的历期。
◆统计：根据当地实验观察、田间调查和诱测的多年多次资料，应用统计学方法进行统计分析，找出某种或某些重要害虫各世代、各虫态、虫龄和级别的历期。历期资料不仅可从饲养中求得，也可以从田间调查和诱集中求得。探讨田间害虫自然发育历期，往往以害虫群体来推算，采用定田、定期系统调查方法，计算得到的前一虫态(期)的始盛期或高峰期与后一虫态(期)的始盛期或高峰期之间的时间距离，即为前一虫态的历期。如化蛹50%至羽化50%之间的时间距离，可视为田间蛹的历期。
在累积多年调查资料的基础上进行统计分析，统计的历期数据有平均数、标准差和置信范围。在统计自然状况下害虫的历期时，要注意应用正确的抽样方法并分析气候异常、耕作制度突变年份，以及农药处理后对历期统计值的影响，对异常年份或季节的资料可考虑予以剔除。
1 历期预测法
历期预测法是通过对田间某种害虫前一个虫态发生情况的系统调查，明确其发育进度，如化蛹率、羽化率、孵化率及各龄幼虫，并确定其发育百分率达始盛期、高峰期和盛末期的时间，在此基础上分别加上当时当地气温下各虫态的平均历期，推算出后1个或几个虫态、虫龄发生的相应日期。值得注意的是，在预测时只能以上一个始盛期预测下一个始盛期，以上一个高峰期或盛末期预测下一个高峰期或盛末期，绝不可进行以始盛期预测高峰期或盛末期、以高峰期预测下一个始盛期或盛末期。历期法预测害虫的发生期较为简单，目前在农作物害虫、果树害虫、花卉害虫等的发生期预测上被广泛地应用。
这种方法的预测值是否准确，首先取决于正确的抽样技术和选择好类型田，每次获得活虫、蛹至少达20头以上，还需要定期多次调查，常常费时费工。
还可以根据诱蛾或赶蛾数量来预测以后虫态(期)发生进度或防治适期。例如稻纵卷叶螟卵孵高峰期和防治适期的预测，可从田间赶蛾调查到的发蛾高峰日，加上当时成虫产卵前期(迁入虫源为主的世代不加产卵前期)、卵历期则为卵孵高峰日。卵孵高峰日再加上一、二龄幼虫的历期，则可得防治适期(防治适期为三龄幼虫高峰期)。
2 分龄分级预测法
分龄分级预测法是通过对害虫作2～3次田间发育进度调查，仔细进行卵分级、幼虫分龄、蛹分级，并分别计算其所占百分率，再从后往前累加其百分率，当累加值达到始盛期(16%)、高峰期(50%)、盛末期(84%)标准之一时，将起算日加上该虫态或虫龄至成虫羽化的历期，即可推算出下一代成虫的出现期，即始盛期、高峰期、盛末期。这种预测方法多适用于各虫态发育历期较长的昆虫，如果各虫态历期较短，则用历期预测法和分龄分级预测法的预测准确性相差不大。分龄分级预测法不但可用于始盛期和高峰期，还可较准确地预测始见期，如查到始蛹后进行分级，则可预测出始蛾期。由于分龄分级预测法较细致地区分了虫龄、蛹级、卵级等发育进度的年龄分布，还可预测出一些发生呈多峰型害虫的各峰次出现的时间。
历期预测法只考虑害虫某一虫态或虫龄的发育进度，如卵的孵化、化蛹和羽化进度等，没有考虑种群内其他的虫态(龄)，也即种群整体的年龄分布进度。并且只按虫态区分，故年龄区较粗。如稻纵卷叶螟的卵期为4天，如果调查时机掌握不佳，调查时卵已发育到了第三天，并且此时又为调查的卵高峰，如用这一卵高峰加上4天来预测孵化高峰，则明显会偏迟3天，误差过大，用幼虫期进度预测时，如不分龄期则误差更大。因此，历期预测法要求调查次数多，这样才能较准确地把握各虫态的发育进度，所以花工较多，误差较大。为了减少调查工作量，又不影响预测的准确性，在20世纪60年代初期，病虫害预测预报工作者发明了分龄分级预测法，首先在三化螟预测工作中得到应用。
分龄分级预测法是根据害虫各虫态的发育与其形态或解剖特性的关系，将害虫各虫态的发育进程细分出不同虫龄和等级，通过一次综合记载和分析虫态各级别的发育进度来进行预测。如卵分成不同级别、幼虫分龄、蛹级和雌蛾卵巢分级。目前全国农作物病虫害测报站广泛应用害虫的分龄分级法做出短、中期预测，均获得良好效果，预测准确率有明显提高。
利用分龄分级预测法，首先要确定目标害虫卵、蛹和卵巢分级和幼虫分龄的标准，以及各龄级的历期，然后采用历期预测法进行预测。目前对三化螟、二化螟、玉米螟、稻苞虫、稻纵卷叶螟、黏虫、小地老虎、棉红铃虫、棉铃虫、飞蝗、稻飞虱和叶蝉等的卵、幼虫(若虫)、蛹的分级分龄已有详细的标准和历期，因此，可采用分龄分级法进行这些害虫的发生期预测。而对一些蔬菜和果树害虫，如甜菜夜蛾、斜纹夜蛾、小菜蛾、梨小食心虫等，还缺乏这方面的研究资料。
现以三化螟为例，阐述其具体操作步骤。
(1)选取当地有代表性的主要虫源田，剥查200株以上被害稻株内的三化螟并加以收集。
(2)对照三化螟各龄幼虫和各级蛹的特征，对全部剥查出的三化螟进行幼虫分龄和蛹分级，得到各虫态和级别的数量并填入表格。
(3)计算各龄幼虫及蛹数占总虫数的百分率。
(4)按发育先后将各发育百分率进行累加，当累加到16%、50%和84%左右时，即分别得出始盛期、高峰期和盛末期出现的虫龄或级别。
(5)自调查日起分别加上该级蛹或某龄幼虫到羽化的历期的一半，和以后各级虫龄或蛹到羽化的历期。
(6)将调查日加上5项累加历期即为预测的下代成虫羽化的始盛期、高峰期和盛末期。如再加上相应的产卵前期和卵期，就可推算出下代产卵和孵化的始盛期、高峰期和盛末期。
应用此法进行预测可大大减少调查次数，如对三化螟的发生期进行预测，一般认为只需在化蛹始盛期、高峰期和盛末期分别调查一次，如经验丰富能抓准化蛹始盛期，则只需在化蛹始盛期和高峰期之间进行一次调查即可。这种方法还能分析出有1个以上的下代发生高峰。对龄期较长的害虫还可根据各龄幼虫发育到初期、中期和后期时头宽与体宽的比例等变化规律把各龄再细分为前、中、后3个发育级。各龄初期幼虫头宽大于或等于前胸后部宽度，中期头宽明显小于前胸后部宽度，后期二者差异最大且头宽后缘远离前胸盾前缘。这样会提高此类害虫发生期预测的准确性。
3 卵巢发育分级预测法
卵巢发育分级预测法就是根据雌蛾卵巢发育分级特征，预测田间产卵盛期和二、三龄幼虫盛发的防治适期。应用卵巢发育分级预测法预测害虫发生时期，必须对害虫的卵巢进行解剖。解剖害虫卵巢的具体要求是：当灯下或糖醋液等方法诱到雌蛾时，即进行卵巢解剖，参照卵巢分级标准，分别记录每天解剖出的各级卵巢的雌蛾量。自蛾出现后，每天记录诱得的雌、雄蛾数量，每天或每隔1～2天解剖一次，每次抽查雌蛾20头，如诱蛾量少于20头，则全部解剖，直至发蛾末期为止。记录检查日期、取样来源、检查头数和各级卵巢出现的头数，并计算解剖各级蛾量占解剖总蛾量的百分率。
卵巢发育分级预测法预测害虫发生时期，就是各期加上当时气温下的卵历期即得孵化始盛期和高峰期，如再加一龄期即得二龄幼虫始盛期和高峰期。各地所用标准不尽一致，例如上海地区，当查到小地老虎4～5级雌蛾占剖查蛾数的15%～20%时为产卵始盛期，占45%～50%时为产卵高峰期。其他害虫如棉铃虫、黏虫也可用这种方法预测发生期，但事先必须调查确定各始盛期和高峰期所对应的卵巢级别，然后才能根据历期预测法进行预测。对迁飞性害虫的卵巢级别的分析，可判断该代成虫是否将迁出或是否为迁入虫源。因为将迁出的雌虫卵巢级别始终处于幼嫩阶段(1～2级)，而迁入虫源一出现则处于2级以上。
4 期距预测法
期距预测法是根据当地累积多年的历史资料，总结出当地某种害虫两个世代之间或同一世代各虫态之间间隔期经验值即期距，作为发生期预测的依据。再将田间害虫发育进度调查结果，加上一个虫期或世代期距，推算出下一个虫态或下一个世代发生期。
期距是指任何两种带有必然性的现象之间的时间间隔。期距与害虫的各虫态虫期的历期有关，但并不代表或等于历期。期距可以是害虫的同一世代的不同虫态出现的时间间隔，也可以是跨世代间的虫期时间间隔，还可以是害虫某一时期(如化蛹)与某一自然现象(如枯心苗出现)发生的时间间隔，因此期距的时间概念相当广泛。是否能作为期距使用，在于这一时间间隔在每一自然循环中的表现，也就是所选的两个自然现象的发生是否有期距的必然性。如一代灯下发蛾高峰与下一代或下两代发蛾高峰时间的间隔、虫期与虫期之间、两个始盛期之间、两个高峰期之间、始盛期与高峰期之间等的时间间隔，均可称为期距。
任何两种具有必然性的现象间的时间间隔往往会随年度的变化有所不同，因此期距只是变化群体中的一个统计值。通常期距是集若干年的或若干地区记录资料统计分析而得来的时间间隔。要获得这一时间间隔，必须拥有相当长时间的观察值(如10年)，然后求得期距值和所对应的标准差及置信区间。期距的求算不受世代、虫期划分的限制。期距用于发生期预测时相当简单，只要观察到两种自然现象中先发生的一种时，加上期距值则是另一种现象发生的时间。这种预测风险在于期距的可靠度。
期距预测法虽已被广泛应用，但它的地区性较强，甲地的期距，未必能适用于乙地；气候、作物生长异常、耕作制度变革、作物品种更换、农药使用更新换代等，往往会导致发生期、发生期距的变动，使预测结果与实际情况有显着偏差。因此，这种预测法需辅以其他预测法进行矫正，同时分析引起偏差的原因，供以后预测参考。
5 有效积温预测法
害虫出现的迟早、发育速度的快慢均受气温、营养等环境因素的影响，并且以温度对发生期的影响最大。当测得害虫某一虫期或龄期的发育起点温度和有效积温后，就可根据当地常年的平均气温，结合近期气象预报，利用有效积温公式对害虫下一个虫期或龄期的发生期做出预测，这就是有效积温预测法。有效积温预测法首先要测得害虫的发育起点温度和有效积温，然后才能对发生期进行预测。
测定出某害虫的某虫期的发育起点温度和有效积温后，还要对害虫的某一发育始盛期或高峰期发生的时间进行调查，然后根据当地的旬(10天)、候(5天)气温的预报值，代入有效积温公式中，求得相应时段内害虫完成某一发育阶段所需的时间，从而得到下一虫期的始盛期和高峰期。根据气温资料的选用方式，预测方法有三种形式：
5．1 按当地逐日气温观察值进行预测
如用有效积温法对卵孵始盛期或高峰期进行预测，即可先查得产卵始盛期或高峰期，然后从始盛期或高峰期出现日起，逐日求得每日的有效温度，再累加起来。当逐日累加值∑(T-C±Sc)(T为发育期平均温度，C为发育起点温度，Sc为误差)达到卵的有效积温(K)的日期，就是要预测的卵孵始盛期或高峰期。这种预测方法的预测期限很短，只有1天左右，可作为实时预警使用。
如果产卵始盛期或高峰期已过，而孵化始盛期或高峰期尚未到来，则可将已过天数的每日有效积温逐日累加起来，再将未经过的天数按旬、候气温预告值推算，同样可找到卵孵始盛期或高峰期。按逐日气温的观察值来预测，准确性较高，但预测期限较短。
5．2 按当地当时的旬、候气温预告值进行预测
将旬或候气温预报值代入发育积温公式N=K／T-C(N为发育历期，K为有效积温，T为发育期平均温度，C为发育起点温度)，得未来完成发育的历期，从调查得的始盛期或高峰期起，加上预测的N值，可预报下一虫态的始盛期或高峰期。
5．3 按当地常年旬、候气温推算值进行预测
按多年来同期旬、候气温的平均值及置信区间求得发育历期，然后累加，得到预报的时期。这种方法比按该年同期的气温预告值推算所预测的期限要长，并且可避免受当年气温预报值偏离度的影响。但预报值的变化幅度较大，需要统计分析得出各平均值的置信区间。
有效积温预测法虽是一种较经典的生态学预测法，但在电子计算机广泛应用和信息化时代，又有了新的应用，尤其在农作物系统或害虫种群系统的预测模型中，必须以有效积温法则为整个系统模型的驱动动力，以各虫态发育积温子模型为主干，组成整个发生期、发生量的预测的系统模型。
6 物候预测法
物候预测法是根据自然界生物群落中两种或两种以上生物对同一地区综合的外界环境条件有同步的时间反应，参照其中一种生物生长发育阶段的出现期，预测另一种生物某一生长发育阶段的到来。生物有机体的发育周期与季节现象是长期适应其生活环境的结果，因此各生物现象之间的关系有着相对的稳定性。害虫发生的物候预测法，就是通过长期的观察，找出与害虫某一虫期发生相关的其他某一生物的表现形式，称为害虫发生的物候，如“榆钱落，幼虫多；桃花一片红，发蛾到高峰”，说的就是预测小地老虎发生期与榆树、桃树生长现象之间的关系。对以后年份的预测，则只需观察物候出现的时间，即可判断出害虫发育的情况。这种方法是长期生产经验的总结，有一定的地域限制性，即一个地方某一害虫的物候到另一地区不一定适用。物候预测法操作简单，便于农户使用。但要得出害虫发生期的物候，需通过科学的观察与检验。害虫发生期的物候关系确定方法有以下几种：
6．1 与害虫生物学和生理学有直接联系的物候现象
害虫的某一虫期与其寄主植物的一定生长阶段常同时出现，就可依据寄主生育期的出现来估计害虫可能发生的时期。例如越冬棉蚜卵孵化后必须有食物供其取食，越冬寄主如木槿芽吐绿后，棉蚜才会孵化，因此可用“木槿吐绿棉蚜孵化”来预测棉蚜的孵化时间。又如，梨实蜂成虫盛发期与梨树开花盛期的物候相联系，因为该虫只能产卵于梨花花萼的表皮组织内，经长期适应后，二者发生期在时间上便相吻合。辽宁北镇梨树的盛花期在4月下旬到5月初，北京为4月中旬，这都是两地梨实蜂成虫的盛发期。这种有直接联系的物候现象是生物长期适应的结果，因此受地域条件的限制较小，且容易获得，基本可以借用。
6．2 与害虫无直接关系的物候现象
这类物候与害虫发生期无直接的关系，但在发生时间上二者具有长期的相对稳定的同步性，即一种现象出现后的一定时间内，害虫某一虫期即会发生。如在吉林省，高粱蚜越冬卵孵化期约在杏花含苞时，有翅蚜第一次迁飞在榆钱成熟时；在湖南湘西花垣，观察总结水稻二化螟越冬幼虫始蛹期为“蝌蚪见，桃花开”之时，化蛹盛期为“油桐开花，燕南来”之时，越冬代蛾盛发在“小旋花抽藤”时。这些物候关系与害虫的发生不存在内在的关联性，仅因为对气候条件适应的相似性，达到物候上的吻合。
由于一种害虫的某一虫期和其他动植物的一定发育阶段同时受制于相同的自然条件，如大气温度和湿度等，从而使生物间某些生育阶段并行发展，或按先后顺序发生。这种间接的物候关系一定要经过多年观察，找出两者的相关性后，才能应用于害虫发生期预测。
研究害虫发生的物候关系，主要是观察当地动、植物优势种的生育过程与主要害虫发生间的关系，如华北地区研究花椒与棉蚜的关系。在物候预测研究上，最好选木本植物或有季节性活动的动物，也可选害虫的寄主植物或与害虫生态亲缘关系很密切的植物，系统观察其萌芽、出生、放叶、现蕾、开花、谢花、结果、落叶等生长发育过程，或观察当地某些动物如候鸟的季节性活动规律、出现和消失情况，包括出没、鸣叫、迁飞等。
7 统计分析法
对某一害虫发生时间的长期观测的资料进行统计分析与建模，找出发生时间与某些条件的关系，然后根据条件因子值的大小，估算出发生时间，这称为发生期的统计分析预测法。例如利用温湿系数值来预测桃小食心虫越冬代成虫初见期。石万成等在四川经过观察，得到发生期(Y)与温雨系数(Q)之间的关系式为：
Y=17．5－1．32Q
式中：Y——成虫初见日，以5月31日为零；
Q——5月份的温雨系数。
对1981－1995年二代棉铃虫卵始盛期的研究表明，卵始盛期Y与当年4月下旬平均温度(x1)及5月下旬温湿系数(x2)的关系密切，其预测关系式为：Y=27．6534－1．2560x1+3．3021x2±2．0592。预测式回检准确率达92．9%，对1995年进行预测达准确程度。