全 文 ：施肥与摘蕾对棉蚜、棉叶蝉种群数量及
棉花产量的影响 3
门兴元1 　戈　峰1 , 3 3 　尹新明2 　刘东坡2
(1 中国科学院动物研究所农业虫鼠害国家重点实验室 ,北京 100080 ;2 河南农业大学植物保护学院 ,郑州 450002)
【摘要】　分析比较了不同施氮水平 (0～450 kg·hm - 2)与不同摘蕾处理 (0～12 个·株 - 1) 对转 Bt 基因棉花
( GK212)和常规棉花 (泗棉 3 号)的棉蚜、棉叶蝉种群数量以及棉花产量的影响. 结果表明 ,两个品种的棉
蚜、棉叶蝉种群数量和有效铃量没有显著性差异。在本实验水平下 ,施肥和摘蕾与施肥的交互作用对两种
棉花的棉蚜数量有显著性的影响 ,而摘蕾、施肥和两者的交互作用对两种棉花的棉叶蝉数量没有显著影
响.在花铃期 ,施氮肥能增加两种棉花的有效铃数. 线性回归分析表明 ,两种棉花的棉蚜、棉叶蝉的数量与
施氮肥量和摘蕾量成正相关关系 ;有效铃量与施氮肥量呈正相关 ,与摘蕾量呈负相关.
关键词 　转 Bt 基因棉花 　施氮肥 　摘蕾 　棉蚜 　棉叶蝉 　棉花产量
文章编号 　1001 - 9332 (2004) 08 - 1440 - 03 　中图分类号 　S4351622 　文献标识码 　A
Effect of nitrogen fertilization and square loss on cotton aphid population , cotton leaf hopper population and
cotton yield. MEN Xingyuan1 , GE Feng1 , YIN Xinming2 ,L IU Dongpo2 (1 Institute of Zoology , Chinese Acade2
my of Sciences , Beijing 100080 , China ;2 Henan A gricultural U niversity , Zhengz hou 450002 , China) . 2Chin.
J . A ppl . Ecol . ,2004 ,15 (8) :1440～1442.
The study on the effects of nitrogen fertilization (0～450 kg·hm - 2) and square loss (0～12·plant - 1 ) on cotton
aphid population ,cotton leafhopper population and cotton yield showed that there were no significant differences
in cotton aphid population ,cotton leafhopper population ,and numbers of effective bolls between transgenic Bt
cotton and non2transgenic cotton. Cotton aphid populations on the two cottons were significantly influenced by
nitrogen fertilization and by the interaction of nitrogen fertilization and square loss ,while leafhopper populations
were not significantly influenced by them. Nitrogen fertilization at squaring and flowering stage was one of impor2
tant factors affecting cotton yield. There was a positive correlation between the application rate of nitrogen fertil2
izer and cotton yield ,but a negative correlation between the number of lost square per plant and the yield of the
two cottons.
Key words 　Transgenic Bt cotton , Nitrogen fertilization , Square loss , Cotton aphid , Cotton leafhopper , Cotton
yield. 3 国家重点基础研究发展规划项目 ( G2000016209) 和中国科学院创
新工程方向资助项目 ( KSXC220122 和 KSCX22SW2103) .3 3 通讯联系人.
2003 - 06 - 02 收稿 ,2003 - 09 - 30 接受.
1 　引 　　言
转Bt 基因棉花是我国目前大力推广的棉花品
种 ,它能够有效的降低目标性害虫 —棉铃虫 ( Heli2
coverpa arm igera) 的发生与危害 ,但对非目标性害
虫 ,尤其是叶蝉、蚜虫等同翅目昆虫几乎没有作
用[11 ] . 随着转 B t 基因棉花的应用 , 棉蚜 ( A phi d
gossypii) 、棉叶蝉 ( Em poasca bigutt ula) 等刺吸性害
虫成为主要的害虫 ,并有加重危害的趋势[4 ,16 ] . 因
此 ,在棉铃虫危害减少的情况下 ,如何有效地开展转
Bt 基因棉花的科学管理 ,成为目前亟待解决的一个
重要问题[6 ] . 本文结合转 Bt 基因棉花和常规棉花品
种 ,研究了施氮肥和摘蕾 (模拟棉铃虫危害)对棉蚜、
棉叶蝉种群数量和棉花产量的影响 ,旨在为转 Bt 基
因棉花的科学施肥和害虫管理提供依据.
2 　材料与方法
211 　实验地点选择及处理
2002 年 5～10 月 ,以河南省扶沟县郊区的麦套棉田为
试验田. 各试验田水肥条件基本一致 ,肥力中等. 棉苗的移栽
期均为 5 月 2 日 ,株距为 0133 m ,宽行距为 1 m ,窄行距为
015 m ,割麦日期为 6 月 10 日. 试验包括 3 个因素 ,分别为棉
花品种 (2 个品种) 、棉花蕾铃期氮肥施用量 (4 个水平) 、每株
摘蕾量 (4 个水平) . 试验采用裂区试验设计 ,共 32 个处理 ,
每个处理 4 个重复 ,共 128 个小区 ,每个小区的面积为 20
m
2
.各实验处理间均有 3 m 隔离带 ,且在实验期间不施用任
何杀虫剂防治害虫.
试验用的棉花品种为转 Bt 基因棉花品种 ———GK212
应 用 生 态 学 报 　2004 年 8 月 　第 15 卷 　第 8 期 　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
CHIN ESE JOURNAL OF APPL IED ECOLO GY ,Aug 2004 ,15 (8)∶1440～1442
(中国农业科学院培育)和常规棉品种 ———泗棉 3 号 (由江苏
省泗阳棉花原种场提供) . 其中 , GK212 是由泗棉 3 号转入Bt
毒素基因[ Cry1 (Ac) ]后选育而成.
于 7 月 17 日棉花花蕾期 ,施用氮肥 (尿素) 和摘蕾. 施肥
量 4 个水平分别为 :尿素 450、300、150 和 0 kg·hm - 2 (对
照) . 摘蕾 4 个水平分别为 :1 次摘蕾 12、8、4 和 0 个·株 - 1 (对
照) .
212 　田间取样与调查
从 7 月 17 日起 ,每 5 d 系统调查 1 次 ,采取 5 点取样法 ,
在每个小区随机取 5 株棉花调查棉株上各种节肢动物的种
类、数量以及棉铃虫危害造成的蕾、花、铃脱落情况. 于 2002
年 8 月底对各个处理进行有效铃数量调查 :每个小区随机选
取 20 株棉花 ,记录每株棉花的有效铃数 ,统计田间棉铃虫造
成的有效铃脱落率 ,剔除棉铃虫的影响.
213 　数据分析方法
采用 SPSS 软件对棉蚜、棉叶蝉放生高峰期的数量以及
有效铃数进行数据分析 ,多因素的方差分析用 General Linear
Modal 程序分析. 对蚜虫数量和有效铃量与摘蕾数和施肥量
的回归关系的分析 ,用 Linear Regression 程序中的全回归方
法 (enter method) .
3 　结果与分析
311 　品种、施肥和摘蕾对棉蚜和棉叶蝉种群数量以
及棉花有效铃量的影响
系统调查表明 ,棉田棉蚜、棉叶蝉的发生高峰期
分别出现在 8 月 7 日和 8 月 24 日 ,因此对 8 月 7 日
棉蚜、8 月 24 日棉叶蝉的种群数量以及棉花的有效
铃量进行了多因素方差分析 (表 1) . 结果表明 ,两个
棉花品种间棉蚜、棉叶蝉的种群数量和棉花的有效
铃量都没有显著性差异. 在本实验水平下 ,施肥量对
棉蚜和棉叶蝉的种群数量没有显著性影响 ,而对棉
花的有效铃量有显著性影响 ;摘蕾量对棉蚜和棉叶
蝉的种群数量以及棉花的有效铃量都没有显著性影
响 ;品种 ×施肥、品种 ×摘蕾对棉蚜和棉叶蝉的种群
数量以及棉花的有效铃量没有显著性影响 ;施肥 ×
摘蕾和品种 ×施肥 ×摘蕾对棉蚜的数量有显著性影
响 ,而对棉叶蝉的数量和棉花的有效铃量没有显著
性影响.
表 1 　不同品种、施肥水平、摘蕾措施对棉蚜、叶蝉种群数量和棉花有效铃量影响
Table 1 Influence of variety ,fertilizer and square loss on cotton aphid populations ,cotton leaf hopper populations and effective bolls
因子
Factor
棉蚜 Cotton aphid
df F P
叶蝉 Cotton leafhopper
df F P
有效铃量 Effective bolls
df F P
品种 Variety 1 5175 01104 1 251008 01211 1 01786 01487
施肥 Fertilizer 3 1141 01316 3 181505 0158 3 51643 3 01041
摘蕾 Square loss 3 0175 01558 3 01187 01896 3 21224 01197
品种×施肥 Variety ×Fertilizer 3 1118 01372 3 01596 01634 3 1118 01371
品种×摘蕾 Variety ×Square loss 3 2164 01113 3 11027 01426 3 11061 01413
施肥×摘蕾 Fertilizer ×Square loss 9 3177 3 0103 9 01651 01734 9 21385 01106
品种×施肥×摘蕾 Variety ×Fertilizer ×Squares loss 9 2102 3 01045 9 11835 01072 9 11546 011433 P < 0105
312 　棉蚜、棉叶蝉数和有效铃数与摘蕾数和施肥量
对 GK212 和泗棉 3 号的棉蚜数量、棉叶蝉数
量、有效铃量与摘蕾数和施肥量分别进行了多元线
性回归分析 ,结果见表 2. 在本实验水平下 , GK212
和泗棉 3 号的蚜量和棉叶蝉的数量与施肥量和摘蕾
表 2 　模拟回归方程、回归系数、回归方程的 F值、自由度和 P值
Table 2 Regression linear model , regression coeff icient , F value of re2
gression model ,freedom degree and P value
项目
Item
回归方程
Regression model
回归系数
Regression
coefficient
F df P
GK212蚜量
GK212 aphid amount y = 11127 x1 + 01004 x2 + 551145 01351 41287 2 ,63 010018
泗棉 3号蚜量
Simian 3 aphid amount y = 11561 x1 + 01053 x2 + 541886 01498 101077 2 ,63 < 01001
GK212叶蝉量
GK212 leafhopper amount y = 01056 x1 + 01003 x2 + 01893 01430 61937 2 ,63 01002
泗棉 3号叶蝉量
Simian 3 leafhopper amount y = 01044 x1 + 01001 x2 + 01467 01311 31276 2 ,63 01045
GK212有效铃量
GK212 effective bolls y = - 01240 x1 + 01013 x2 + 141674 01490 91631 2 ,63 < 01001
泗棉 3号有效铃量
Effective bolls y = - 01323 x1 + 01005 x2 + 171590 01346 41143 2 ,63 01021
x1 :摘蕾量 Square loss(square·plant - 1) ; x2 :施肥量 Quantity of fertilizer (kg·hm - 2) .
量呈正相关 ;两种棉花的有效铃量与摘蕾量呈负相
关 ,与施肥量呈正相关. 回归分析表明 ,增加摘蕾个
数和施肥量可以使泗棉 3 号和 GK212 上的棉蚜和
叶蝉的数量增多 ;增加摘蕾量能降低棉花的有效铃
数 ;增加施肥量可提高棉花的有效铃数.
4 　讨 　　论
氮是昆虫生长发育所必需的元素. 寄主作物对
昆虫取食、生存、生长、繁殖的影响过程 ,主要就是含
氮物质的利用过程[5 ,7 ,10 ,12 ] . Cisneros 等[3 ] 研究表
明 ,棉蚜的发生与施氮水平呈正相关 ,即氮肥水平越
高的农田 ,害虫发生与危害越严重. 也有研究表明 ,
害虫的发生与施氮肥水平二者呈不相关或负相
关[13～15 ] . 这是因为农田生态系统是一个受多种生
态因子影响的系统 ,不同作物种类对不同施氮肥水
平的反应不同 ,即使同一种作物所含营养物质的多
少与质量随发育时间及生存环境所变化 ,对田间植
14418 期 　　　　　　　　　　门兴元等 :施肥与摘蕾对棉蚜、棉叶蝉种群数量及棉花产量的影响 　　　　　　　　　　　
食性昆虫种群的作用差异也会很大. 在棉花的蕾铃
期 ,摘除一定量的繁殖器官 ,模拟害虫 (危害繁殖器
官的害虫)危害 ,是研究棉花补偿能力和害虫危害与
棉花产量关系的一种行之有效的方法[2 ,8 ] . 棉花繁
殖器官的损失对刺吸性的害虫的影响如何 ? 在棉花
不同的营养状况下 ,这种影响又如何 ? 研究结果表
明 ,在 0～450 kg·hm - 2和摘 0～12 个蕾·株 - 1的范
围内 ,施肥量和摘蕾量与转 Bt 基因棉 GK212 和常
规棉泗棉 3 号的棉蚜和棉叶蝉的数量呈正相关 ,表
明随着施氮量和摘蕾量的增加 ,棉蚜和棉叶蝉的种
群数量升高.
已经有研究表明 ,在棉花的花蕾期 ,增施氮肥有
利于提高棉花的有效铃数[9 ] ;摘除一定数量的花
蕾 ,因棉花的补偿能力 ,不但不会使棉花的产量降
低 ,而且能使棉花增产[1 ] . 研究表明 ,施肥对转 Bt 基
因棉 GK212 和常规棉泗棉 3 号的有效铃数有显著
影响 ,而摘蕾、施肥与摘蕾的交互作用对 GK212 和
常规棉泗棉 3 号的有效铃数没有显著影响. 转 Bt 基
因棉 GK212 和泗棉 3 号的棉花产量与施肥、摘蕾的
回归分析进一步表明 ,施肥量与转 Bt 基因棉 GK212
和泗棉 3 号的产量呈正相关 ,而摘蕾量与两种棉花
的有效铃数呈负相关 ,即增加施肥量可增加产量 ,而
增加摘蕾个数可使有铃个数降低.
综合考虑摘蕾、施肥对害虫和棉花产量的双重
影响 ,作者认为常规棉由于易受到棉铃虫等鳞翅目
幼虫危害 ,使蕾铃脱落 ,应在花蕾期多施一些氮肥 ,
有利于棉花补偿害虫的危害 ,提高产量 ;而转 Bt 基
因棉花由于棉铃虫等鳞翅目害虫危害较轻 ,所以在
考虑产量的同时 ,适当减少氮肥的使用 ,这样有利于
减轻棉蚜和棉叶蝉的危害.
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作者简介 　门兴元 ,男 ,1974 年生 ,博士 ,主要从事昆虫生态
学和害虫管理的研究 ,发表文论 15 篇. E2mail : menxy @pan2
da. ioz. ac. cn
2441　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　应 　用 　生 　态 　学 　报 　　　　　　　　　　　　　　　　　　15 卷