摘  要：棉麻是重要的纺织工业原料。长期对转Bt基因工程的依赖，存在着极大的害虫抗药性风险。在有害生物广泛产生抗性的情况下，化学防治仍是必备的选项。本文采用对应分析法对中国农药信息登记网此前已经在棉、麻上取得登记、当前未被禁用且处于有效期内的农药进行了荟萃分析，以便总结棉麻病虫害防治用药的规律性。结果发现，用药特征鲜明（即登记证办理较多且用药选择的要求比较严格）的病虫害有枯萎病、黄萎病、炭疽病、立枯病、苗期病害、棉铃虫、红蜘蛛和棉蚜。根据对应分析推荐的防治用药如下：枯萎病（乙蒜素，辛菌胺醋酸盐），黄萎病（枯草芽孢杆菌），立枯病（福美双，咯菌腈），炭疽病（福美双，福美锌），苗期病害（多菌灵），棉铃虫（毒死蜱＞氯氰菊酯＞氯氟氰菊酯＞丙溴磷≈氟铃脲），红蜘蛛（阿维菌素及其类似物，哒螨灵，双甲脒），棉蚜（吡虫啉＞噻虫嗪＞啶虫脒≈烯啶虫胺＞丁硫克百威），地下害虫（克百威，丁硫克百威，毒死蜱），斜纹夜蛾（球孢白僵菌），烟粉虱（氟啶虫胺腈，溴氰虫酰胺），棉盲蝽（马拉硫磷），蜗牛（四聚乙醛），蓟马（乙酰甲胺磷，噻虫嗪），红铃虫（氯氰菊酯）。

关键词：对应分析；棉花；麻类；杀虫剂；杀菌剂

 

棉花和麻类是当前纺织工业依赖的主要原料作物，在中国的国民生产总值中占有相当大的份额。我国麻纺织纤维产量约占全球的12%^[1]，麻类产业抗风险能力较弱，90年代流行的“麻疯病”曾给我国苎麻种植和纺织业造成巨大的经济损失^[2-4]。因此，有效的化学防治措施是必须的，但麻类作物上已登记的农药相对较少，目前苎麻上已登记的农药仅扑草净1种^[5]。我国棉花种植面积占世界的15%，总产和单产均居世界首位^[6]。我国棉花病害主要以枯、黄萎病为主^[7-9]，常发性害虫主要有棉铃虫、棉蚜等^[10-11]，虫害造成的产量损失占病虫害所造成总损失量的70%以上^[12]。二十世纪90年代，由于棉铃虫的种群大爆发，棉花成为用药最为频繁的作物种类之一。随着1996年以来转Bt基因的棉花品种的推广种植，棉铃虫得到了有效的控制，棉花作物上杀虫剂的使用量逐渐减少^[13]。转Bt棉的种植虽然有效抑制了棉铃虫在田间的发生为害，但也导致非靶标害虫如斜纹夜蛾等鳞翅目害虫^[14]，棉粉虱、红蜘蛛等刺吸式口器害虫^[15]开始上升为棉田或部分区域多种作物上的主要害虫[16]。害虫对转基因抗虫棉存在抗性风险^[17-18]，小菜蛾最早在田间对Bt产生抗性，其抗性发展和抗性机理为人们广泛关注^[19]。目前害虫对Bt棉敏感性降低的报道逐年增多^[20-21]，已有2种昆虫在田间对Bt制剂产生了抗性，超过6种昆虫对转Bt作物有抗性^[22-23]。一旦棉铃虫、红铃虫等直接为害棉麻类作物收获部分的鳞翅目害虫对Bt产生了广泛的抗性，就会造成巨大的经济损失。因此，必须构建着眼于未来的应急储备方案库。在这种情形下，化学防治因其高效、速效的特点，仍然是主流的应急措施。

查询中国农药信息网可知，此前曾经在棉花上登记了大量的单剂和混剂，其中取得登记的杀虫剂有2192种，取得登记的杀菌剂有233种，是制定应急防治方案时重要的参考信息来源。然而，棉麻类作物有害生物和对口农药存在着错综复杂的关系，一种防治对象可以使用多种农药来防治，一种农药又可以防治多种有害生物，简单根据登记证出现的频次选择用药，总是带有较大的盲目性。在两种或两种以上的有害生物同时并发的情况下，会使得合适农药的选择更加困难。习惯性的做法是在农药信息网上搜索待防治的靶标，根据不同农药种类办理的登记证数量，确定生产厂家认可程度最高的农药，但不能简明地描述棉麻类作物上农药的应用规律性。

对应分析是荷兰DTSS公司（Data Theory Scaling System Group）最新整合进高版本SPSS for Windows统计软件的模块，能够以图形的方式直观显示289具有较多类别的多个名义变量之间的对应关系。对应分析在医药、植物学、环境学等诸多领域都有应用，在市场信息的研究中应用最为广泛^[24]。通过对应分析可以揭示农作物的性状、品种以及性状与品种之间的相互关系，为筛选不同育种材料和遗传育种工作提供了依据^[25-28]。如果能以棉麻类作物上的病虫害和防治用药作为变量，以已经获得的登记证数量作为权重因子，对这些信息进行荟萃分析，就能得到简明的病虫害用药图解，挖掘出大量有价值的潜在信息。对于种植户、科研人员和生产厂家都有重大的参考价值。

1材料与方法

1.1信息来源

本文对应分析涉及到的所有农药信息来自中国农药信息网（www.chinapesticide.org.cn）。登录该网站主页后，通过“数据中心”—“登记信息”—“农药登记数据”的途径找到相关信息。在“农药类别”和“作物/场所”两个框中，分别输入下述4类组合信息：杀虫剂&棉花，杀菌剂&棉花，杀虫剂&麻，杀菌剂&麻。输入每个类别的组合信息之后点击“查询”，打开每个登记证的超级链接，逐条记录登记证号、农药名称、防治对象等信息并输入Excel中。

1.2数据处理

我们通过下述数据预处理操作方式：（1）病虫分离。如果一种农药登记的是混剂，同时含有杀虫和杀菌的活性成分，但在农药信息网的农药类别中，却并不包含“杀虫剂+杀菌剂”这个类别，我们根据植物保护学常识，将其中的杀虫成分和杀菌成分及其相应的防治对象准确归入相应类别；（2）赋予权重。在Excel信息栏右侧建立一个“权重”栏。如果一个登记证登记的是单剂且防治对象只有1种，则赋予权重值“1”；如果一种单剂登记的防治对象有多种，则针对该单剂和每种靶标的对应信息均赋予1的权重值。如果一个登记证登记的是混剂，但防治对象只有一个，则将每种组分和该防治对象的对应关系平均赋予权重（二元混剂分别赋值0.5，三元混剂分别赋值0.33，即忽略各组分的含量和相对贡献大小。因为农药之间的“增效作用”极其复杂，一视同仁地看待它们的相对贡献有助于简化对应分析）。针对复配剂和多种防治对象，权重赋予方法和复配剂针对一种防治对象的方法相似。权重全部赋值完毕之后，分别对农药种类和防治对象进行连续性数值编码。

1.3统计方法

在SPSS 19.0的“变量视图”中建立农药种类、防治对象和权重3个变量，其中农药种类和防治对象设置为名义型，权重设置为度量型，把Excel中的信息导入SPSS数据视图。对权重进行加权处理后，点击分析—降维—对应分析，将“农药种类”和“防治对象”分别作为行变量和列变量并分别定义其最大值和最小值，采用欧氏距离（Euclidean）的距离度量方法完成初步对应分析。根据结果输出窗口中初步生成的对应表，我们剔除有效边际为1或者0.5的农药及防治对象所对应的登记证信息，并以表格的形式来显示（见表1）。因为只有一个厂家认可的农药或者用药种类单一的防治对象没有代表性，也无助于简化对应分析图并归纳出一般性规律。剔除相关登记条目后，我们对各变量的剩余类别重新进行连续性编码。然后

将数据导入SPSS分析软件，重新定义行变量和列变量的范围，重复以上步骤。在结果输出窗口中找到“概述行点”和“概述列点”两个表格中每个类别“维中的得分”这两列，以列1作为x值、列2作为y值，在Origin2018中制作两个变量的复合散点图。

表1在棉麻上登记防治对象单一的农药及防治用药单一的防治对象

1.4图解方法

我们假设A为防治对象，B~I为几种农药，以一张虚拟的对应分析图（图1）来说明图解方法，：（1）出现在防治对象A正向矢量一侧的B、C、D、E视为有防治效果，而出现在防治对象A负向矢量一侧的F、G、H不推荐用来防治A；（2）在B、C、D、E中，离坐标原点（0,0）位置越远的散点对应的农药，登记证数量越多，例如C被生产厂家认可程度高于B、D、E；（3）在B、C、D、E中，每种农药散点和坐标原点（0,0）的连线和防治对象A的正向矢量夹角越小，表示该农药选择性越强，例如农药B对防治对象A的选择性要强于C、D、E；（4）高密度聚集在坐标原点（0,0）附近的农药如I这种农药，是因已办理登记证较少或因防治对象极为广谱造成的；相反，一种防治对象聚集在原点附近，则主要是该害虫为次要害虫，尚未获得有关生产厂家的重视。

 

图1 对应分析解读方法示意图

实心圆点：农药；空心圆点：一个假想的防治对象。

 

2结果与分析

2.1棉麻病害—杀菌剂关系的对应分析

棉麻类作物上经常发生的病害和已经登记的杀菌剂简单对应分析结果如图2所示。从图2各种病害的散点和坐标原点的距离方面来看，棉花上用药特征比较明显的病害种类有枯萎病、黄萎病、炭疽病、立枯病，以及登记厂家模糊称谓的“苗期病害”；用药特征不明显，即登记厂家数较少或可以用多种杀菌剂防治的，有疫病、红腐病、猝倒病（当然，表1中的褐斑病、根结线虫案例更加稀少，未参与对应分析）。其中，两种真菌性病害（棉花枯萎病，由尖孢镰刀菌引起；棉花黄萎病，由大丽花轮枝孢和黑白轮枝菌引起）的正向矢量夹角非常小，说明两种病害使用的杀菌剂相似性最大；同样的道理，炭疽病、立枯病防治用药比较相似；“苗期病害”单独构成一类用药特征非常明显的病害。防治枯萎病生产厂家认可程度最高的是乙蒜素（18），还可以使用辛菌胺醋酸盐（4）进行防治；防治黄萎病认可程度比较高的有枯草芽孢杆菌（22）等。防治棉花立枯病认可程度最高的杀菌剂为福美双（3）和咯菌腈（16），绝大多数是以拌种的形式出现，相对而言咯菌腈比福美双的选择性要强一些。防治炭疽病认可程度最高的仍然是福美双，尽管福美锌防治炭疽病认可程度也较高，但该杀菌剂用于防治模糊的“苗期病害”应用更为广泛，故出现在“苗期病害”和“炭疽病”的正向矢量之间的位置，说明该杀菌剂非常广谱。防治棉花苗期病害最常用的杀菌剂是多菌灵，登记证出现的频次高达69.5次。

 

图2 棉麻作物病害与杀菌剂的对应分析

 

图上的数字是各种杀菌剂的代码。1.氨基寡糖素；2.拌种灵；3.福美双；4.辛菌胺醋酸盐；5.三乙膦酸铝；6.多菌灵；7.萎锈灵；8.吡唑醚菌酯；9.三氯异氰尿酸；10.敌磺钠；11.甲基立枯磷；12.三唑酮；13.多抗霉素；14.噁霉灵；15.福美锌；16.咯菌腈；17.嘧菌酯；18.乙蒜素；19甲基硫菌灵；20.甲霜灵；21.络氨铜；22.枯草芽孢杆菌；23.五氯硝基苯。

2.2棉麻害虫—杀虫剂关系的对应分析

棉麻作物上害虫和已经登记的杀虫剂的对应分析结果如图3所示。从中可以看出，棉花上防治用药特征图最明显的是棉铃虫、红蜘蛛（棉叶螨）和棉蚜。其他害虫则由于为害地位不很重要或者可用多种杀虫剂来防治，高密度聚集在坐标原点附近。其中，防治棉铃虫的杀虫剂按照认可程度由高到低的顺序分别是：毒死蜱（6）＞氯氰菊酯（9）＞氯氟氰菊酯（10）＞丙溴磷（2）≈氟铃脲（8）；防治棉花红蜘蛛认可程度最高的杀虫剂是阿维菌素及其类似物（1），其次还可以使用认可程度大致相同的2种杀虫剂：哒螨灵（3）和双甲脒（24）。针对棉蚜而言，认可程度较高的杀虫剂按照由强到弱的顺序依次是：吡虫啉（15）＞噻虫嗪（13）＞啶虫脒（5）≈烯啶虫胺（27）＞丁硫克百威（4）。针对用药特征非常不明显的害虫，从对应分析图上看不出太多规律。我们按照登记证的数量简单总结其常用杀虫剂如下：地下害虫（克百威，丁硫克百威，毒死蜱），斜纹夜蛾（球孢白僵菌），烟粉虱（氟啶虫胺腈，溴氰虫酰胺），棉盲蝽（马拉硫磷），蜗牛（四聚乙醛），蓟马（乙酰甲胺磷，噻虫嗪），红铃虫（氯氰菊酯）。

3讨论与结论

根据对应分析结果，我们推荐的棉麻病虫害及其防治用药如下：枯萎病（乙蒜素，辛菌胺醋酸盐），黄萎病（枯草芽孢杆菌），立枯病（福美双，咯菌腈），炭疽病（福美双，福美锌），苗期病害（多菌灵），棉铃虫（毒死蜱＞氯氰菊酯＞氯氟氰菊酯＞丙溴磷≈氟铃脲），红蜘蛛（阿维菌素及其类似物，哒螨灵，双甲脒），棉蚜（吡虫啉＞噻虫嗪＞啶虫脒≈烯啶虫胺＞丁硫克百威），地下害虫（克百威，丁硫克百威，毒死蜱），斜纹夜蛾（球孢白僵菌），烟粉虱（氟啶虫胺腈，溴氰虫酰胺），棉盲蝽（马拉硫磷），蜗牛（四聚乙醛），蓟马（乙酰甲胺磷，噻虫嗪），红铃虫（氯氰菊酯）。

通过对应分析绘制的图像能够将复杂的病虫害类型、农药种类整合为简单的图示，蕴含着丰富的信息，形成“病虫化学防治一张图”的明显优势。通过分析农药信息网上的棉麻病虫害及相应农药登记证信息，将登记证数量作为加权变量进行对应分析，可以从最终绘制的图上归纳出各种病虫害的防治用药认可程度，总结出棉麻作物病虫害化学防治的一般性规律。

其中，枯萎病和黄萎病的用药特征最相似，炭疽病和立枯病的用药特征最相似，笼统的“苗期病害”单独构成一类，其他病害的用药特征不明显；虫害方面棉铃虫、红蜘蛛和棉蚜的用药特征比较明显，其他害虫种类许多可以在防治这些主要害虫的时候兼治。

本文的方法和结论对植物保护实践的启示是：（1）在喷施农药时，如果两种害虫（或者两种病害）同时发生，可以观察对应分析图上两种靶标正向矢量的夹角是否很小。如果足够小的话，就有可能用一种广谱性的农药兼治二者，从而减少施药次数，降低人力和农药成本；（2）在农药复配时，除了农药学领域已知的一些原则（如作用机制尽可能不同，持效期尽可能相似等）之外，可以结合对应分析图，将与防治靶标正向矢量的夹角均较小的两种农药组成复配剂或者桶混剂，从而提高防效或延缓有害生物抗药性的发生；（3）当有效的农药品种被禁用而替代性新药尚未研发时，可以根据对应分析图上各种农药散点投射在防治靶标正向矢量上的垂点离坐标原点的远近顺序寻找可以暂时替代使用的农药类型；（4）根据对应分析图，也可以对尚未登记的病虫害-农药做出一些理论预测，例如辛菌胺醋酸盐对于棉花黄萎病也可能具有良好的防效。

 

图3 棉麻作物上害虫与杀虫剂的对应分析图

图上的数字是各种杀菌剂的代码。1.阿维菌素类似物；2.丙溴磷；3.哒螨灵；4.丁硫克百威；5.啶虫脒；6.毒死蜱；7.氟啶脲；8.氟铃脲；9.氯氰菊酯；10.氯氟氰菊酯；11.矿物油；12.氯虫苯甲酰胺；13.噻虫嗪；14.三唑磷；15.吡虫啉；16.灭多威；17.吡蚜酮；18.辛硫磷；19.溴氰菊酯；20.溴氰虫酰胺；21.敌敌畏；22.苏云金杆菌；23.多杀霉素；24.双甲脒；25.球孢白僵菌；26.氟啶虫胺腈；27.烯啶虫胺；28.氟氯氰菊酯；29.核型多角体病毒；30.克百威；31.马拉硫磷；32.茚虫威；33.甲拌磷；34.氰戊菊酯；35.甲氰菊酯；36.四聚乙醛；37.水胺硫磷；38.乙酰甲胺磷；39.硫双威；40.氧化乐果；41.藜芦碱；42.联苯菊酯；43.喹硫磷。

在本文的对应分析中，“苗期病害”这种模糊的登记信息给对应分析造成了较大的困扰。针对这种情况，经常采用的方法有：（1）将登记信息更加具体的登记证，例如防治立枯病和猝倒病等的杀菌剂，统统归纳入“苗期病害”这种上位概念；（2）剔除这种模糊的登记信息。在本文的数据处理中，我们发现上述两种途径均不理想。因为针对立枯病等具体苗期病害的登记证信息也特别多，并且不同苗期病害的用药差异较大，笼统地归纳为“苗期病害”，会使得本文针对棉麻病害用药的生产指导意义大大下降。然而，登记防治对象为“苗期病害”这种笼统的防治对象的生产厂家又特别多，将其全部剔除的话也会严重影响统计分析。所以本文采用的是既不合并也不剔除的处理方案。由于这种笼统的描述不仅会让种植户误认为所登记的杀菌剂针对所有苗期病害是万能的，也并不利于农药生产厂家为农业生产服务。建议药检部门在为生产厂家办理登记证时，严格要求该环节，最好能具体到害虫或病原物的种类。

 

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文章摘自：邢怀森,游秀峰,杨晓杰,张少华,原国辉,李为争.棉麻病虫害和农药的简单对应分析[C]//.河南省植物保护学会第十二次、河南省昆虫学会第十一次、河南省植物病理学会第六次会员代表大会暨学术讨论会论文集,2022:287-296.DOI:10.26914/c.cnkihy.2022.001370.