水蜜桃主要病蟲害發(fā)生量氣象預(yù)報(bào)模型研究

蔡英群，黃榮鋒，蔡英衛(wèi)，林永安

(1. 福建省古田縣氣象局352200;2. 福建省古田縣聯(lián)動(dòng)中心)

古田縣是福建省水蜜桃主產(chǎn)區(qū)之一，種植水蜜桃有300 年的歷史。古田水蜜桃以色澤鮮艷、汁多、味濃、酸甜適口、風(fēng)味特佳，深受廣大消費(fèi)者青睞，在省內(nèi)外暢銷不衰。2012 年全縣水蜜桃種植面積達(dá)2 000 多hm2，主要分布在古田環(huán)翠屏湖區(qū)域的城東、城西、鳳都和平湖等鄉(xiāng)鎮(zhèn)，年產(chǎn)量達(dá)35 000 t，水蜜桃產(chǎn)業(yè)已成為環(huán)翠屏湖鄉(xiāng)鎮(zhèn)支柱產(chǎn)業(yè)之一。近年來，由于管理不善，造成古田縣有些地方生產(chǎn)的水蜜桃產(chǎn)量低、品質(zhì)差、經(jīng)濟(jì)效益差，果園荒蕪報(bào)廢、砍伐改種現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，且病蟲害發(fā)生有加重趨勢(shì)。經(jīng)調(diào)查，古田縣水蜜桃主要病害是桃炭疽病，主要蟲害是桃桑蚧病，這兩種病蟲害的發(fā)生直接影響水蜜桃的產(chǎn)量與品質(zhì)，也影響到果農(nóng)的經(jīng)濟(jì)效益及種植積極性。因此，做好這兩種病蟲害的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，指導(dǎo)生產(chǎn)上進(jìn)行適時(shí)防治，是防止水蜜桃病蟲為害的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。為此，筆者結(jié)合多年歷史資料進(jìn)行分析，選擇旬雨量距平作為主要預(yù)測(cè)因子，建立桃桑蚧病及桃炭疽病發(fā)生量的氣象預(yù)報(bào)模型，為防治這兩種病蟲害提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 資料來源

選擇古田溪谷地坵地、韋端、嵩州、長嶺、際面等5 個(gè)行政村有規(guī)模的果園作為試驗(yàn)點(diǎn)，每個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)各選10 株桃樹作為觀測(cè)對(duì)象，每年2 月上旬到10 月中旬，每月5 日和旬末于上午9:00、下午15:00觀察病蟲害發(fā)生量，炭疽病發(fā)生量按掛果總量發(fā)病百分率進(jìn)行記錄，桃桑白蚧按肢體染病面積百分率進(jìn)行記錄估算，取每旬4 次病蟲害發(fā)生量百分率的平均值，作為該旬資料并記錄。種植地旬雨量、旬平均氣溫等數(shù)據(jù)資料來源于古田氣象局區(qū)域自動(dòng)站資料。

1.2 方法

用“T檢驗(yàn)”法篩選因子，首先以旬平均氣溫距平、旬雨量距平為因子，分別計(jì)算出與水蜜桃桑白蚧、炭疽病發(fā)生量之間關(guān)系“T”值。計(jì)算公式為:

取α=0.001，自由度f=n－1 查表得出t值，若|T| ≥t表示兩因子間關(guān)系顯著，可入選為預(yù)報(bào)因子;|T| ＜t表示兩因子間關(guān)系不顯著，不能作為預(yù)報(bào)因子，予以剔除。用選定的預(yù)報(bào)因子，應(yīng)用最小二乘估計(jì)法建立病蟲害發(fā)生量氣象預(yù)報(bào)模型。

1.3 檢驗(yàn)方法

采用隨機(jī)抽樣法，從收集到的資料中隨機(jī)抽取炭疽病、桑白蚧各兩個(gè)樣本數(shù)據(jù)，回代預(yù)報(bào)模型以檢驗(yàn)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確度。

2 結(jié)果與分析

2.1 炭疽病氣象預(yù)報(bào)模型建立

2.1.1 炭疽病資料量級(jí)處理 為統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方便對(duì)其發(fā)生量進(jìn)行數(shù)字化處理:“1”表示炭疽病發(fā)病率為20% ～40%，“2”表示炭疽病發(fā)病率為41% ～60%，“3”表示炭疽病發(fā)病率為61% ～80%。

2.1.2 預(yù)報(bào)因子篩選 5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)3 年資料共記錄炭疽病樣本93 個(gè)。對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的旬雨量、旬平均氣溫進(jìn)行觀測(cè)記錄，以旬雨量及旬平均氣溫距平作為預(yù)報(bào)因子。水蜜桃炭疽病發(fā)生量與旬平均氣溫距平、旬雨量距平的相關(guān)系數(shù)計(jì)算如表1、表2。根據(jù)公式計(jì)算T值，用“T檢驗(yàn)”法檢驗(yàn)其相關(guān)顯著性并篩選可用預(yù)報(bào)因子。以旬雨量距平作為因子，T值為5.30;以旬平均氣溫距平作為因子，T值為2.97。取α =0.001 及自由度f=60、f=120，查得t0.001，60=3.460;t0.001，120=3.373。炭疽病發(fā)生量與旬雨量距平“T檢驗(yàn)”法結(jié)果， |T| = 5.30 ≥3.46 表示相關(guān)顯著，可作為預(yù)報(bào)因子;炭疽病發(fā)生量與旬平均氣溫距平“T檢驗(yàn)”法， |T| =2.97 ＜3.373 表示相關(guān)不顯著予以剔除。

表1 水蜜桃炭疽病發(fā)生量與旬雨量相關(guān)系數(shù)計(jì)算

表2 水蜜桃炭疽病發(fā)生量與旬平均氣溫距平相關(guān)系數(shù)計(jì)算

2.1.3 炭疽病發(fā)生量氣象預(yù)報(bào)模型 應(yīng)用最小二乘估計(jì)法建立炭疽病發(fā)生量預(yù)報(bào)模型，設(shè)Y為炭疽病發(fā)生量級(jí)別;a為常數(shù);X為旬雨量距平;b為系數(shù)。則有Y=a+bX;b=∑(Xi－x)(Yi－y)/∑(Xi－x)2;a=Yi－bXi。通過相關(guān)系數(shù)代入計(jì)算，得出炭疽病發(fā)生量預(yù)報(bào)模式為Y= 1.78 +0.00557X。

2.2 桑白蚧氣象預(yù)報(bào)模型建立

2.2.1 桑白蚧資料處理 為統(tǒng)計(jì)預(yù)報(bào)方便，對(duì)發(fā)生量進(jìn)行數(shù)字化處理。 “1”代表桑白蚧發(fā)病率為20% ～30%， “2”代表桑白蚧發(fā)病率為31% ～40%，“3”代表桑白蚧發(fā)病率為41% ～60%。

2.2.2 預(yù)報(bào)因子篩選 5 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)3 年共記錄桃桑白蚧樣本72 個(gè)。對(duì)觀測(cè)點(diǎn)的旬雨量、旬平均氣溫進(jìn)行觀測(cè)記錄，以旬雨量及旬平均氣溫距平作為預(yù)報(bào)因子。水蜜桃桑白蚧發(fā)生量與旬平均氣溫距平、旬雨量距平的相關(guān)系數(shù)計(jì)算如表3、表4。根據(jù)公式計(jì)算T值，用T檢驗(yàn)法檢驗(yàn)其相關(guān)顯著性并篩選可用預(yù)報(bào)因子。以旬雨量距平作為因子，T值為－4.76;以旬平均氣溫距平作為因子，則T值為2.77。取α=0.001，自由度f=60、f= 120，查得t0.001，60=3.460;t0.001，120=3.373。桑白蚧發(fā)生量與旬雨量距平“T檢驗(yàn)”法結(jié)果， |T| = 4.76 ≥3.46，表示相關(guān)顯著可作為預(yù)報(bào)因子;桑白蚧發(fā)生量與旬氣溫距平相關(guān)著性“T檢驗(yàn)”結(jié)果，|T| =2.77 ＜3.373，表示相關(guān)不顯著予以剔除。

表3 水蜜桃桑白蚧病發(fā)生量與旬雨量相關(guān)系數(shù)計(jì)算

表4 水蜜桃桑白蚧病發(fā)生量與旬平均氣溫相關(guān)系數(shù)計(jì)算

2.2.3 桑白蚧發(fā)生量氣象預(yù)報(bào)模型 應(yīng)用最小二乘估計(jì)法建立桑白蚧發(fā)生量預(yù)報(bào)模型，設(shè)Y為桑白蚧發(fā)生量級(jí)別;a為常數(shù);X為旬雨量距平;b為系數(shù)。則有Y=a+bX;b=∑(Xi－x)(Yi－y)/∑(Xi－x)2;a=Yi－bXi。通過相關(guān)系數(shù)值代入計(jì)算，得出桑白蚧發(fā)生量預(yù)報(bào)模式為Y= 1.358 －0.0127X。

2.3 預(yù)報(bào)模型檢驗(yàn)

2.3.1 炭疽病發(fā)生量氣象預(yù)報(bào)模型檢驗(yàn) 以2012年8 月上旬坵地、4 月下旬長嶺旬雨量距平數(shù)據(jù)檢驗(yàn)預(yù)報(bào)模型準(zhǔn)確度。2011 年8 月上旬坵地旬雨量距平數(shù)據(jù)為148.7 mm，代入炭疽病發(fā)生量預(yù)報(bào)模型，預(yù)測(cè)炭疽病發(fā)生量為2.61 級(jí)(發(fā)病率為61% ～80%)，實(shí)際發(fā)生量為3 級(jí)(發(fā)病率為73%)，評(píng)價(jià)結(jié)果為預(yù)報(bào)準(zhǔn)確;2012 年4 月下旬長嶺旬雨量距平數(shù)據(jù)為45.1 mm，代入炭疽病發(fā)生量預(yù)報(bào)模型，預(yù)測(cè)炭疽病發(fā)生量為2.03 級(jí)(發(fā)病率為61% ～80%)，實(shí)際發(fā)生量為2 級(jí)(發(fā)病率為53%)，評(píng)價(jià)結(jié)果為預(yù)報(bào)準(zhǔn)確(表5)。

表5 炭疽病發(fā)生量預(yù)報(bào)模型抽樣評(píng)價(jià)

2.3.2 桑白蚧發(fā)生量氣象預(yù)報(bào)模型檢驗(yàn) 以2011年8 月上旬嵩州、2012 年3 月下旬際面旬雨量距平數(shù)據(jù)檢驗(yàn)預(yù)報(bào)模型準(zhǔn)確度。2011 年8 月上旬嵩州旬雨量距平數(shù)據(jù)為－49.9 mm，代入桑白蚧發(fā)生量預(yù)報(bào)模型，預(yù)測(cè)桑白蚧發(fā)生量為1.99 級(jí) (發(fā)病率31% ～40%)，實(shí)際發(fā)生量為2 級(jí)(發(fā)病率37%)，評(píng)價(jià)結(jié)果為預(yù)報(bào)準(zhǔn)確(表6)。2012 年3 月下旬際面旬雨量距平數(shù)據(jù)為－66.1 mm，代入炭疽病發(fā)生量預(yù)報(bào)模型，預(yù)測(cè)桑白蚧發(fā)生量為2. 51 級(jí)(發(fā)病率61% ～80%)，實(shí)際發(fā)生量為3 級(jí) (發(fā)病率70%)，評(píng)價(jià)結(jié)果為預(yù)報(bào)準(zhǔn)確。

表6 桑白蚧發(fā)生量預(yù)報(bào)模型抽樣評(píng)價(jià)

3 小結(jié)與討論

3.1 古田縣水蜜桃炭疽病與桃桑白蚧發(fā)生量與種植區(qū)旬雨量距平存在顯著關(guān)系。水蜜桃炭疽病發(fā)生量與種植區(qū)旬雨量距平成正比，即旬雨量偏多時(shí)病害暴發(fā)，偏少時(shí)病害不發(fā)生;水蜜桃桑白蚧發(fā)生量與種植區(qū)旬雨量距平成反比，即旬雨量偏少時(shí)病害暴發(fā)，偏多時(shí)病害不發(fā)生。

3.2 通過氣象臺(tái)常規(guī)天氣預(yù)報(bào)得到的旬雨量資料，計(jì)算出旬雨量距平，便可預(yù)報(bào)相應(yīng)水蜜桃炭疽病及桃桑白蚧發(fā)生量，對(duì)防治水蜜桃這兩種病蟲害起到積極的參考作用。

3.3 此氣象預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)因子少、實(shí)際應(yīng)用簡(jiǎn)單方便，但由于積累的數(shù)據(jù)資料有限，且病蟲害發(fā)生還有許多不確定因素，僅用該氣象預(yù)報(bào)模型還不能有效地應(yīng)用于指導(dǎo)水蜜桃炭疽病及桑白蚧的防治工作。今后，應(yīng)根據(jù)古田氣象局區(qū)域自動(dòng)站資料和觀測(cè)資料的積累，篩選更多預(yù)報(bào)因子，建立起更加完善的氣象預(yù)報(bào)模型。