□徐青何佳王靜劉建宏劉靜
(1.寧夏石嘴山市氣象局寧夏石嘴山7530002.寧夏氣象科研所寧夏銀川750002 3.寧夏氣象服務中心寧夏銀川750002)
固原地區馬鈴薯晚疫病氣象條件分析及預報
□徐青1何佳1王靜2劉建宏3劉靜2
(1.寧夏石嘴山市氣象局寧夏石嘴山7530002.寧夏氣象科研所寧夏銀川750002 3.寧夏氣象服務中心寧夏銀川750002)
固原地區馬鈴薯栽培歷史悠久,馬鈴薯產業是固原市四大支柱產業之一,產量高、品質優,但馬鈴薯早疫病和晚疫病對其產量和品質有很大影響。本文研究馬鈴薯疫病等級并確定影響馬鈴薯疫病發生等級的關鍵氣象影響因子,得到其氣象等級指標和等級判別方程。根據方程進行氣象條件預報,指導預防馬鈴薯疫病發生發展,減輕災害的損失。
馬鈴薯晚疫?。粴庀笠蜃?/p>
本文DOI:10.16675/j.cnki.cn14-1065/f.2016.08.043
馬鈴薯是寧夏主要的糧食、經濟作物,每年種植面積在23.33萬hm2以上,是中南部山區貧困地區農業經濟的支柱,也是農民經濟收入的主要來源。馬鈴薯種植面積為1.1萬hm2,占秋糧播種總面積的74%(2011年),其產值是當地農民收入的1/4以上。馬鈴薯作為一種經濟作物,其產生的經濟效益對固原及周邊農民的增收致富起著重要作用,為解決寧夏南部山區群眾的溫飽和保障少數民族地區社會穩定做出了重要貢獻,馬鈴薯產業也是固原市的四大支柱產業之一。但馬鈴薯疫病成為影響馬鈴薯產量和品質的主要因素,必須采取有效措施進行防治。
1.1馬鈴薯晚疫病病理
晚疫病病菌是馬鈴薯晚疫病的致病源,馬鈴薯晚疫病病菌的菌絲對成長環境的氣溫要求比較高。經研究,晚疫病菌絲生長的最適宜溫度是20益耀23益,其孢子囊形成的最適宜溫度是18益耀22益。在環境溫度達到10益耀13益時,晚疫病孢子囊散發出游動的孢子,在葉面有水膜或水滴時萌發,穿入寄主。馬鈴薯晚疫病是由疫病病原菌在馬鈴薯組織上繁殖,產生的組織的壞死??蓪е埋R鈴薯莖葉死亡和塊莖腐爛,且發生較為普遍。除此之外,菌絲還可以在土壤中進行大量繁殖,使菌絲量劇增,危害較大。晚疫病在馬鈴薯田中一旦發生,蔓延迅速,使馬鈴薯莖葉提前一個月左右枯死,在嚴重的年份減產可達40%。
疫病的發生和發展與氣象條件有著密切的聯系,在氣象條件適宜的情況下,疫病在10耀15d即可擴散到全田,經過一個月左右,植株會全田枯死,對馬鈴薯的安全生產產生了極大的威脅。有資料表明,該減產量可能為70%耀80%。
1.2馬鈴薯晚疫病癥狀
馬鈴薯被孢子感染后,發病從薯葉開始,將會從薯葉尖端或邊緣形成褐色、綠色水侵狀斑塊。在天氣條件適宜的情況下,病斑逐漸擴散至葉柄,形成褐色的條型斑塊。在濕度較大時,會出現白色霉斑;濕度小時,病斑呈現褐色,葉片變脆,易碎裂。當晚疫病病菌侵入薯塊發病時,會產生不規則紫色斑,隨即腐爛。病斑處出現紅褐色薯肉,潮濕時軟腐、發臭,與未感染部分無明顯分界。
固原地區位于寧夏回族自治區南部,地處黃土高原暖溫半干旱氣候區,是典型的大陸性氣候,冬季漫長寒冷、春季氣溫多變、夏季短暫涼爽、秋季降溫迅速,具有晝夜溫差大,春季和夏初雨量偏少,災害性天氣多,區域降水差異大等氣候特征。年平均日照時數2 518.2h,年平均氣溫6.1益,年平均降水量492.2mm,與寧夏其他地區相比,降水較多、平均氣溫較低,海拔較高,多山地。
根據固原市西吉縣近些年的馬鈴薯疫病災情數據顯示,疫病多發生在馬鈴薯生長期的7月中下旬耀8月,這是由于7耀8月降水充沛,高濕的天氣條件有利于晚疫病孢子囊、孢子的生成,及孢子的傳播、感染。7月耀8月,固原市在2008年耀2013年旬平均氣溫均在15益,滿足馬鈴薯晚疫病發生的基本條件。

表1 固原市西吉縣2008年-2013年馬鈴薯疫病同氣象因子相關性分析
從表1分析可知,西吉縣的馬鈴薯晚疫病的發生和流行與平均氣溫、平均濕度、降水量和日照時數均有一定的相關性,其中,平均降水量與平均病株率有0.782的正的相關性。說明降水量越多,馬鈴薯疫病越容易發生和流行。
西吉縣7耀8月的平均濕度均在65%以上,2010年、2012年及2013年達到了75%以上。說明相對濕度持續較高,也是馬鈴薯晚疫病較多發的重要原因。有專家研究在7耀8月份,連續3耀4d空氣濕度超過72%,10d之內就可能出現馬鈴薯晚疫病的中心病株。
馬鈴薯疫病在溫度適宜且濕度較大的環境下容易大范圍發生,降水量與馬鈴薯疫病的相關性較大,但降水過程持續時間短,降水間隔時間長,不利于疫病觀測工作的開展。馬鈴薯疫病病菌的生存、繁衍,與氣溫的相關性較大,所以選擇平均濕度和平均溫度作為馬鈴薯氣象等級預報的關鍵氣象因子。
3.1晚疫病病害流行度等級劃分
根據固原地區晚疫病歷年發病及流行程度,將晚疫病災害發生等級規定為5個等級。受災率P為其實際受災率。劃分標準:P=區域受災面積/區域種植面積(見表2)。

表2 病害流行程度及災害發生等級劃分標準
3.2晚疫病發生程度指標
根據馬鈴薯晚疫病氣象條件,一級指標為日相對濕度,二級指標為日平均氣溫。自7月1日開始,每天根據各氣象站點的氣溫、相對濕度,逐站點統計馬鈴薯是否達到晚疫病發生的氣象條件,根據判斷指標給出1、基本適宜,2、適宜,3、極適宜的的判斷結果,實現實時監測。指標見表3:

表3 固原市馬鈴薯晚疫病適宜發生程度氣象等級判別指標
馬鈴薯疫病發生等級為:

將2008年耀2013年馬鈴薯疫病病株率同日平均氣溫及相對濕度進行相關性分析,得出綜合等級判斷模型:

式中,G為馬鈴薯晚疫病氣象綜合等級。GRH為平均相對濕度判別結果(等級)。GT為日平均氣溫判別結果(等級)。
3.3模型檢驗
將2008年耀2013年7月耀8月日平均溫度及日平均濕度通過氣象等級判別指標,得出GRH及GT的值代入綜合等級判斷模型,再將實際馬鈴薯疫病病株率同計算出的每年的平均模擬等級進行比較,得出的每年馬鈴薯疫病發生程度折線趨勢相當(圖1)。

圖1 西吉縣2008年~2013年馬鈴薯疫病病株率及氣象模擬病害等級趨勢圖

圖2 固原市1961-2013年馬鈴薯疫病氣象模擬病害等級趨勢圖
按照所得出的綜合等級判斷模型,計算固原市1961年耀2013年馬鈴薯疫病氣象模擬病害等級平均值,并做出趨勢圖(圖2),恢復其馬鈴薯疫病發生歷史氣象等級。2012年農業部曾下發緊急通知,部署馬鈴薯晚疫病防控工作,文件中指出2012年晚疫病發生程度重于常年,且是近十年最嚴重的年份,與擬合趨勢圖相當。根據調查,2012年固原市馬齡薯晚疫病發病嚴重,除了脫毒薯外,幾乎全部感病,該指標反演該年的程度較高,與實況相符。
固原市每年都有馬鈴薯晚疫病發生,晚疫病是影響馬鈴薯產量最主要的病害。降水、氣溫、相對濕度、日照時數等氣象條件是晚疫病發生、擴散的重要因素。田間通過綜合等級判斷模型的建立,和病害流行程度及氣象預報等級劃分標準的制定,可以為進一步開展馬鈴薯疫病氣象等級預報打下基礎,指導各地提早關注、防治病情提供了科學依據,為各地提早防治病害蔓延提供決策依據,減輕病害影響,減少病害損失,為地方農業防災減災做出貢獻。
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1004-7026(2016)08-0057-02 中國圖書分類號:S16
A
中國氣象局氣候變化專項:寧夏馬鈴薯適應氣候變化節水抗旱技術研究,(CCSF201617)。中國氣象局氣候變化專項:氣候變化對寧夏旱作農業的影響與適應對策(CCSF201315)。青年基金項目:寧夏中南部馬鈴薯疫病氣象等級預報方法研究。