馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報的檢驗

陳利偉 ，馬力文 ，吳志岐 ，楊彭懷 ，王亞婷

（1.中國氣象局旱區特色農業氣象災害監測預警與風險管理重點實驗室，寧夏 銀川 750002；2.寧夏回族自治區西吉縣氣象局，寧夏 西吉 756200；3.寧夏回族自治區氣象科學研究所，寧夏 銀川 750002）

近年來，寧夏回族自治區馬鈴薯種植面積不斷擴大，產量不斷提高，已成為全區主要的糧食作物和經濟作物。馬鈴薯晚疫病是影響馬鈴薯產量和品質的主要因素之一，具有發病快、傳播強和危害大等特點，病害初侵染來源主要是種薯帶菌和中心病株，但流行的決定性因素是氣候條件[1]。因此，做好馬鈴薯晚疫病的氣象條件分析，建立健全相應預報模型對糧食安全和經濟發展具有重要意義。

對于馬鈴薯晚疫病發生和流行與氣象條件之間的關系，國內外學者做了大量工作，張厚桐通過研究春季各氣象要素與馬鈴薯晚疫病發生和流行的關系，發現氣溫是主導因素[2]；朱杰華等通過研究馬鈴薯晚疫病病菌孢子萌發與氣象要素間的關系，發現光照條件有著重要影響[3]；趙鴻等通過研究，發現馬鈴薯薯種及病原物對溫度的適應性與馬鈴薯晚疫病的嚴重發生和流行相關[4]；袁軍海和胡利平等認為馬鈴薯晚疫病發生和流行的關鍵因素是6—8月的濕度和降雨量[5-6]。這些研究著重分析了馬鈴薯晚疫病與氣象條件的關系，卻忽略了所建立的預報模型的實際效果。本文通過檢驗寧夏回族自治區馬鈴薯氣象服務中心制作的《馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預測》的準確率，填補此前檢驗評估的空白；通過試驗對比馬鈴薯晚疫病進行藥物防治和未進行藥物防治的產量，評估防治效果。

1 資料與方法

1.1 馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報的檢驗

以寧夏馬鈴薯氣象服務中心根據實況數據制作的《馬鈴薯晚疫病監測》結果為檢驗資料，以預報資料制作的《寧夏馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預測》結果為被檢驗資料?！秾幭鸟R鈴薯晚疫病發生氣象等級預測》和《馬鈴薯晚疫病監測》均用表1 的指數模型空間分辨率均為1 km×1 km，總格點數為52 100 個，其中種植區格點數為31 850 個，檢驗時只考慮種植區預報準確率。用7月2 日至8月31 日每日各格點預報等級減去相同格點監測等級計算出等級差，統計各等級差數量，等級差為0 的格點數與種植區總格點的百分比值，即為準確率。并統計每旬、每月及整個預報期的預報準確率。馬鈴薯晚疫病氣象綜合等級G=0.6GRH+0.4GT。

表1 馬鈴薯晚疫病預報和監測指數模型

1.2 馬鈴薯晚疫病防治效果評估

在西吉縣北部的火石寨鄉沙崗村（105.41.05E、36.05.20N）、中部的吉強鎮萬崖村（105.38.45E、36.00.53N）和南部的將臺堡鎮牟榮村（105.38.45E、34.49.25N）分別選取兩塊66.7 m2的試驗用地，測定馬鈴薯晚疫病發病等級，評估藥物防治馬鈴薯晚疫病的效益。

馬鈴薯晚疫病發病等級測定分別于8月13 日、8月 20 日、8月 27 日和 9月 3 日進行，每次在各試驗點隨機選取10 株進行藥物防治和10 株未進行藥物防治的馬鈴薯植株，根據馬鈴薯晚疫病發病等級劃分方法（表2）測定平均發病等級。

表2 馬鈴薯晚疫病發病等級劃分

藥物防治馬鈴薯晚疫病效益評估采用對比試驗，分別在3 個試驗點選取一塊66.7 m2的試驗田進行防治，另一塊試驗田不進行防治，然后在馬鈴薯收獲期進行防治效果和產量對比。

2 結果與分析

2.1 馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報的檢驗

2.1.1 預報期整體檢驗結果 由表3 可知，整個預報期馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報高3 級和低3級的概率均為0.01%，預報偏差3 級的情況極少；預報低2 級的概率為0.67%，高2 級的概率為0.54%，預報偏差2 級的概率較低；預報低1 級的概率為11.34%，高 1 級的概率為 11.42%，高 1 級和低 1 級的概率基本持平且較高，對準確率影響最大；預報準確率為76.01%，預報情況整體較好。

表3 預報期整體檢驗

2.1.2 7月份檢驗結果 由表4 可知，7月份馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報準確率達80.59%，高于整體預報的準確率；低3 級的概率為0.02%，未出現高3 級的情況；預報低2 級和高2 級的概率分別為0.34%和0.82%，預報低2 級的概率較整個預報期低，預報高2 級的概率較整個預報期高；預報低1 級和高1 級的概率分別為7.26%和10.97%，低1 級的概率較整個預報期大幅偏低，高1 級的概率較整個預報期小幅偏低。其中上旬和下旬的準確率高于整月，分別達88.11%和81.93%，但中旬的準確率較低，只有72.34%，原因是預報低1 級和高1 級概率較高，分別達11.72%和14.89%；下旬高1 級的概率也較高，達11.05%，但預報低1 級的概率僅為4.76%；上旬未出現低3 級和低2 級的情況，且低1 級、高1級和高2 級的概率均較低，預報準確率最高。

表4 7月份檢驗結果

2.1.3 8月份檢驗結果 由表5 可知，8月份馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報準確率為71.54%，明顯低于7月份。未出現低3 級的情況，高3 級的概率也可忽略不計；低2 級的概率較整個預報期偏高，高2 級的概率較整個預報期偏低；低1 級的概率達15.30%，大幅高于整個預報期，高1 級的概率小幅高于整個預報期。上旬、中旬、下旬的準確率均較低，尤其是中旬僅為64.38%，預報低1 級的概率達23.01%，高1 級概率達11.92%；上旬和下旬的準確率分別為75.51%和74.57%，上旬預報高1 級的概率達14.20%，下旬預報低1 級概率達14.50%。

表5 8月份檢驗結果

2.2 馬鈴薯晚疫病防治效果評估

2.2.1 馬鈴薯晚疫病發病等級和發病率測定 由表6 可知，8月13 日所有試驗點的馬鈴薯植株均感染馬鈴薯晚疫病，發病等級均為1 級，火石寨鄉沙崗村和將臺堡鎮牟榮村的發病率均為10%，吉強鎮萬崖村的發病率達16%。8月20 日火石寨鄉沙崗村的發病等級為1 級，發病率較8月13 日略微下降；吉強鎮萬崖村和將臺堡鎮牟榮村的發病等級較8月13日均升高1 級，發病率較8月13 日分別高25%和27%。8月27 日火石寨鄉沙崗村和將臺堡鎮牟榮村的發病等級均較8月20 日升高1 級，發病率較8月20 日分別高24%和15%；吉強鎮萬崖村發病等級無變化，發病率升高2%。9月3 日吉強鎮萬崖村發病等級較8月27 日升高1 級，發病率升高23%；火石寨鄉沙崗村和將臺堡鎮牟榮村的發病等級較8月27日無變化，發病率分別升高3%和20%。西吉縣北部的發病率最低，中部次之，南部最高。8月20 日將臺堡鎮牟榮村的發病率較8月13 日升高27%，充分說明了馬鈴薯晚疫病發病快和傳播強的特點。

表6 馬鈴薯晚疫病發病等級和發病率測定

2.2.2 馬鈴薯晚疫病防治效果檢測和產量對比 由表7 可知，藥物防治可有效降低馬鈴薯晚疫病的發病率，提高馬鈴薯產量。馬鈴薯晚疫病嚴重影響產量，未防治前火石寨鄉沙崗村的發病等級最低，較吉強鎮萬崖村和將臺堡鎮牟榮村均低1 級，試驗田產量較吉強鎮萬崖村和將臺堡鎮牟榮村分別高26.7 kg 和44.8 kg；防治后火石寨鄉沙崗村的發病等級仍最低，較吉強鎮萬崖村和將臺堡鎮牟榮村仍低1 級，試驗田產量較吉強鎮萬崖村和將臺堡鎮牟榮村分別高26.6 kg 和41 kg。

表7 馬鈴薯晚疫病防治效果檢測和產量對比

各試驗點的馬鈴薯晚疫病發病等級通過藥物防治均降低1 級，對比防治后和未防治的產量可發現，藥物防治能有效提高產量，發病等級越高，藥物防治效果越明顯。將臺堡鎮牟榮村和吉強鎮萬崖村的馬鈴薯晚疫病最終發病等級為3 級，防治后分別增產9.01%和5.34%，火石寨鄉沙崗村的馬鈴薯晚疫病最終發病等級為2 級，防治后增產4.46%。

3 討論與小結

2020年西吉縣馬鈴薯晚疫病發生氣象等級預報準確率達76.01%，預報高1 級的概率和低1 級的概率基本持平，分別為11.42%和11.34%，預報高2級、高3 級的概率和低2 級、低3 級的概率均較低，可以忽略不計。7月份和8月份的預報準確率分別為80.59%和71.54%，7月份的準確率明顯高于8月份；7月上旬和下旬準確率較高，中旬準確率較低；8月上旬、中旬和下旬的預報準確率均較低，尤其是中旬的準確率僅為64.38%。預報高1 級或低1 級主要是由南北方向的偏高或偏低引起的，因為南北向降水和溫度差異明顯大于東西向，因此建立預報模型時要考慮到南北向的差異。此外，要提高溫濕度預報準確率，尤其是局地性短時強降水對預報準確率的影響較大。通過試驗評估馬鈴薯晚疫病防治效果，發現藥物防治可增產4.46%～9.01%，發病等級越高，藥物防治的增產效果越明顯。