黔東南藍(lán)莓花期灰莓病重度發(fā)生年氣象條件分析

白 慧，張 超，鄧學(xué)軍，劉塤勛，歐陽大亮，梁 平

(貴州省黔東南苗族侗族自治州氣象局，貴州 凱里 556000)

0 引言

灰霉病是由灰葡萄孢引起的真菌病害，可以侵染蔬菜、果樹、花卉等200多種經(jīng)濟作物，病害發(fā)生嚴(yán)重時會引起大量減產(chǎn)甚至絕收，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來極大危害[1-2]。灰霉病病菌以菌絲和菌核形式在植株病部、病殘體或遺留在土壤中越冬，翌年春季適宜溫濕條件時，越冬的分生孢子及菌核即可萌發(fā)產(chǎn)生新的分生孢子，并通過氣流、雨水或人類活動傳播。當(dāng)氣溫達(dá)到15 ℃、相對濕度達(dá)到85%以上即會發(fā)病[3]，在空氣相對濕度達(dá)90%以上的高濕環(huán)境更容易暴發(fā)病害[2-4]，一般露天栽培作物在春秋多雨季節(jié)容易發(fā)病[2]。由于灰霉病能危害多種經(jīng)濟作物，已引起廣泛關(guān)注，徐佳美等[5]對日光室內(nèi)草莓、徐明等[6]對番茄、蔣妮等[7]對三七、戴啟東等[8]對藍(lán)莓等作物的灰霉病發(fā)生規(guī)律作了分析研究，認(rèn)為灰霉病菌絲和孢子在5～30 ℃均可生長，適宜氣溫為10～25 ℃，最適宜生長溫度為20 ℃，高濕度條件利于病原菌孢子的萌發(fā)侵染。麻江藍(lán)莓作為黔東南州具有地理標(biāo)志的產(chǎn)品之一，從2000年引種成功發(fā)展到現(xiàn)在大規(guī)模連片種植，各藍(lán)莓種植基地間自然隔離較少，各類病蟲害的發(fā)生發(fā)展日趨嚴(yán)重，尤其是灰霉病最為突出，主要發(fā)生在藍(lán)莓開花期和幼果期[9]，其危害最重，對藍(lán)莓品質(zhì)和產(chǎn)量影響大[9-11]。目前對藍(lán)莓病蟲害的研究主要以病蟲害的調(diào)查、防治技術(shù)以及病源鑒定等[9-15]方面較多，具體研究氣象因子對藍(lán)莓灰霉病的影響相對較少。張吉民等[15]利用麻江、丹寨國家氣象站逐日平均氣溫、降水、相對濕度等觀測資料，研究了近30 a黔東南藍(lán)莓開花期灰霉病氣象風(fēng)險等級指標(biāo)，并在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了藍(lán)莓灰霉病氣象風(fēng)險綜合指數(shù)，但對于近10 a藍(lán)莓灰霉病重度發(fā)生年種植園區(qū)的氣象因子特征以及灰霉病大范圍發(fā)生和流行起決定性作用的氣象因子沒有作詳細(xì)的分析研究。

黔東南藍(lán)莓開花期一般在每年的4月份。根據(jù)多年對黔東南藍(lán)莓生育期觀測，2011—2020年藍(lán)莓形成規(guī)模化生產(chǎn)以來，2014年、2016年、2019年和2020年藍(lán)莓開花期均有明顯灰霉病發(fā)生、流行，其中2014年、2016年平均病花率達(dá)到80%～90%，灰霉病發(fā)生程度為重度;2019年平均病花率達(dá)到70%，發(fā)生程度為中等偏重；2020年平均病花率為30%，發(fā)生程度為中等；其余年份沒有灰霉病發(fā)生或發(fā)生程度偏輕。灰霉病大范圍發(fā)生、流行年份對當(dāng)年藍(lán)莓產(chǎn)量、品質(zhì)影響較大，據(jù)黔東南藍(lán)莓產(chǎn)業(yè)園區(qū)統(tǒng)計，2014年黔東南藍(lán)莓減產(chǎn)達(dá)70%。為揭示黔東南藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生發(fā)展和流行規(guī)律，找出灰霉病發(fā)生發(fā)展與氣象條件的關(guān)系，本文對近10 a黔東南藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生情況與降水、氣溫、相對濕度等氣象因子進(jìn)行統(tǒng)計和相關(guān)分析，重點分析灰霉病重度發(fā)生年的氣象因子特征以及氣象因子對灰霉病的影響，以期為藍(lán)莓花期灰霉病的防治和氣象服務(wù)提供決策參考。

1 資料與方法

1.1 資料來源

本文以黔東南藍(lán)莓主要種植區(qū)的麻江縣宣威鎮(zhèn)光明村龍崩(簡稱龍崩，下同)、龍山鎮(zhèn)烏卡坪(簡稱烏卡坪，下同)和丹寨縣興仁鎮(zhèn)綠海藍(lán)星基地(簡稱興仁，下同)共3個藍(lán)莓基地作為研究對象。3個藍(lán)莓基地均建立自動氣象站，其海拔高度在700～890 m之間，高差不足200 m，且3個藍(lán)莓基地均為向陽坡地，基地所處環(huán)境條件相似，所選氣象觀站資料具有一定代表性。3個基地逐日降水量、氣溫、相對濕度等觀測資料由全國綜合氣象信息共享平臺(CIMISS)提取，并對3個基地的氣象數(shù)據(jù)進(jìn)行均一性檢驗和質(zhì)量控制處理。

1.2 方法

1.2.1 藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生程度分級指標(biāo) 當(dāng)前國內(nèi)沒有制定藍(lán)莓灰霉病發(fā)生程度的分級指標(biāo)，本研究借鑒北京市地方標(biāo)準(zhǔn)DB11/T 285—2005《保護(hù)地番茄灰霉病測報調(diào)查規(guī)范》中的保護(hù)地番茄灰霉病發(fā)生程度分級指標(biāo)，確定藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生程度分級指標(biāo)，即輕、中等偏輕、中等、中等偏重、重共5個級別(見表1)。

表1 藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生程度分級指標(biāo)

1.2.2 藍(lán)莓花期及花期灰霉病重度發(fā)生年 通過2011—2020年每年4月對黔東南藍(lán)莓主要種植區(qū)龍崩、烏卡坪和綠海藍(lán)星基地進(jìn)行灰霉病病情動態(tài)觀測，結(jié)合灰霉病發(fā)生程度分級指標(biāo)，確定2014年、2016年和2019年是黔東南近10 a來藍(lán)莓花期灰霉病重度發(fā)生年份。

觀測方法[15]：肉眼觀測到藍(lán)莓葉尖、嫩梢、花蕾、嫩果等部位開始出現(xiàn)水漬狀、黃褐色斑點或斑塊時，判定有灰霉病發(fā)生；觀測到多數(shù)藍(lán)莓果樹葉片沿葉脈呈“V”字型向內(nèi)擴展的黃褐色病斑、嫩梢和花蕾出現(xiàn)黑色硬塊并長出灰色霉?fàn)钗锷踔琳麄€嫩梢和花蕾枯死變成黑色、嫩果出現(xiàn)水漬后整個變成褐色、果實出現(xiàn)半邊凹陷腐爛等現(xiàn)象時，則判定灰霉病已流行，并根據(jù)藍(lán)莓植株和花朵感病程度確定灰霉病發(fā)生等級。

1.2.3 統(tǒng)計學(xué)方法 利用麻江龍崩、烏卡坪，丹寨興仁自動氣象站4月1—30日(日降水量≥0.1 mm)的降水日數(shù)、氣溫、相對濕度、最長連續(xù)降水日數(shù)等氣象要素資料進(jìn)行統(tǒng)計分析，并根據(jù)線性相關(guān)系數(shù)計算公式:

使用Microsoft Excel 2007中的統(tǒng)計相關(guān)分析方法，對近10 a氣象要素與藍(lán)莓灰霉病感病率以及降水日數(shù)與相對濕度進(jìn)行相關(guān)分析，并進(jìn)行顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 灰霉病與氣象條件分析

表2是種植基地氣象要素與藍(lán)莓花期平均感病率的相關(guān)系數(shù)。由表2看出，藍(lán)莓花期平均感病率與氣溫因子相關(guān)性不顯著，與平均相對濕度(r=0.736,P≤0.01)、平均降水日數(shù)(r=0.875,P≤0.01)、夜間平均降水日數(shù)(r=0.812,P≤0.01)、白天平均降水日數(shù)(r=0.790,P≤0.01)、平均最長連續(xù)降水日數(shù)(r=0.751,P≤0.01)、白天平均最長連續(xù)降水日數(shù)(r=0.822,P≤0.01)均呈顯著正相關(guān)，與平均降水日數(shù)相關(guān)系數(shù)最大，其次是與白天平均最長連續(xù)降水日數(shù)，再次是與夜間平均降水日數(shù)。因此，降水日數(shù)、白天最長連續(xù)降水日數(shù)以及相對濕度是影響藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生的主要氣象因子。

表2 2011—2020年種植基地4月氣象要素與藍(lán)莓花期平均感病率相關(guān)系數(shù)

為揭示相對濕度與降水的關(guān)系，對平均相對濕度與降水因子進(jìn)行相關(guān)分析。由表3看出，平均相對濕度與平均降水日數(shù)(r=0.870,P≤0.01)、夜間平均降水日數(shù)(r=0.854,P≤0.01)、白天平均降水日數(shù)(r=0.943,P≤0.01)、平均最長連續(xù)降水日數(shù)(r=0.684,P≤0.01)、白天平均最長連續(xù)降水日數(shù)(r=0.786,P≤0.01)均呈顯著正相關(guān)，平均相對濕度與白天平均降水日數(shù)的相關(guān)系數(shù)最大，其次是與平均降水日數(shù)，再次是與夜間平均降水日數(shù)。由此可見，相對濕度的大小與降水日數(shù)的多少有密切聯(lián)系。

表3 2011—2020年種植基地4月降水日數(shù)與相對濕度相關(guān)系數(shù)

綜上所述，藍(lán)莓花期灰霉病的發(fā)生發(fā)展與降水日數(shù)、相對濕度等氣象因子呈顯著正相關(guān)，并且相對濕度大小與降水日數(shù)的多少密切相關(guān)。長時間的降水天氣易導(dǎo)致相對濕度偏高，同時使葉片和花朵長時間有水滴附著。因此，降水引起的高濕條件是藍(lán)莓灰霉病發(fā)病的決定性條件，灰霉病發(fā)生等級隨降水日數(shù)和相對濕度的增加而加重，這與灰霉病病原菌孢子在高濕條件下[3-5]和有水膜(水滴)條件下[2，7]更利于萌發(fā)侵染的結(jié)論一致。

2.2 灰霉病重度發(fā)生年氣象因子特征分析

2.2.1 降水特征 由近10 a藍(lán)莓花期逐年降水日數(shù)情況統(tǒng)計(表3)可知，2014年降水日數(shù)、夜間降水日數(shù)、白天降水日數(shù)、最長連續(xù)降水日數(shù)、白天最長降水日數(shù)的平均值分別為25.3 d、20.3 d、20.0 d、14.0 d 、11.0 d，均是近10 a最多的；2016年降水日數(shù)、夜間降水日數(shù)、白天降水日數(shù)、白天最長降水日數(shù)分別為24.0 d、19.7 d、16.0 d、9.0 d，僅次于2014年；2019年平均最長連續(xù)降水日數(shù)13.7 d，為近10 a同期次多，平均降水日數(shù)、夜間平均降水日數(shù)分別為22.7 d、17.7 d，在近10 a同期排第3位。從藍(lán)莓花期灰霉病重度發(fā)生年龍崩、烏卡坪、興仁3個基地降水情況來看(表4)，2014年、2016年、2019年降水日數(shù)分別達(dá)到25～26 d、23～25 d、22～23 d；平均降水日數(shù)與近10 a同期相比，分別偏多7.8 d 、6.5 d、5.2 d；夜間降水日數(shù)分別為22～23 d，20～21 d，17～20 d，比近10 a同期分別偏多7.2 d 、5.5 d、2.8 d；白天降水日數(shù)分別為19～22 d，16～18 d，11～13 d，比近10 a同期分別偏多8.8 d 、5.8 d、0.8 d；最長連續(xù)降水日數(shù)分別為14 d，11 d，13～14 d，比近10 a同期分別偏多5.9 d 、2.9 d、5.6 d；白天最長連續(xù)降水日數(shù)分別為11 d，9 d，3～4 d，與近10 a同期相比，2014年、2016年分別偏多6.5 d 、4.5 d，2019年偏少0.8 d。由此可見，降水日數(shù)和白天降水日數(shù)偏多，導(dǎo)致空氣濕度持續(xù)偏大，使藍(lán)莓花長時間處于高濕環(huán)境條件下或表面有水膜(水滴)附著的狀態(tài)下，是灰霉病重度發(fā)生的主要原因。尤其是2014年，降水日數(shù)、白天降水日數(shù)、連續(xù)降水日數(shù)和白天連續(xù)降水日數(shù)異常偏多，導(dǎo)致灰霉病發(fā)生程度最重。

表4 灰霉病重發(fā)生年藍(lán)莓種植基地4月降水情況統(tǒng)計表

綜上所述，降水引起的高濕條件是藍(lán)莓灰霉病發(fā)病的決定性條件，在藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生等級隨降水日數(shù)和相對濕度的增加而加重。當(dāng)降水持續(xù)3 d以上、且過程平均相對濕度>87%時，灰霉病就會滋生、發(fā)展。當(dāng)降水日數(shù)>22 d、且最長連續(xù)降水日數(shù)>13 d，同時白天降水日數(shù)>11 d、最長連續(xù)降水日數(shù)3～4 d時，灰霉病感病率可達(dá)50%～70%，即中到重級感染程度；當(dāng)降水日數(shù)>23 d、且最長連續(xù)降水日數(shù)>11 d，同時白天降水日數(shù)>16 d、且白天最長連續(xù)降水日數(shù)>9 d時，灰霉病感病率達(dá)70%～90%，即重級感染程度。

2.2.2 氣溫特征 2011—2020年龍崩、烏卡坪、興仁3個藍(lán)莓種植基地平均氣溫為14.6～18.7 ℃、平均最高氣溫20.2～25.6 ℃、平均最低氣溫為10.6～14.9 ℃(表2)。由表5看出，灰霉病重度發(fā)生年各藍(lán)莓基地的平均氣溫為16.2～18.0 ℃，平均最高氣溫為20.0～23.6 ℃，平均最低氣溫為13.9～15.5 ℃;最長連續(xù)降水期間各基地的平均氣溫為14.5～18.9 ℃，最高氣溫為17.4～24.8 ℃，平均最低氣溫為12.8～15.7 ℃。由此可見，黔東南藍(lán)莓開花期氣溫范圍為10.6～25.6 ℃，灰霉病重度發(fā)生年氣溫在12.8～24.8 ℃之間，與文獻(xiàn)[5-8]研究的灰霉病滋生、發(fā)展適宜氣溫范圍10.0～25.0 ℃基本一致；灰霉病重度發(fā)生年平均氣溫為16.2～18.0 ℃，與黔東南藍(lán)莓始花期到盛花期5 d滑動平均氣溫15.6～18.4 ℃[16]一致，說明黔東南藍(lán)莓開花期與灰霉病發(fā)生所需氣溫條件基本一致，其最適宜氣溫均為15～20 ℃。

表5 灰霉病重度發(fā)生年藍(lán)莓種植基地4月平均氣溫、平均相對濕度

2.2.3 濕度特征 研究表明[1-9]，在氣溫適宜的條件下，灰霉病發(fā)生發(fā)展與空氣濕度密切相關(guān)。空氣相對濕度超過90%或者植物表面存有水膜(水滴)、光照不足的情況下易發(fā)病[2]；當(dāng)氣溫達(dá)到15 ℃、相對濕度達(dá)85%以上即會發(fā)病；若氣溫在20 ℃、相對濕度在90%以上，病害迅速發(fā)生[3]；當(dāng)日光溫室內(nèi)日平均溫度15～25 ℃、相對濕度>80%時，草莓灰霉病容易發(fā)生；空氣相對濕度為100%，葉片有水滴附著時，三七灰霉病病原菌孢子萌發(fā)率為100%[7]；藍(lán)莓灰霉病孢菌生長及孢子分生均要求相對濕度在85%以上[15]。近10 a來，黔東南藍(lán)莓開花期，2013年、2014年、2016年、2019年藍(lán)莓種植樣地平均相對濕度均在87%以上，平均降水日數(shù)均在19 d以上、白天平均降水日數(shù)在12 d以上(表3)，由此可見，高濕條件主要是由長時間降水天氣造成的(表2)。由表4、表5看出，灰霉病重度發(fā)生年，各藍(lán)莓樣地的降水日數(shù)為22～26 d，白天降水日數(shù)為11～22 d，導(dǎo)致平均相對濕度>86%；最長連續(xù)降水日數(shù)為11～14 d，導(dǎo)致持續(xù)降水期間平均相對濕度>88%。尤其是2014年的高濕條件最為突出，平均相對濕度達(dá)到90.1%～91.3%，最長連續(xù)降水期間甚至高達(dá)92.6%～94.1%(表5)。由于降水日數(shù)偏多，導(dǎo)致相對濕度持續(xù)偏大，開花期的藍(lán)莓長時間處于高濕環(huán)境條件和有水滴附著狀態(tài)下。高濕是2014年、2016年和2019年灰霉病大范圍滋生并達(dá)到重級感染程度的主要原因。

綜上所述，黔東南藍(lán)莓開花期，當(dāng)平均相對濕度>88%，且持續(xù)時間達(dá)11 d以上時，可能誘發(fā)大范圍中—重度灰霉病發(fā)生;當(dāng)平均相對濕度>90%，且持續(xù)時間達(dá)到14 d以上時，可能誘發(fā)大范圍重度灰霉病發(fā)生。

3 結(jié)論及討論

通過對黔東南3個藍(lán)莓基地灰霉病發(fā)生程度與氣象條件的關(guān)系分析，得出以下結(jié)論：

①黔東南藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生發(fā)展程度與氣溫因子相關(guān)性不顯著，與相對濕度、降水日數(shù)、最長連續(xù)降水日數(shù)均呈極顯著正相關(guān)；而相對濕度與降水日數(shù)、最長連續(xù)降水日數(shù)均呈極顯著正相關(guān)，即長時間高濕條件是由于長時間降水天氣造成，而高濕條件是藍(lán)莓灰霉病發(fā)病的決定性條件。

②降水日數(shù)偏多、持續(xù)時間長，特別是白天降水日數(shù)偏多，空氣相對濕度長時間持續(xù)高于86%，氣溫適宜，是2014年、2016年和2019年4月黔東南藍(lán)莓花期灰霉病重度發(fā)生和大范圍流行的主要原因。

③在藍(lán)莓開花期，當(dāng)降水日數(shù)>22 d、且最長連續(xù)降水日數(shù)>13 d，同時白天降水日數(shù)>11 d、白天最長連續(xù)降水日數(shù)>3 d 時，灰霉病感病率可達(dá)50%～70%，即中—重級感染程度；當(dāng)降水日數(shù)>23 d、且最長連續(xù)降水日數(shù)>11 d，同時白天降水日數(shù)>16 d、白天最長連續(xù)降水日數(shù)>9 d時，灰霉病感病率可達(dá)70%～90%，即重級感染程度。

④在藍(lán)莓開花期，平均氣溫為14.6～18.7 ℃、平均最高氣溫為20.2～25.6 ℃、平均最低氣溫為10.6～14.9 ℃。灰霉病重度發(fā)生年平均氣溫為16.2～18.0 ℃、平均最高氣溫為20.0～23.6 ℃、平均最低氣溫為13.9～15.5 ℃。藍(lán)莓開花期與灰霉病發(fā)生所需氣溫條件基本一致，最適宜氣溫均為15～20 ℃，氣溫條件適宜灰霉病的滋生、發(fā)展，若降水日數(shù)和相對濕度條件滿足，即可發(fā)生灰霉病。

由于黔東南藍(lán)莓種植基地及其附近地面自動氣象站建站時間短，僅有近10 a的氣象觀測資料，藍(lán)莓花期灰霉病發(fā)生不同程度的個例樣本較少，對中到重級以上灰霉病發(fā)生程度的氣象因子指標(biāo)閾值的確定存在一定的局限性。今后隨著樣本資料的增加，還有待進(jìn)一步修訂和完善藍(lán)莓灰霉病氣象指標(biāo)閾值。