大冶市小麥赤霉病與氣象條件關系的研究

費慧芬

湖北省黃石市氣象局，湖北黃石 435002

小麥作為中國主要的糧食之一，占據著重要的地位，而赤霉病屬于小麥種植過程中嚴重影響產量和品質的一種病害[1]。若人們食用了病麥，不僅會引起眩暈、發燒、惡心、腹瀉等急性中毒癥狀，嚴重時甚至還會引起出血，影響免疫力和生育力等。因此，探索小麥赤霉病發生發展的原因，對預防、控制小麥赤霉病的發生，確保小麥生產優質、高產、穩產具有重要意義。雖然目前學術界針對小麥赤霉病影響因素的研究較多，但因地域差異等影響，全國各地小麥赤霉病發病與流行的影響因素及其具體指標存在差異性。因此，通過研究大冶市小麥抽穗揚花期的氣象條件與赤霉病病害之間的關系，對當地小麥赤霉病的監測、預測、防治具有一定的指導意義。

1 資料來源與方法

所用的1985—2018年小麥赤霉病發生程度資料、2007—2018年小麥赤霉病平均病穗率和病情指數資料由湖北省黃石市大冶市農業農村局提供。1985—2018年大冶市歷年4月和5月的氣溫、相對濕度、降水量、降雨日、日照時數等常規氣象觀測數據由湖北省大冶市氣象局提供。主要采用氣候趨勢分析方法、合成方法、相關性分析方法等研究大冶市小麥赤霉病與氣象條件之間的關系[2]。

2 結果與分析

2.1 抽穗揚花期小麥赤霉病與氣象要素合成分析

根據小麥赤霉病發生的不同程度將其分成2.5、3.0、3.5、4.0、4.5和5級，并統計出每個組合中所選的氣象因子大于其歷年平均值的個數，假設將一個氣象要素大于其歷年平均值的記為1，小于其歷年平均值的記為0。根據該條件得到1985—2018年歷年4—5月氣象要素的合成值W，那么大冶市小麥赤霉病發生程度與氣象要素的關系如下圖1所示（1992年小麥赤霉病發生程度數據缺測，故刪除該年份相關數據）。

由圖1可知：（1）大冶市小麥赤霉病病害的發生、發展是由多個氣象要素共同作用的結果，而其發生程度等級與所選的氣象要素中，大于其歷年平均值的要素個數之間息息相關，正常情況下，在所選的氣象影響因子中，大于其歷年平均值的氣象要素個數越多，小麥赤霉病發生等級越高。（2）小麥赤霉病的發生一般需要2個以上的氣象因子大于其歷年平均值，而赤霉病發生程度3級以上的則需要4個以上的氣象因子大于其歷年平均值，4級以上的需要5個以上的氣象因子大于其歷年平均值。（3）一定條件下，4月和5月的高溫對小麥赤霉病發生都有影響，且5月的高溫比4月的高溫更易導致小麥赤霉病的發生。（4）一定條件下，4月降水量與5月降雨日天數對赤霉病病害的影響相差不大。（5）一定條件下，5月的光照比4月的更有利于赤霉病病害的發展。

圖1 大冶歷年小麥赤霉病發生程度與氣象要素關系

2.2 抽穗揚花期小麥赤霉病與氣象要素相關性及合成對比分析

通過SSPS軟件將小麥赤霉病發生程度、小麥赤霉病平均病穗率、小麥赤霉病病情指數作相關性分析，結果表明：大冶市小麥赤霉病的發生程度與其平均病穗率和病情指數都有相關性，且都呈正相關，尤其是與病情指數，相關性顯著[3]。

由此表明：一般情況下，如果小麥的流行程度越嚴重，對應的病情指數就越大；同理，一般情況下，如果小麥赤霉病的病情指數越大，當年赤霉病就越流行，發生程度的等級也越高[4]。而小麥赤霉病的發生程度與其平均病穗率之間相關性不顯著，主要是因為小麥赤霉病存在區域差異性，平均病穗率是表示小麥赤霉病在大冶市整個地區的病穗率的平均值，極易受小區域數據的影響，一定程度上也說明平均病穗率是表示小麥赤霉病在全市的傳播發展情況[5]。

通過SSPS軟件將小麥赤霉病的發生情況與4月、5月的氣象要素進行相關性分析，并將相關性達顯著水平（P＜0.05）的氣象要素在其相關系數后面用*標示出來，結果如下表1所示。

表1 氣象要素與小麥赤霉病發生情況的相關系數

為了進一步研究出相關氣象要素對小麥赤霉病的發生程度的影響，根據前文所分的6個組合將相關性較大的影響因子進行合成分析，可以得出以下結論。

第一，大冶市小麥赤霉病的流行、傳播與發展是小麥抽穗揚花期間的氣溫、相對濕度、降水量、降雨日和日照等多個氣象要素共同作用的結果[6]。小麥赤霉病的發生程度主要是受4月中旬和5月下旬累計降水量的影響，當4月中旬累計降水量在47.2～167.6 mm范圍內，5月下旬累計降水量在38.8～74.5 mm或超過111.7 mm時，4月中旬和5月下旬的降水量越多，越利于小麥赤霉病大流行的發生。而病情指數與小麥赤霉病的發生程度呈正相關性，進而表明小麥赤霉病的發生情況與5月下旬和5月累計降雨日息息相關，當5月累計降雨日大于12 d，5月下旬降雨日在2～9 d時，5月下旬的降雨日和5月的累計降雨日天數越多，小麥赤霉病發生就越嚴重。4月上旬相對濕度、4月累計日照、5月上旬平均氣溫、5月下旬降水量和日照對小麥赤霉病的平均病穗率有顯著影響，說明它們會影響小麥赤霉病的傳播和發展，當小麥赤霉病發生嚴重時，如果5月上旬平均氣溫大于21.6℃，此時5月上旬的平均氣溫越高，小麥赤霉病傳播范圍就越小；同理，當5月下旬累計降水量為74.5～111.7 mm時，此時如果5月下旬累計降水量越多，一定程度上會抑制小麥赤霉病的傳播與發展。而當4月上旬平均相對濕度出現在72%～75%范圍內、4月累計日照時數在129.4～146.5 h和5月下旬累計日照時數在46.2～48.9 h和51.1～55.4 h范圍內時，4月上旬的高濕、4月充足光照、5月下旬充足光照都較利于小麥赤霉病的發展與傳播[7-9]。

第二，降水量、降雨日少，相對濕度小的年份，小麥赤霉病病害相對較輕，反之嚴重。例如，2005年和2007年這兩年，4—5月的平均溫度相差不大，但2005年4—5月累計降水量275.7 mm，累計降雨日26 d，平均相對濕度69.9%；2007年4—5月累計降水量270.4 mm，累計降雨日16 d，平均相對濕度68.5%，所以2007年小麥赤霉病的病害程度不及2005年的嚴重。又如1995年4—5月累計降水量469.9 mm，累計降雨日33 d，平均相對濕度78.8%，降水量和降雨日數多、相對濕度大，當年小麥赤霉病出現大流行，甚至是最高級5級。

第三，平均溫度對小麥赤霉病流行程度影響不明顯，不過5月上旬的平均氣溫會影響小麥赤霉病局部的傳播與發展，尤其是當5月上旬的平均氣溫超過21.6℃時，此時5月上旬的平均氣溫越高，小麥赤霉病傳播范圍就越小[10-12]。此外，當4月平均氣溫在15.2℃～25.0℃，5月平均氣溫在20.2℃～25.0℃時，如果其他氣象要素達到了小麥赤霉病發病要求，溫度不論高低都能造成不同程度的小麥赤霉病流行；當4月的月平均氣溫大于16.9℃，5月的月平均氣溫小于22.7℃時，4月的月平均氣溫越高，5月的月平均氣溫越低時，小麥赤霉病的發生情況就越嚴重。

3 結束語

在小麥抽穗揚花期間，小麥赤霉病的發生程度主要受4月中旬和5月下旬的累計降水量、5月下旬和5月的月累計降雨日影響[13-14]。當4月中旬降水量在47.2～167.6 mm時，5月下旬降水量為38.8～74.5 mm或超過111.7 mm時，此時4月中旬和5月下旬的降水量越多，大冶市的小麥赤霉病發生就越嚴重，當年也越容易出現大流行年；當5月的月累計降雨日超過12 d，5月下旬降雨日在2～9 d時，5月下旬降雨日和5月的月累計降雨日天數越多，小麥赤霉病發生就越嚴重，當年也越容易出現大流行年。

在小麥抽穗揚花期間，小麥赤霉病的傳播與發展主要受4月上旬的平均相對濕度、4月的月累計日照時數、5月上旬的平均氣溫，以及5月下旬的累計降水量和日照時數的影響。當5月上旬的平均氣溫高于21.6℃時，此時如果5月上旬平均氣溫越高，小麥赤霉病的傳播與發展越會受到抑制；當5月下旬累計降水量在74.5～111.7 mm時，此時如果5月下旬累計降水量越多，越能抑制小麥赤霉病的傳播與發展；而當4月上旬的平均相對濕度出現在72%～75%、4月的月累計日照時數在129.4～146.5 h及5月下旬累計日照時數在46.2～48.9 h和51.1～55.4 h時，4月上旬的高濕度、4月和5月下旬充足的光照都在一定程度上加快了小麥赤霉病的傳播與發展。

當小麥抽穗揚花期的月平均溫度出現在15.2℃～25.0℃時，月平均溫度對小麥赤霉病的發生程度影響不明顯。當4月的月平均溫度為15.2℃～20.4℃時，5月的月平均溫度為20.2℃～25.0℃時，如果其他影響因子滿足了赤霉病的發病條件，大冶市均會發生不同程度的赤霉病病害，不過當4月的月平均氣溫大于16.9℃，5月的月平均氣溫小于22.7℃時，此時4月的月平均氣溫越高，5月的月平均氣溫越低，小麥赤霉病的發生情況就越嚴重。而當5月上旬的平均氣溫超過21.6℃時，此時5月上旬的平均氣溫越高，小麥赤霉病傳播范圍就越小。

當4月平均相對濕度大于69.4%，5月平均相對濕度大于72.5%時，此時4月和5月的平均相對濕度越大，小麥赤霉病的發生就越嚴重。而4月上旬的相對濕度主要影響小麥赤霉病平均病穗率的大小，當4月上旬的平均相對濕度出現在72%～75%時，4月上旬的平均相對濕度越高，小麥赤霉病的平均病穗率就越大，其傳播與發展范圍就越廣。

小麥赤霉病與4—5月氣象要素關系密切，在降水量較多、降水持續時間長的氣候條件下，才會大流行；只是降水量多但持續時間短，或降水量少而持續時間長，小麥赤霉病發病就較輕。當4月的月累計降水量超過96.9 mm，5月的月累計降水量超過149.8 mm時，4月和5月的降水量越多，越容易導致高流行等級的小麥赤霉病發生；但是5月下旬的降水量并不是越多越好，當5月下旬累計降水量在74.5～111.7 mm時，如果此時5月下旬累計降水量越多，越會抑制小麥赤霉病的傳播與發展。