利用天氣促病指數(shù)預(yù)報(bào)水稻紋枯病發(fā)病趨勢(shì)

王秋芽，劉思鄉(xiāng)，劉洪華，嚴(yán)　濤，谷松林

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利用天氣促病指數(shù)預(yù)報(bào)水稻紋枯病發(fā)病趨勢(shì)

王秋芽，劉思鄉(xiāng)，劉洪華，嚴(yán)濤，谷松林

(耒陽市農(nóng)業(yè)局，湖南耒陽 421800)

從水稻紋枯病生物學(xué)特性出發(fā)，綜合分析耒陽市近19年水稻紋枯病發(fā)生程度及氣象資料，篩選滿足水稻紋枯病病菌侵入寄主的氣象因子條件，即紋枯病促病氣象指標(biāo)：日平均氣溫23～30℃、日平均相對(duì)濕度≥86%(其中早稻日平均相對(duì)濕度≥91%)、日照時(shí)數(shù)≤2 h、日降水量>1 mm，建立了水稻紋枯病發(fā)病的氣象條件促病指數(shù)Z。運(yùn)用數(shù)據(jù)分析軟件DPS對(duì)天氣促病指數(shù)與紋枯病發(fā)生等級(jí)進(jìn)行相關(guān)分析，確立了紋枯病發(fā)病的氣象條件預(yù)報(bào)等級(jí)指標(biāo)。通過1991~2009年歷史回代檢驗(yàn)，歷史符合率為61%，預(yù)報(bào)可行性較好。

水稻；紋枯??；天氣促病指數(shù)；預(yù)報(bào)

紋枯病是耒陽市水稻主要病害之一，早、中、晚稻均有發(fā)生，發(fā)病較重的田塊，空秕率增加，千粒重降低，輕則減產(chǎn)5%～10%，重則減產(chǎn)40%～60%，甚至植株倒伏枯死[1,2]。自20世紀(jì)70年代末、80年代初迅猛蔓延以來，80 年代暴發(fā)成災(zāi)，90 年代猖獗為害，21 世紀(jì)以來有所回落[3]。1991～1998年耒陽因病害年均損失稻谷在1萬t以上，紋枯病占水稻病害總損失的80%以上。1998年耒陽市水稻紋枯病發(fā)生面積達(dá)6萬hm2，造成水稻減產(chǎn)1.57萬t?？梢哉f紋枯病是所有水稻病害中造成損失最大的一種病害[4]。因此，探索耒陽市水稻紋枯病預(yù)報(bào)技術(shù)，可為廣大農(nóng)民和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)部門提供及時(shí)的信息服務(wù)，對(duì)保障糧食安全、促進(jìn)農(nóng)民增收具有現(xiàn)實(shí)意義。

水稻紋枯病是一種高溫、高濕的病害，在品種和栽培條件變化不大的情況下，不同年份病害發(fā)生輕重主要受溫濕度的綜合影響[4]。現(xiàn)有的研究多采用傳統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，往往存在預(yù)報(bào)時(shí)效性不強(qiáng)的問題。黃珍珠等[1]從水稻紋枯病發(fā)病的生物學(xué)特性出發(fā)，選取主要?dú)庀笠蜃?，?gòu)建天氣促病指數(shù)，對(duì)水稻紋枯病的發(fā)生進(jìn)行氣象等級(jí)監(jiān)測(cè)與預(yù)報(bào)，取得了較好效果。本文借鑒國(guó)內(nèi)同類工作的經(jīng)驗(yàn)[1,5], 建立天氣促病指數(shù)與紋枯病發(fā)病程度預(yù)報(bào)等級(jí)分級(jí)表，并以此預(yù)報(bào)耒陽市水稻紋枯病發(fā)病趨勢(shì)。

1 材料與方法

1.1 病害資料

水稻紋枯病資料來源于耒陽市植保植檢站，根據(jù)資料的完整性以及可比性，選取耒陽市1991～2009年的同一觀察區(qū)病害資料(資料缺失的年份去掉)。按照《農(nóng)作物有害生物測(cè)報(bào)技術(shù)手冊(cè)》紋枯病發(fā)生程度級(jí)別劃分標(biāo)準(zhǔn)[9]，將耒陽19年的水稻紋枯病實(shí)際發(fā)生程度劃分5個(gè)等級(jí)，即1級(jí)為輕發(fā)生、2級(jí)為偏輕發(fā)生、3級(jí)中等發(fā)生、4級(jí)為偏重發(fā)生、5級(jí)為大發(fā)生。

1.2 氣象資料

氣象資料來源于耒陽市氣象局，取病害發(fā)生同期的氣象要素資料，包括氣溫、濕度、降水、日照等。

1.3 分析方法

把適宜紋枯病菌侵染和菌絲生長(zhǎng)的溫度、濕度、降水、日照的綜合影響稱為該日的天氣促病指數(shù)。運(yùn)用數(shù)據(jù)分析軟件DPS分析天氣促病指數(shù)與紋枯病發(fā)生等級(jí)的相關(guān)性，以此作為預(yù)報(bào)因子進(jìn)行預(yù)報(bào)。水稻紋枯病一般都在分蘗盛期開始發(fā)病,孕穗至抽穗期為發(fā)病高峰期，乳熟期后病勢(shì)開始下降，蠟熟期基本停止[10]。耒陽市早稻一般在3月下旬播種，移栽期在4月下旬至5月初；晚稻一般在6月下旬播種，移栽期在7月下旬至8月初。早稻紋枯病流行期在6月上、中旬，晚稻流行期在8月下旬至9月中旬。早稻選擇6月1日至30日之間，日平均氣溫23~30℃、日平均相對(duì)濕度≥91%、日照時(shí)數(shù)≤2 h、日降水量>1 mm的日數(shù)為促病氣象因子；晚稻選擇8月21日至9月20日之間，日平均氣溫23~30℃、日平均相對(duì)濕度≥86%、日照時(shí)數(shù)≤2 h、日降水量>1 mm的日數(shù)為促病氣象因子。

2　結(jié)果與分析

2.1　天氣促病指數(shù)的求算

當(dāng)促病氣象因子同一天同時(shí)滿足時(shí)，適宜致病日數(shù)為1，當(dāng)促病氣象因子連續(xù)多日滿足適宜致病條件時(shí)，分別給予不同權(quán)重：連續(xù)達(dá)標(biāo)日數(shù)=1，權(quán)重系數(shù)1=1.0；連續(xù)達(dá)標(biāo)日數(shù)=2，權(quán)重系數(shù)2=1.2；連續(xù)達(dá)標(biāo)日數(shù)=3，權(quán)重系數(shù)3=1.4；連續(xù)達(dá)標(biāo)日數(shù)=5，權(quán)重系數(shù)5=1.8，計(jì)算紋枯病天氣促病指數(shù)值：

=1×1×1+2×2×2+3×3×3+4×4×4+5×5×5。

式中：1為適宜致病日為1 d總個(gè)數(shù)；2為適宜致病日為2 d總個(gè)數(shù)；……，5為適宜致病日為5 d總個(gè)數(shù)。

2.2 天氣促病指數(shù)與紋枯病發(fā)生程度的相關(guān)分析

將促病指數(shù)與紋枯病發(fā)生程度(表1)進(jìn)行相關(guān)分析，結(jié)果表明，早、晚稻天氣促病指數(shù)與紋枯病發(fā)生相關(guān)程度均達(dá)到極顯著水平(早稻為0.77，晚稻為0.63)。利用天氣促病指數(shù)反映氣象條件對(duì)紋枯病發(fā)生程度的影響，建立水稻紋枯病天氣促病指數(shù)表(表2)。

表1 天氣促病指數(shù)與紋枯病發(fā)病程度相關(guān)性

表2　促病指數(shù)等級(jí)與紋枯病發(fā)病程度預(yù)報(bào)等級(jí)劃分

2.3 預(yù)報(bào)效果檢驗(yàn)

根據(jù)紋枯病發(fā)生發(fā)展氣象條件預(yù)報(bào)等級(jí)對(duì)耒陽市1991~2009年早、晚稻紋枯病發(fā)生程度等級(jí)進(jìn)行回代檢驗(yàn)，預(yù)報(bào)年次33次，符合年次20次，歷史符合率為61%，其中預(yù)報(bào)“適宜”符合率最高，達(dá)100%，預(yù)報(bào)結(jié)果基本準(zhǔn)確 (表3)。

表3　紋枯病發(fā)病程度預(yù)報(bào)等級(jí)回代檢驗(yàn)結(jié)果

3　小結(jié)與討論

1) 篩選出了滿足耒陽水稻紋枯病病菌侵入寄主的氣象因子條件，即紋枯病氣象因子：日平均氣溫23～30℃、日平均相對(duì)濕度≥86%(其中早稻日平均相對(duì)濕度≥91%)、日照時(shí)數(shù)≤2 h、日降水量>1 mm。

2) 天氣促病指數(shù)與早、晚稻紋枯病發(fā)生程度的相關(guān)系數(shù)均達(dá)到了極顯著水平，具有較高的可靠性，能反應(yīng)實(shí)際情況，說明以天氣促病指數(shù)預(yù)報(bào)水稻紋枯病發(fā)生程度等級(jí)是可行的，且計(jì)算簡(jiǎn)單，植保業(yè)務(wù)部門在進(jìn)行紋枯病趨勢(shì)預(yù)測(cè)時(shí)可參考。在實(shí)際應(yīng)用中，可結(jié)合氣象部門的中短期天氣要素實(shí)況與預(yù)報(bào)，迅速發(fā)布水稻紋枯病發(fā)病趨勢(shì)預(yù)報(bào)，增強(qiáng)預(yù)報(bào)的時(shí)效性，指導(dǎo)紋枯病大田防控工作。

3) 紋枯病的發(fā)生除受氣候因素影響外，還受菌源數(shù)量、肥水管理、品種抗病性和稻株生育情況等多種因素的影響[10]。天氣促病指數(shù)僅從氣象角度對(duì)水稻紋枯病發(fā)病趨勢(shì)進(jìn)行定性預(yù)測(cè)，不能進(jìn)行具體地塊的病害發(fā)生量預(yù)測(cè)。要進(jìn)行病害發(fā)生量的預(yù)測(cè),需要配合使用其它預(yù)測(cè)模型。

[1] 黃金珠，黃永生，陳慧華，等.廣東省水稻紋枯病發(fā)生的氣象等級(jí)監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)方法[J].廣東氣象，2009，31(4)：28-31.

[2] 王秋芽，劉思鄉(xiāng)，羅瓊，等.耒陽市水稻主要病蟲對(duì)產(chǎn)量的影響及化學(xué)防治效果[J].湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2009，35(2)：170-172.

[3] 王艷青.近年來中國(guó)水稻病蟲害發(fā)生及趨勢(shì)分析[J].中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，22(2)：343-347.

[4] 北京農(nóng)業(yè)大學(xué).農(nóng)業(yè)植物病理學(xué)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，1982.23-29.

[5] 王成.水稻紋枯病發(fā)病的氣象條件研究[J].湖北植保，2002，(1):17-19.

[6] 姚渝麗，楊信東，郭明智，等.利用天氣促病指數(shù)表模型預(yù)報(bào)稻葉瘟發(fā)病趨勢(shì)[J].氣象，2003，29(7)：52-55.

[7] 黃慶裕，朱來佳，黎達(dá)境，等.水稻紋枯病病情指數(shù)與病株率關(guān)系數(shù)學(xué)模型的研究及應(yīng)用[J].廣西植保，2010，23(1)：1-3.

[8] 檀根甲，李輝.水稻紋枯病不同分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)病情指數(shù)間的關(guān)系[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，1993，20(3)：228-233.

[9] 全國(guó)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心.農(nóng)作物有害生物測(cè)報(bào)技術(shù)手冊(cè)[M].北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社，2006.107-110.

[10] 洪劍鳴，童賢明.中國(guó)水稻病害及其防治[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006.62-68.

責(zé)任編輯：黃燕妮

2011-07-09

王秋芽(1964—)，男，湖南耒陽人，高級(jí)農(nóng)藝師，長(zhǎng)期從事農(nóng)技推廣工作，Email：wangqiuya558@sina.com。

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10.3969/j.issn.1001-5280.2011.06.15