彭曉燕,秦春玲
(保靖縣農業(yè)局植保植檢站,湖南 保靖 416500)
湖南省保靖縣地處湖南省西部,湘西土家族苗族自治州中部,位于云貴高原東面,武陵山脈的中段,與永順縣、花垣縣、古丈縣、龍山縣、吉首市以及重慶市秀山縣接壤,總面積約為1 753.5 km2;地形為馬鞍形,西北、東南較高,中間較低,山、崗、丘、坪相互交錯;屬亞熱帶季風濕潤氣候。農作物以水稻為主,全縣常年水稻種植面積約0.845 萬hm2。由于氣候、品種等因素的影響,稻瘟病已經成為湖南省保靖縣水稻生產的主要病害之一,嚴重影響著水稻產量及品質。
世界范圍內,水稻病害主要包括3種類型,分別是稻瘟病、紋枯病以及葉枯病[1]。其中稻瘟病是一種水稻真菌性病害,由稻瘟病菌(Magnaporthe grisea,簡稱M. grisea)引起。稻瘟病分布廣泛,不僅影響水稻產量,而且影響水稻質量,給水稻生產造成嚴重的損失[2-3]。稻瘟病是一種世界性的水稻病害,全世界每年因稻瘟病而造成的水稻產量損失高達11%~30%,20 世紀90年代以來,我國水稻稻瘟病年發(fā)生面積均在380 萬hm2以上,造成水稻產量損失達數(shù)億千克[4]。
湖南省是水稻種植大省,水稻也是湖南省保靖縣的支柱產業(yè)之一,每年因稻瘟病而導致的水稻產質量損失巨大。近年來,雖然各級科研人員在防治水稻稻瘟病方面取得了較大進展,但是由于環(huán)境氣象因子等諸多因素的影響,水稻稻瘟病仍然威脅著水稻生產以及水稻產業(yè)的發(fā)展。由于目前尚無準確的預測預報方法,造成基層盲目的進行化學施藥防治,為了有效避免這種情況的發(fā)生,有必要探索出影響稻瘟病發(fā)生、擴散及蔓延的相關因素,從而以提高對水稻稻瘟病監(jiān)測的準確性,從而以達到減輕災害損失的目的[5]。因此,筆者調查了湖南省保靖縣2007~2014年水稻稻瘟病的動態(tài)發(fā)生規(guī)律及其與氣象因子的關系,對科學指導保靖縣水稻稻瘟病防治具有現(xiàn)實意義。
研究所用氣象資料來自湖南省保靖縣氣象局2007~2014年氣象觀測資料,主要包括溫度、濕度、降雨量、降雨日等。
水稻稻瘟病資料來自湖南省保靖縣農業(yè)局植保植檢站,收集整理了2007~2014年水稻稻瘟病資料,主要包括水稻種植面積,葉瘟、穗頸瘟的發(fā)生面積等。
采用Excel 軟件處理氣象數(shù)據(jù)及稻瘟病數(shù)據(jù)。分析稻瘟病發(fā)生動態(tài)及其與氣象因子的關系。
以葉瘟和穗頸瘟危害為主,如表1 所示,2007~2014年保靖縣水稻稻瘟病發(fā)生面積(包括葉瘟和穗頸瘟)分別占水稻總種植面積的12.8%、20.7%、11.5%、14.5%、9.2%、13.6%、1.1%、24.5%;其中,以2014年發(fā)生最為嚴重,造成的水稻產量損失為473 t,為近8 a 來發(fā)病最嚴重的一次。
表1 2007~2014年湖南省保靖縣稻瘟病發(fā)生面積及產量損失
保靖縣屬亞熱帶季風濕潤氣候,季節(jié)差異較為明顯,一年僅種植一季水稻,4月上旬開始播種,至5月上旬左右移栽,6月上中旬為分蘗期,7月中下旬水稻進入抽穗揚花期,5月至8月為水稻的生長季節(jié),5月中下旬至6月上旬為水稻稻瘟病葉瘟的發(fā)生期,7月下旬至8月中旬為穗頸瘟的發(fā)生期,通過對水稻稻瘟病發(fā)生危害同期的降雨量、相對濕度、平均溫度以及降雨日的分析發(fā)現(xiàn),降雨量與稻瘟病的發(fā)生危害有一定的關系。
2.2.1 稻瘟病的發(fā)生與降雨量的關系 如圖1 所示,2009、2011 和2013年降雨量較少,特別是7月份,其降雨量明顯少于其他年份,而保靖縣水稻抽穗期即破口期一般發(fā)生在7月中下旬,同時也是穗頸瘟發(fā)生的主要時期。由表1 可知,2009、2011 和2013年保靖縣水稻稻瘟病發(fā)生較輕,降雨量少對稻瘟病的發(fā)生和蔓延有一定的關系;2014年5~8月全縣的降雨量約為279.5~315.5 mm,而2014年為近8 a 來稻瘟病發(fā)生最為嚴重的一年。由此可見,2007~2014年,降雨量與水稻稻瘟病的發(fā)生和蔓延具有一定的相關性,隨著降雨量的增多,水稻稻瘟病的發(fā)生呈增長趨勢,兩者呈正相關。
2.2.2 稻瘟病的發(fā)生與降雨天數(shù)的關系 從表2 中可以看出,2007~2014年,5~8月全縣的降雨天數(shù)相差不大,僅2013年表現(xiàn)為降雨天數(shù)較少,結合表1 可知,降雨天數(shù)與保靖縣水稻稻瘟病的發(fā)生關系不大,僅表現(xiàn)出降雨天數(shù)多則稻瘟病發(fā)生面積較大的趨勢。
圖1 保靖縣2007~2014年5~8月稻瘟病發(fā)生期的降雨量
表2 保靖縣2007~2014年稻瘟病發(fā)生期降雨日 (d)
2.2.3 稻瘟病的發(fā)生與平均氣溫的關系 如圖2所示,稻瘟病發(fā)病嚴重的年份如2008、2014年,在水稻稻瘟病始發(fā)期(5月)平均溫度約為21.9℃和19.4℃,稻瘟病盛發(fā)期(7月)平均溫度約為26.6℃和26.3℃,均在稻瘟病發(fā)病的適宜溫度范圍內。
圖2 保靖縣2007~2014年5~8月稻瘟病發(fā)生期的平均氣溫
2.2.4 稻瘟病的發(fā)生與相對濕度的關系 如圖3 所示,2011年、2013年的5~8月保靖縣的相對濕度較低,特別是7~8月稻瘟病的盛發(fā)期,相對濕度僅70%,結合表1 中稻瘟病的發(fā)生情況可知,相對濕度較高,在90%左右時,稻瘟病得以迅速擴展,表明稻瘟病的發(fā)生與相對濕度存在一定的相關性。
圖3 保靖縣2007~2014年5~8月稻瘟病發(fā)生期的相對濕度
綜上所述,結合保靖縣水稻生長特點,平均氣溫在20℃左右時有利于稻瘟病葉瘟的發(fā)生,氣溫在26℃左右時有利于稻瘟病穗頸瘟的發(fā)生;同時,溫暖多雨,有利于稻瘟病病菌的侵染,從而積累一定的稻瘟病病菌數(shù),為后期稻瘟病的發(fā)生、傳播和蔓延提供足夠的病原;陰雨連綿,日照時間不足溫度在26℃左右,相對濕度在90%左右,稻瘟病得以迅速擴展,隨著降雨量的不斷增多,稻瘟病呈迅速傳播發(fā)展趨勢,直至大爆發(fā)。
20 世紀80年代以來,國內外專家學者開展了一系列的深入研究,有關農作物病蟲害與氣象因子關系的研究報道很多。研究表明,稻瘟病病原菌菌絲生長最適宜溫度范圍為26~28℃,分生孢子形成最為適宜的溫度為25~28℃[6];降雨日和降雨量是影響水稻稻瘟病侵染、擴散以及流行的最主要因素,光照次之[7];濕度大、光照少是水稻分蘗期和抽穗期水稻稻瘟病流行、爆發(fā)的主要氣象因子[8]。
通過對保靖縣水稻稻瘟病動態(tài)發(fā)生及其與氣象因子的調查研究發(fā)現(xiàn),隨著降雨量的不斷增多,水稻稻瘟病的發(fā)生呈增長趨勢,降雨量與水稻稻瘟病的發(fā)生呈正相關;氣溫在20℃左右時有利于稻瘟病葉瘟的發(fā)生,氣溫在26℃左右時有利于稻瘟病穗頸瘟的發(fā)生;溫暖多雨,有利于稻瘟病病菌的侵染,從而積累一定的稻瘟病病菌數(shù),為后期稻瘟病的發(fā)生、傳播和蔓延提供足夠的病原;陰雨連綿,日照時間不足溫度在26℃左右,相對濕度在90%左右,稻瘟病得以迅速擴展。
稻瘟病的發(fā)生、流行及危害與氣象條件有著密切的關系[9]。溫度、降水量、日照、濕度等氣象因子的變化都直接或間接影響水稻稻瘟病的發(fā)生、傳播及危害。其中,溫度主要影響病菌的生長發(fā)育;濕度及降雨量則主要影響病菌孢子的生成、萌發(fā)及侵入;光照則主要影響水稻的光合作用,使水稻生長緩慢,水稻稻株組織柔嫩,從而導致植株自身抗病性降低;在降水強度較大、雨量較多的情況下,極易造成水稻植株的機械損傷,從而有利于病原菌的侵染。多種因素之間的綜合作用,適宜的外部環(huán)境條件是水稻稻瘟病發(fā)生的重要原因[10]。因此,根據(jù)水稻稻瘟病與氣象因子之間的關系,綜合分析氣象因子對稻瘟病的發(fā)生、擴散及蔓延的影響,以便利用氣象預測預報開展水稻稻瘟病的病情測報,是水稻稻瘟病防控的重要措施。
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