黃土高原馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展與氣象條件關(guān)系的研究－以甘肅定西市為例

姚玉璧　張存杰　萬(wàn)　信　駱得功　張秀云　石　界　常進(jìn)惠

摘要應(yīng)用1991—2005年馬鈴薯晚疫病發(fā)生地點(diǎn)、面積、發(fā)展趨勢(shì)等資料，結(jié)合氣象要素觀測(cè)資料，采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，分析馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展及其與氣象條件的關(guān)系。結(jié)果表明：研究區(qū)域馬鈴薯晚疫病歷年發(fā)病面積比例呈顯著上升趨勢(shì)，發(fā)病面積比例以每年3.5437％的速度增加。馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例與5～10月馬鈴薯生長(zhǎng)季相對(duì)濕度、降水量、氣溫等呈正相關(guān)，而與日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)可控條件一定時(shí)，氣象條件是馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展的主導(dǎo)因素。本文建立了馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型，為馬鈴薯晚疫病的積極防治及科學(xué)決策提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞馬鈴薯晚疫??；氣象條件；預(yù)測(cè)模型

中圖分類號(hào)S 435.32

馬鈴薯晚疫病是由疫霉菌(Phytophthora spp.)引起的嚴(yán)重的真菌病害。馬鈴薯晚疫菌因?qū)е埋R鈴薯莖葉死亡和塊莖腐爛而成為馬鈴薯疫病中危害最大的病原菌，在馬鈴薯種植區(qū)域均有發(fā)生。隨著近年來(lái)氣候變暖和馬鈴薯栽培種植區(qū)域化和規(guī)?；陌l(fā)展，馬鈴薯晚疫病普遍發(fā)生，危害呈上升趨勢(shì)，已嚴(yán)重影響馬鈴薯產(chǎn)量、品質(zhì)和商品率，成為發(fā)展馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的一大制約因素。研究馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展規(guī)律及其與氣象條件的關(guān)系對(duì)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展至關(guān)重要。

1資料與研究方法

1991—2005年定西市7縣(區(qū))的馬鈴薯晚疫病發(fā)生地點(diǎn)、面積、發(fā)展趨勢(shì)及危害程度等資料來(lái)自定西市植保植檢站，同時(shí)段的溫度、降水、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)、風(fēng)速等氣象資料源自7縣(區(qū))氣象站的相應(yīng)氣象探測(cè)記錄資料。

馬鈴薯晚疫病與氣象條件的關(guān)系分析采用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，圖表繪制及數(shù)據(jù)處理應(yīng)用Excel2003。

2結(jié)果與分析

2．1馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積變化

馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例指馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積占總播種面積的比例。由圖1可見(jiàn)定西市馬鈴薯晚疫病歷年發(fā)病面積比例變化曲線呈顯著上升趨勢(shì)，其線性擬合函數(shù)為y=3.547 3 z+0.929 8(y為發(fā)病面積比例擬合函數(shù)值，x為年代序列，起始值為1)；相關(guān)系數(shù)r=0.894，通過(guò)α=0.01信度檢驗(yàn)。其線性傾向率為3.547 3％/年；即發(fā)病面積比例以每年3.543 7％的速度增加。發(fā)病面積比例Cubic函數(shù)擬合曲線呈波動(dòng)變化，方程為y=-0.049 2x³+1.203 8x²-4.631 3x+14.044，其線性化后的復(fù)相關(guān)系數(shù)r=0.91，通過(guò)α=0.01信度檢驗(yàn)。

2．2馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例與氣象條件的關(guān)系

2．2．1相對(duì)濕度

研究表明相對(duì)濕度85％以上，馬鈴薯晚疫病易發(fā)病流行。統(tǒng)計(jì)分析表明，定西市6～10月馬鈴薯生長(zhǎng)季月平均相對(duì)濕度在60％～80％之間，6～10月平均相對(duì)濕度與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例呈正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.4438，通過(guò)α=0.10信度檢驗(yàn)。相對(duì)濕度增大有利于晚疫病發(fā)生發(fā)展。

2．2．2降水量

降水量直接影響相對(duì)濕度，降水增加，相對(duì)濕度增大。6～10月逐月降水量與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.529 0，通過(guò)α=0.05信度檢驗(yàn)。降水量增加馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例也增大。

2．2．3氣溫

研究表明溫度21℃時(shí)，最適宜晚疫病病原菌產(chǎn)生孢子囊Ⅲ，孢子囊散發(fā)出的游動(dòng)孢子四散傳播病源。定西市6～10月馬鈴薯生長(zhǎng)季月平均氣溫在6～20℃之間，6～10月氣溫與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例呈正相關(guān)，氣溫增高有利于晚疫病發(fā)生發(fā)展。其中9月降水量與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例呈顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.515 2，通過(guò)α=0.05信度檢驗(yàn)。

2．2．4日照時(shí)數(shù)

統(tǒng)計(jì)分析表明，6～10月日照時(shí)數(shù)與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.457 3，通過(guò)a=0.10信度檢驗(yàn)。天氣晴朗、日照充足不利于晚疫病發(fā)生發(fā)展。

2．2．5平均風(fēng)速

計(jì)算平均風(fēng)速與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例的相關(guān)性，發(fā)現(xiàn)6～10月平均風(fēng)速與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例呈負(fù)相關(guān)，風(fēng)速增大、空氣交換加快，不利于晚疫病發(fā)生發(fā)展。其中，岷縣8月、10月平均風(fēng)速與馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例相關(guān)系數(shù)(r)分別為－0.415 3、-0.418 9，通過(guò)α=0.10信度檢驗(yàn)。

2．3馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型

分析可知，馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例與6～10月馬鈴薯生長(zhǎng)季相對(duì)濕度、降水量、氣溫等呈正相關(guān)，而與日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)。當(dāng)然，馬鈴薯晚疫病的發(fā)生還與種薯帶菌程度、重茬種植、品種的抗病性、地塊選擇、栽培管理等條件相關(guān)，但這些條件一般具有可控性，當(dāng)可控條件一定時(shí)，氣象條件是馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展的主導(dǎo)因素。應(yīng)用氣候因子建立馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型，對(duì)馬鈴薯晚疫病防治具有十分重要的指導(dǎo)作用。

根據(jù)分析，安定、通渭、隴西、漳縣、臨洮等半干旱區(qū)域馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例變化曲線呈同相位分布，變率相近，氣候條件相關(guān)性好，故選擇安定區(qū)馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型代表半干旱區(qū)域發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型。渭源、岷縣半濕潤(rùn)區(qū)域馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例變化曲線分布相位相同，氣候相近，故選擇岷縣馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型代表半濕潤(rùn)區(qū)域發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型。

A半干旱區(qū)馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型：

Y=-84.094+7.934T₉+0.254R₆，

r²=0.51；F=6.23>F_0.05=3.89。

其中，Y為安定馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例(％)；T₉為安定9月平均氣溫(℃)；R₆為安定6月降水量(mm)。

B半濕潤(rùn)區(qū)馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型

Y=59.448+0.403R6-0.262S9，

r²=0.38；F=3.67＞F_0.0１＝2.81。

其中，Y為岷縣馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例(％)；R₆為岷縣6月降水量(mm)；S₉為岷縣9月日照時(shí)數(shù)(h)。

結(jié)果在業(yè)務(wù)應(yīng)用中效果較好。

3結(jié)論與討論

(1)研究區(qū)域馬鈴薯晚疫病歷年發(fā)病面積比例變化曲線呈顯著上升趨勢(shì)，其線性傾向率為3.547 3％，即發(fā)病面積比例以每年3.543 7％的速度增加。由于氣候變化的影響，氣候條件比較適宜馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展，近十幾年來(lái)發(fā)生面積有逐年擴(kuò)大之勢(shì)，無(wú)論在監(jiān)測(cè)和防治上都應(yīng)引起高度重視。

(2)馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例與6～10月馬鈴薯生長(zhǎng)季相對(duì)濕度、降水量、氣溫等呈正相關(guān)，而與日照時(shí)數(shù)、平均風(fēng)速呈負(fù)相關(guān)。

(3)馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與種薯帶菌程度、重茬種植、品種的抗病性、地塊選擇、栽培管理等可控性條件相關(guān)，當(dāng)可控條件一定時(shí)，氣象條件是馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展的主導(dǎo)因素。應(yīng)用氣候因子建立馬鈴薯晚疫病發(fā)病面積比例氣候預(yù)測(cè)模型，對(duì)馬鈴薯晚疫病有較好的可預(yù)報(bào)性。氣象因子在一定條件下的累積與持續(xù)是馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展的重要因素，相關(guān)影響與機(jī)理有待進(jìn)一步研究。

(4)晚疫病病原菌產(chǎn)生孢子囊，孢子囊散發(fā)出的游動(dòng)孢子可借風(fēng)、雨傳播。對(duì)馬鈴薯晚疫病的防治，首先要建立無(wú)病種薯田、切斷馬鈴薯晚疫病的初侵染來(lái)源；其次要選擇抗病品種，選用脫毒種薯，種薯切塊時(shí)消毒，正確選地選茬，加強(qiáng)田間管理；其三要加強(qiáng)病情的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)，在晚疫病易發(fā)病區(qū)，田間設(shè)立病圃，在常年晚疫病發(fā)生季節(jié)前仔細(xì)觀察，當(dāng)氣候條件有利于發(fā)病后，檢查大田或病圃有無(wú)中心病株，發(fā)現(xiàn)中心病株后，應(yīng)立即拔除銷毀并進(jìn)行藥劑防治。