CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型在天水的應(yīng)用初報

王　鵬，郭天順，李芳弟，何二良，頡煒清，齊小東，楊　晨，竇俊煥，趙中梁，趙文濤，宋　怡，呂　汰（甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學研究所，甘肅　天水　741001）

CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型在天水的應(yīng)用初報

王鵬，郭天順，李芳弟，何二良，頡煒清，齊小東，楊晨，竇俊煥，趙中梁，趙文濤，宋怡，呂汰
（甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學研究所，甘肅天水741001）

摘要：為及時準確預(yù)報馬鈴薯晚疫病在天水市的發(fā)生與流行，甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學研究所在天水市秦州區(qū)中梁鄉(xiāng)何家灣村馬鈴薯基地，運用DAVIS自動氣象站收集馬鈴薯主要生育期內(nèi)溫度、濕度及降水量數(shù)據(jù)，運用比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型進行分析，以確定馬鈴薯主要生育期內(nèi)，晚疫病病菌生成潛在侵染的次數(shù)和代數(shù)，準確地預(yù)報發(fā)病期，確定最佳防治期及防治次數(shù)。2013年在馬鈴薯生長期間（5月20日至9月30日），晚疫病病菌共繁殖15代，共產(chǎn)生39次侵染，其中輕度侵染9次，中度侵染8次，重度侵染4次，極重度侵染18次。根據(jù)預(yù)警系統(tǒng)預(yù)測結(jié)果，用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑，用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑進行防治，平均防效達78.4%，比大田對照提高11.1百分點，平均鮮薯產(chǎn)量達27 833.3 kg/hm2，比大田對照增產(chǎn)17.19%。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯晚疫病；CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型；DAVIS自動氣象站；天水市

馬鈴薯晚疫病是世界性的毀滅性病害之一，對馬鈴薯生產(chǎn)的危害極大，一旦大面積流行，往往造成馬鈴薯絕產(chǎn)［1］。天水市地處中國甘肅省東南部，屬溫帶半溫潤氣候，年平均氣溫11.5℃，年平均最高氣溫17.0℃，年平均最低氣溫6.0℃，年平均降水量518 mm。每年7月下旬至8月中、下旬，雨水偏多，正值馬鈴薯生育期中、后期，溫度、濕度條件宜于晚疫病的發(fā)生與流行。天水市是甘肅省馬鈴薯主產(chǎn)區(qū)之一，是甘肅省“十二五”規(guī)劃中，隴東南早熟馬鈴薯生產(chǎn)基地的核心地帶，2013年馬鈴薯種植面積103萬hm2，并且發(fā)展十分迅速，馬鈴薯產(chǎn)業(yè)已成為天水市農(nóng)民脫貧致富的支柱產(chǎn)業(yè)之一。因此，采取積極有效的馬鈴薯晚疫病預(yù)測預(yù)報技術(shù)對晚疫病的發(fā)生與防治有著極其重要的作用。

馬鈴薯晚疫病病菌首先由葉片侵染植株，之后在田間通過孢子散播引起病害傳播與流行，防止晚疫病菌孢子進入馬鈴薯植株體內(nèi)是預(yù)防的最重要的工作。目前，全國各地對馬鈴薯晚疫病的短期防治主要是通過兩種辦法：尋找抗病品種和噴灑農(nóng)藥。前者在一定時期內(nèi)可以達到很好的效果，但隨著晚疫病菌生理小種的不斷變更重組，抗病品種抵抗力會減弱，需要尋找新的抗病品種，而藥劑防治不可避免的有一定的盲目性。目前世界上關(guān)于馬鈴薯晚疫病的預(yù)測預(yù)報模型約有16種［2］，如丹麥NEGFRY模型、比利時CARAH模型等。

中國是世界最大的馬鈴薯種植國，也是馬鈴薯晚疫病最嚴重的國家之一。比利時隨著預(yù)警系統(tǒng)的應(yīng)用，幾乎沒有因晚疫病而給薯農(nóng)造成損失并且還可以減少農(nóng)藥的用量［3］。自比利時馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型引入中國以來，已在不同地區(qū)得以廣泛應(yīng)用，并且取得了顯著效果［4-8］。甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學研究所2013年引進DAVIS自動氣象站，在天水市秦州區(qū)中梁鄉(xiāng)何家灣馬鈴薯基地收集馬鈴薯主要生育期內(nèi)溫度、濕度及降水量數(shù)據(jù)，運用比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型進行了預(yù)測預(yù)報。

1　材料與方法

1.1建立自動氣象觀察站

2012年購置美國DAVIS自動氣象觀察儀（深圳市億杰儀表有限公司Vantage Pro2）安裝在甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學研究所中梁試驗站馬鈴薯試驗基地（何家灣馬鈴薯基地）。馬鈴薯出苗后，從2013年5 月20日開始啟動自動氣象觀察系統(tǒng)，以小時為單位收集相對濕度、溫度、光照和降水量等氣象數(shù)據(jù)，至9月底馬鈴薯收獲為止，自動生成NOAA氣象報告，并通過配置CDMA遠程控制模塊將數(shù)據(jù)遠程傳輸?shù)诫娔X，并轉(zhuǎn)換成Excel數(shù)據(jù)進行分析［9］。

1.2濕潤期及其平均溫度統(tǒng)計方法

濕潤期是指相對濕度≥90%的有效侵染條件。將2013年5月20日至9月30日相對濕度≥90%的時間進行標記，再將濕潤期間各小時的溫度進行平均，即得到濕潤期間的平均溫度。

1.3潛在侵染程度預(yù)測方法

潛在侵染程度與濕潤期長短及此期間的平均溫度相關(guān)，濕潤期持續(xù)時間越長，濕潤期間平均溫度越高，晚疫病潛在侵染的程度就越嚴重。其具體相關(guān)關(guān)系采用表1判斷。

表1　馬鈴薯晚疫病潛在侵染嚴重程度與濕潤期持續(xù)時間和濕潤期間平均溫度的關(guān)系①

表2　Conce模型預(yù)測馬鈴薯晚疫病侵染曲線每天得分計算參數(shù)①

1.4侵染周期計算方法

根據(jù)多年的觀察經(jīng)驗，每個侵染過程（即孢子侵入—萌發(fā)—癥狀表現(xiàn)）需要獲得7分才能完成，如果得夠7分，一次侵染過程結(jié)束，此時如果沒有采取噴藥防治，則田間可以看到侵染葉片上的病斑和病斑上的白色菌絲體。每天的得分根據(jù)Conce模型方法進行計算（見表2）［2］，從侵染過程開始的第1天累計積分。依據(jù)CARAH模型（即晚疫病菌侵染循環(huán)曲線），基地感病品種從第3、4代，抗病品種從第5、6代，在第1次侵染積分達4～6分時開始第1次噴藥防治，間隔7～10 d防治1次，感病品種防治3～4次，抗病品種防治2～3次。第1次防治用保護性藥劑，以后防治用治療性藥劑。

1.5馬鈴薯晚疫病監(jiān)測點的設(shè)立

在甘肅省天水市農(nóng)業(yè)科學研究所中梁試驗站馬鈴薯試驗田中建立晚疫病觀測圃，山旱地，地勢平整，土壤為黃綿土，肥力中等，前茬作物冬小麥。觀測圃的田間管理同當?shù)卮筇?。選用高抗晚疫病品種隴薯7號、中抗晚疫病品種天薯11號、感病品種隴薯3號作為監(jiān)測品種，參試品種統(tǒng)一使用脫毒種薯。于4月21日播種，播前嚴格剔除感病薯塊，種植密度為49 500株/hm2。9月30日收獲?，F(xiàn)蕾后至成熟期間，每7 d調(diào)查1次晚疫病葉百分比，監(jiān)測不同品種晚疫病發(fā)展動態(tài)，并與預(yù)測模型作比較。

于7月10日發(fā)現(xiàn)中心病株，噴施保護性藥劑70%安泰生可濕性粉劑（德國拜耳作物科學有限公司生產(chǎn)）1.90 kg/hm2，然后配合噴施防治藥劑687.5 g/L銀法利（德國拜耳作物科學有限公司生產(chǎn)）懸浮劑1.11 kg/hm2，每隔7 d噴1次，連續(xù)防治3～4次。收獲前10 d進行割蔓曬地，9月30日收獲時在示范區(qū)及對照大田各隨機選3樣點，每樣點選4.0 m2，各樣點塊莖稱重，計算折合產(chǎn)量。收獲后晾曬5～10 d。

晚疫病調(diào)查方法及統(tǒng)計標準：分別于施藥前（7 月10日）、噴藥4次后（8月10日）采用對角線5點取樣法進行病情調(diào)查，每點調(diào)查15株，記錄各級病情，依據(jù)《農(nóng)藥田間藥效試驗準則》相關(guān)計算公式計算病情指數(shù)及防效。葉片病情分級標準：0級，無病斑；1級，病斑面積占整片葉面積的5%以下；3級，病斑面積占整片葉面積的6%～10%；5級，病斑面積占整片葉面積的11%～25%；7級，病斑面積占整片葉面積的26%～50%；9級，病斑面積占整片葉面積的50%以上［10-13］。

病情指數(shù)=［∑（各級病株數(shù)×相對級數(shù)值）/（調(diào)查總株數(shù)×9）］×100

防治效果（%）=［1-（CK0×PT1）/（CK1×PT0）］× 100

式中CK0為空白對照區(qū)施藥前病情指數(shù)，CK1為空白對照區(qū)施藥后病情指數(shù)，PT0為示范區(qū)施藥前病情指數(shù)，PT1為示范區(qū)施藥后病情指數(shù)。

2　結(jié)果與分析

2.1馬鈴薯晚疫病潛在侵染程度

2013年在馬鈴薯生長期間（5月20日至9月30日），晚疫病菌共繁殖15代，共產(chǎn)生39次侵染，其中輕度侵染9次，中度侵染8次，重度侵染4次，極重度侵染18次（圖1）。7月份現(xiàn)蕾期、開花期發(fā)病嚴重。9月份雖然潛在侵染次數(shù)多，但抗病性較差的品種如隴薯3號已干枯。

2.2防治指導(dǎo)

2013年7月6—8日，馬鈴薯早熟品種葉片發(fā)現(xiàn)晚疫病病斑，達到噴藥防治指標，于7月9日發(fā)布發(fā)生與防治信息，指導(dǎo)馬鈴薯種植基地在7月10—11日針對感病品種進行第1次噴藥防治。7月16日晚熟品種葉片發(fā)現(xiàn)晚疫病斑，于7月17日發(fā)布發(fā)生與防治信息，指導(dǎo)種植基地在7月18—19日進行第1次噴藥防治。

圖1　馬鈴薯晚疫病侵染曲線

表4　不同馬鈴薯產(chǎn)量結(jié)果

表3　對不同馬鈴薯品種植株晚疫病的防效

2.3預(yù)測結(jié)果與實況吻合情況

根據(jù)馬鈴薯晚疫病侵染曲線，預(yù)測感病品種中心病株出現(xiàn)時間在7月上旬至中旬初，與田間調(diào)查中心病株出現(xiàn)時間在7月10日相吻合。預(yù)測發(fā)生程度為偏重，與實際發(fā)生程度偏重相吻合。

2.4綜合應(yīng)用效果

根據(jù)預(yù)警模型預(yù)測結(jié)果，用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑，用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑開展10 hm2的連片防治，對感病品種防治4次，抗病品種防治3次。從表3可以看出，隴薯7號防治效果為83.7%，天薯11號防治效果為77.2%，隴薯3號防治效果為74.4%，平均防治效果達78.4%，比大田對照提高11.1百分點。通過1 a的應(yīng)用實踐，比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型對天水市馬鈴薯晚疫病的防治具有積極的指導(dǎo)意義，通過防治可以有效減輕晚疫病的發(fā)生，大幅度提高馬鈴薯產(chǎn)量，經(jīng)濟效益較為明顯。

通過對田間試驗的結(jié)果進行綜合評定，從表4可以看出，使用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑和用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑防治方案的馬鈴薯折合產(chǎn)量高，隴薯7號為31 750.0 kg/hm2、天薯11號為29 000.0 kg/hm2、隴薯3號為22 750.0 kg/hm2，分別較大田對照增產(chǎn)23.30%、 14.85%、12.34%，平均折合產(chǎn)量達27 833.3 kg/hm2，較大田對照增產(chǎn)17.19%。按投入農(nóng)藥費用1 050元/hm2、人工費用2 700元/hm2，馬鈴薯價格1.3元/kg計，較大田對照增收1558.3元/hm2。

3　小結(jié)與討論

1）在天水市秦州區(qū)中梁鄉(xiāng)何家灣馬鈴薯基地運用DAVIS自動氣象站收集馬鈴薯主要生育期內(nèi)溫度、濕度及降水量數(shù)據(jù)，運用比利時CARAH馬鈴薯晚疫病預(yù)警模型進行分析，確定馬鈴薯主要生育期內(nèi)，晚疫病病菌生成潛在侵染的次數(shù)和代數(shù)，準確地預(yù)報晚疫病發(fā)病期，確定最佳防治期及防治次數(shù)。2013年在馬鈴薯生長期間（5月20日至9 月30日），晚疫病菌共繁殖15代，共產(chǎn)生39次侵染，其中輕度侵染9次，中度侵染8次，重度侵染4次，極重度侵染18次。根據(jù)預(yù)警系統(tǒng)預(yù)測結(jié)果，用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑，用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑進行防治，平均防效達78.4%，比大田對照提高11.1百分點；平均鮮薯產(chǎn)量達27 833.3 kg/hm2，比大田對照增產(chǎn)17.19%。

2）比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監(jiān)測預(yù)警模型主要利用馬鈴薯生產(chǎn)基地的溫濕度氣象資料進行預(yù)測，由于每個自動氣象觀察站記錄的氣象數(shù)據(jù)一般只能覆蓋1 000 km2的范圍，因此，要準確作出預(yù)測，必須根據(jù)生產(chǎn)基地規(guī)模安裝相應(yīng)數(shù)量的氣候觀察站。同時，該模型的應(yīng)用專業(yè)性較強，在生產(chǎn)實踐中植保部門要根據(jù)各地實際情況對專業(yè)技術(shù)人員開展技術(shù)培訓與指導(dǎo)，提高其應(yīng)用效果。馬鈴薯晚疫病始病期、發(fā)生程度除與溫濕度、降水量等密切相關(guān)外，還與栽培品種的抗性和歷年晚疫病發(fā)生情況等有關(guān)，在實際應(yīng)用時，還要結(jié)合全國以及地方頒布的“馬鈴薯晚疫病測報調(diào)查規(guī)范”進行。

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（本文責編：鄭立龍）

執(zhí)筆人：郭天順

Application of Monitoring and Early Warning Model for CARAH Potato Late Blight in Tianshui

WANG Peng，GUO Tianshun，LI Fangdi，HE Erliang，XIE Weiqing，QI Xiaodong，YANG Chen，DOU Junhuan，ZHAOZhongliang，ZHAOWentao，SONGYi，L譈Tai
（Tianshui Institute of Agricultural Sciences，Tianshui Gansu 741001，China）

Abstract：To accurately predict the occurrence and popular of potato late blight timely and accurate in the Tianshui area，the automatic meteorological station is established by Tianshui Institute of Agricultural Sciences. The data of temperature，humidity and rainfall during main potato growth period using DAVIS automatic meteorological station are collected from Hejiawan village，Zhongliang county of Qinzhou area，and analyzed by belgium CARAH potato late blight monitoring and warning model. Determining late blight phytophora infestans number and algebra latent infection in the main potato growing period toforecast late blight period accurately and determining the period and control the best control number. During the growth of potato（from 2013 May 20th to September 30th），late blight has bred 15 generations，a total of 39 times of infection，including lighter infection 9，moderate infection 8 times，4 times of severe infection，extremely severe infection 18. According to the results of early warning system，with 70% Antaisheng WP as a protective agent and 687.5 g/L Yinfali DF as a therapeutic agent for prevention and treatment，the average control effect reached 78.4%，increased is 11.1 percentage points higher than that of the control field，the average yield reached 27 833.3 kg/hm2，which is 17.19% higher than that of the check in the field.

Key words：Potato late blight；Monitoring and early warning model；DAVIS automatic meteorlogical statios；Tianshui city

通訊作者：呂汰（1971—），男，甘肅天水人，副研究員，主要從事馬鈴薯育種與栽培技術(shù)研究工作。E-mail：Lvtai163@163.com

作者簡介：王鵬（1980—），男，甘肅天水人，助理研究員，主要從事馬鈴薯育種研究工作。聯(lián)系電話：（0）13893887741。E-mail：ibh203@126.com

基金項目：國家現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系專項資金（CARS-10）；國家農(nóng)業(yè)科技成果轉(zhuǎn)化項目（2014GB2G100146）；甘肅省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究與應(yīng)用開發(fā)項目（GNSW-2014-1）

收稿日期：2015-08-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2015.09.004

中圖分類號：S451.22

文獻標識碼：A

文章編號：1001-1463（2015）09-0008-05