淺析作物病蟲害的氣象預(yù)測預(yù)報

吳艷芳+陸澤巖

摘 要：作物病蟲害是危害農(nóng)作物的病害、蟲害的簡稱，我國危害作物的主要蟲害有800多種，病害有700多種，作物病蟲害從上個世紀(jì)五十年代開始，并呈現(xiàn)加劇趨勢，對農(nóng)作物的危害越來越嚴(yán)重。作物病蟲害與氣象關(guān)系密切，本文分析了影響農(nóng)作物病蟲害的主要因素以及作物病蟲害的氣象預(yù)測預(yù)報方式。希望對作物病蟲害的氣象預(yù)測預(yù)報提供一點參考價值。

關(guān)鍵詞：作物病蟲害；氣象預(yù)測預(yù)報；

引言

近年來，國家大力發(fā)展農(nóng)業(yè)，農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化水平不斷提高，但是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)依然受到自然因素的影響。其中最主要的還是受到氣候影響，一旦發(fā)生洪災(zāi)、旱災(zāi)，對農(nóng)作物幾乎是毀滅性的打擊。2016年受到厄爾尼諾影響，我國東北、西北、華北等北方受到不同程度旱災(zāi)，而南方汛期卻發(fā)生洪災(zāi)，洪災(zāi)過后，不僅影響農(nóng)作物正常生長發(fā)育，而且還會產(chǎn)生嚴(yán)重的病蟲害，造成農(nóng)作物大面積減少。

1農(nóng)作物病蟲害出現(xiàn)的主要影響因素

1.1大尺度氣象因素

農(nóng)作物病蟲害與大尺度氣候有直接關(guān)系，大尺度的氣候如海溫、大氣環(huán)流等和作物病蟲害的發(fā)生有密切關(guān)系。

1.1.1海溫

海溫也是影響大尺度氣象的重要因素，太平洋海域的海水溫度異常，也會造成氣候變化，從而導(dǎo)致農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生。比如厄爾尼諾現(xiàn)象的發(fā)生就是海溫變化造成的。經(jīng)研究，發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象以后，長江流域的農(nóng)作物小麥會發(fā)生大面積的赤霉病。如果沒有出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象，那么第二年小麥發(fā)生赤霉病的范圍會比較輕。

1.1.2大氣環(huán)流

大氣環(huán)流是大氣運行的基本形式，也是主導(dǎo)全球氣候的主要因素，大氣環(huán)流的變化會直接或者間接影響做作物病蟲害的發(fā)生和流行，根據(jù)吳春艷等人的研究發(fā)現(xiàn)，小麥赤霉病病害與大氣環(huán)流與海溫因素有關(guān)，并建立了小麥白粉病的發(fā)病面積距離平預(yù)測模式。

1.2小尺度氣象因素

農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生與降水、溫度、濕度、光照和風(fēng)也密切相關(guān)，通過這些氣象因素的分析，可以對農(nóng)作物病蟲害發(fā)生的中、短期進(jìn)行預(yù)測預(yù)報。

1.2.1降水

大氣降水會改變氣溫、濕度、光照和土壤的含水量，影響病蟲害的生命活動。比如暴雨或者大雨對小型的害蟲和蟲卵有沖刷作用；積雪覆蓋對土中或者土面中的越冬蟲害具有保溫作用；陰雨天氣空氣中的濕度比較大，農(nóng)作物容易誘發(fā)粘蟲或者麥圓葉爪螨蟲；天氣干旱的時候容易誘發(fā)棉蚜等蟲害。此外，病原物的生長也需要合適的溫度，濕度高的環(huán)境有利于真菌孢子的萌芽；水分有利于細(xì)菌的繁殖。夏季多雨很容易讓水稻發(fā)生稻瘟病和白葉枯病。

1.2.2氣溫

病原物的生長和發(fā)育必須在適宜的溫度，小麥秸繡菌孢子的萌芽浸染溫度在18℃-22℃之間，稻瘟菌分生孢子萌芽的溫度在25℃-28℃。害蟲的生長發(fā)育與溫度密切相關(guān)，在8℃—40℃的溫度范圍內(nèi)，害蟲的生命活動旺盛，生長速度快，壽命長；如果低于或者高于這個溫度范圍內(nèi)，那么蟲害就會停止繁殖，甚至死亡。

1.2.3光照、風(fēng)

光照強(qiáng)度和光照時間直接影響病菌和蟲害的繁殖。太陽光中的紫外線能夠刺激小麥白粉病菌的產(chǎn)生。光照強(qiáng)度影響蟲害行為和活動周期，具體表現(xiàn)害蟲趨光性和背光性。膜翅目昆蟲和雙膜目翅蟲一般在白天活動，而粘蟲和地老虎等蛾科類成蟲一般在夜晚活動。此外，光照時間也影響害蟲的生長發(fā)育。比如蚜蟲一般在光照時間長的的情況下，很容易產(chǎn)出無翅蚜蟲，如果光照時間比較短，就容易產(chǎn)出有翅蚜蟲并發(fā)生遷飛。

害蟲一般在無風(fēng)或者微風(fēng)的天氣出來活動，如果風(fēng)力過大，超過4.2m/s就會停止活動。粘蟲、稻葉螟蟲、稻瘟虱等害蟲有長距離遷飛的習(xí)慣。秋天的時候隨著氣流由北向南回遷，與季風(fēng)氣候保持進(jìn)退。

2作物病蟲害的氣象預(yù)測預(yù)報方式

通過分析作物病蟲害與氣象之間的關(guān)系，可以建立不同的預(yù)測方法和預(yù)報模型，并定期發(fā)布預(yù)報信息，減少病蟲害對農(nóng)作物的影響，提高農(nóng)作物的產(chǎn)量，促進(jìn)農(nóng)民增收。早期病蟲害氣象預(yù)測預(yù)報方法采用的是半定性或者定性的方法。然而隨著計算機(jī)技術(shù)和數(shù)學(xué)理論的發(fā)展，數(shù)學(xué)統(tǒng)計學(xué)、邏輯學(xué)等定量化預(yù)報方法不斷出現(xiàn)，作物病蟲害氣象預(yù)測預(yù)報方法越來越多樣化了。

2.1人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

計算機(jī)、信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)的發(fā)展發(fā)展，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的在氣象預(yù)報方面的應(yīng)用越來越多。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是模擬人的思維方式，由眾多的神經(jīng)元連接而成，具有大規(guī)模、分布式存儲、良好的組織和學(xué)習(xí)能力。將其應(yīng)用在天氣預(yù)測預(yù)報方面，適應(yīng)面廣、追蹤能力好、容錯能力強(qiáng)。近年來，國內(nèi)的很多農(nóng)業(yè)專家將人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對農(nóng)作物病蟲害進(jìn)行預(yù)測預(yù)報，并建立了預(yù)報模型，取得了良好的效果。比如對小麥黃斑葉枯病生長發(fā)育與小麥生長過發(fā)育階段的溫度、濕度、光照、風(fēng)速等大氣因素連接起來，構(gòu)建了小麥預(yù)報模型。

2.2“3S”技術(shù)方法

“3S”技術(shù)指的是遙感技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、地理信息系統(tǒng)。遙感技術(shù)提供圖像信息；全球定位系統(tǒng)提供精確的空間信息；地理信息系統(tǒng)負(fù)責(zé)信息的存儲、分析和應(yīng)用。將3S技術(shù)應(yīng)用在病蟲害預(yù)測預(yù)報，可以直觀、準(zhǔn)確地反映農(nóng)作物病蟲害發(fā)生的面積、危害程度，并將病蟲害數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)上，對病蟲害的發(fā)生起到一定的預(yù)測作用。目前，3S技術(shù)在森林、林業(yè)牧場等大范圍的病蟲害發(fā)生提供預(yù)警，但是在農(nóng)作物病蟲害的氣象預(yù)測預(yù)報方面的應(yīng)用比較少。

2.3數(shù)理統(tǒng)計

通過數(shù)理統(tǒng)計方法建立預(yù)報模型，主要直線回歸、曲線回歸、多項式分析等方法，這種組建模型的方法比較簡單。

結(jié)束語

目前我國關(guān)于農(nóng)作物病蟲害與氣象因素的關(guān)系以及預(yù)測預(yù)報取得了一定成果，但是還處于初步發(fā)展階段，預(yù)測預(yù)報技術(shù)還不是很成熟。隨著全球氣候變暖和極端氣候的發(fā)生，作物病蟲害的生態(tài)環(huán)境更加復(fù)雜，所以對病蟲害的預(yù)測預(yù)報更加復(fù)雜。因此，還需要農(nóng)業(yè)部門和氣象部門進(jìn)一步的研究。

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