江西棉花主要病蟲害影響預(yù)估指標(biāo)研究

吳昊++楊柳++魯速明++陳齊信++余昌喜++段沙麗

摘要：以江西棉花主產(chǎn)區(qū)1981年以來30余年棉花苗期病害、枯萎病以及棉鈴蟲、棉盲蝽、蚜蟲、紅蜘蛛等主要病蟲害資料為研究對象，采用聚類與歸納分析等方法，建立了研究地區(qū)棉花主要病蟲害影響預(yù)估的技術(shù)指標(biāo)，從而能夠?qū)ξ磥砟繕?biāo)時(shí)段棉花主要病蟲為害的情景與防治的效果進(jìn)行數(shù)字化“預(yù)演示”，有利于更好地指導(dǎo)棉花生產(chǎn)。

關(guān)鍵詞：江西；棉花；病蟲害；影響預(yù)估；指標(biāo)

中圖分類號：S161.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號： 2095-3143（2017）05-0013-04

DOI：10.3969/j.issn.2095-3143.2017.05.003

0 引言

九江市位于江西省北部的鄱陽湖平原（北緯28°47′～30°06′），既是江西省的老棉區(qū)（棉花種植面積與產(chǎn)量均超過全省的2/3），也是長江流域的高產(chǎn)棉區(qū)，2009年創(chuàng)下“百畝連片籽棉單產(chǎn)超千斤”的紀(jì)錄[1-2]。

棉花生長在露天環(huán)境中，氣象災(zāi)害、病蟲害都是其生長發(fā)育以及產(chǎn)量形成的重要影響因子。而農(nóng)作物病蟲害在一定程度上屬于氣象次生災(zāi)害，氣象環(huán)境條件對病蟲害發(fā)生、發(fā)展與消亡均能夠起到?jīng)Q定性的作用。受氣候變化、耕作制度變化等因素的影響，中國農(nóng)作物病蟲害發(fā)生危害呈現(xiàn)出新的態(tài)勢：一是發(fā)生面積逐年增長；二是暴發(fā)種類逐年增加；三是災(zāi)害損失逐年擴(kuò)大[3]。一般年份，棉花減產(chǎn)20%以上[3]。《中國氣象事業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究成果》指出，完善氣候影響評價(jià)方法，使之具有氣候影響預(yù)評估、跟蹤評估和后評估的業(yè)務(wù)能力[4]。文獻(xiàn)檢索表明，國內(nèi)未見棉花病蟲害影響預(yù)估技術(shù)方法、技術(shù)指標(biāo)等方面的報(bào)道。

本研究是在棉花苗期病害、枯萎病以及棉鈴蟲、棉盲蝽、蚜蟲、紅蜘蛛等江西棉花主要病蟲害發(fā)生的氣象條件與氣象等級預(yù)報(bào)技術(shù)方法分析研究基礎(chǔ)上[5-10]，通過對棉花主要病蟲害歷史資料的聚類與歸納分析，研制其影響預(yù)估指標(biāo)并開展服務(wù)應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1 資料來源

棉花病蟲害資料來源于江西省彭澤縣植保植檢站與江西省九江市植保植檢局，時(shí)間序列為1981～2012年，資料連續(xù)性好，無間斷。

1.2 研究方法

運(yùn)用聚類分析方法，將棉花病蟲害歷年統(tǒng)計(jì)報(bào)表中每一個(gè)統(tǒng)計(jì)項(xiàng)目的歷史數(shù)據(jù)（如：發(fā)生數(shù)量、發(fā)生面積、成災(zāi)面積、挽回?fù)p失、實(shí)際損失等）時(shí)間序列進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，分別建立集合A={a1，a2，…，ai， …，an}，依據(jù)集合A中的每一個(gè)元素ai所對應(yīng)的病蟲害發(fā)生等級（1～5級）進(jìn)行再分類，建立5個(gè)子集Ak，k=1～5。

運(yùn)用比較分析與統(tǒng)計(jì)分析相結(jié)合的方法，對這5個(gè)子集合Ak中所有元素akm進(jìn)行極值（最大值akmax與最小值akmin）統(tǒng)計(jì)、平均值統(tǒng)計(jì)、元素分布疏密度區(qū)間劃分等特征量的計(jì)算。

運(yùn)用數(shù)學(xué)歸納法，對上述統(tǒng)計(jì)特征量應(yīng)用江西棉區(qū)其他縣、市近年來的棉花病蟲害資料進(jìn)行比較修訂，最終制定出棉花病蟲害發(fā)生為害防治的各項(xiàng)預(yù)估指標(biāo)。

1.2 預(yù)估指標(biāo)因子

棉花病蟲害預(yù)估指標(biāo)主要包括以下方面：一是發(fā)生規(guī)模，指縣域范圍內(nèi)，棉花某病蟲害發(fā)生面積占總播種面積的比例；二是受害株率，指在不采取任何防治措施的情況下，棉花植株的受害率；三是防治面積，需要重點(diǎn)采取防治措施的棉花面積；四是預(yù)期防治效果，指通過采取科學(xué)的防治措施，可以達(dá)到的防治效果；五最大成災(zāi)（絕收）面積，指在采取正常防治措施的情況下，棉花成災(zāi)情況；六是可挽回?fù)p失，指采取科學(xué)的防治措施挽回的皮棉損失；七是最終損失，指雖經(jīng)科學(xué)防治，仍然無法挽回的皮棉損失；八是可造成損失，指可挽回?fù)p失與最終損失之和。

2 結(jié)果與分析

通過對1981年以來的30余年的棉花苗病、枯萎病以及棉鈴蟲、棉盲蝽、蚜蟲、紅蜘蛛等江西棉花主要病蟲害發(fā)生與防治效果資料的分析研究，得到江西棉花主要病蟲害影響預(yù)估指標(biāo)集，如表1～表6。

預(yù)估指標(biāo)在研究地區(qū)的應(yīng)用試驗(yàn)中，表現(xiàn)出極好的準(zhǔn)確性與代表性，同時(shí)，通過增強(qiáng)棉農(nóng)對病蟲害發(fā)生影響的預(yù)見性，提高了棉花病蟲害的防治效果，有效地避免了濫用農(nóng)藥現(xiàn)象。

3 結(jié)論與討論

棉花主要病蟲害影響預(yù)估指標(biāo)，能夠?qū)ξ磥砟繕?biāo)時(shí)段棉花主要病蟲為害的情景與防治的效果進(jìn)行數(shù)字化“預(yù)演示”，有利于豐富棉花病蟲害預(yù)測預(yù)報(bào)內(nèi)容，更好地指導(dǎo)棉花生產(chǎn)。但是，一方面，棉花病蟲害影響預(yù)報(bào)指標(biāo)，是在對歷史資料分析基礎(chǔ)上凝練而來的，具有一定的經(jīng)驗(yàn)性與地域性特征；另一方面，由于病蟲害既具有受環(huán)境制約，又具有對環(huán)境變化、藥物毒性等的適應(yīng)能力，因此，在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)注意開展本地化分析與資料序列延長訂正。

參考文獻(xiàn)

[1] 劉水仙， 葉智華，張?zhí)煊?，? 重視發(fā)展環(huán)鄱陽湖生態(tài)經(jīng)濟(jì)區(qū)棉花生產(chǎn)的思考[J]. 江西棉花，2010，32（4）：8-12.

[2] 田紹仁，楊磊，柯興盛，等. 環(huán)鄱陽湖“千斤棉”湖口展示區(qū)技術(shù)實(shí)施報(bào)告[J]. 江西棉花，2010，32（1）：3-8.

[3] 霍治國，李茂松，王麗，等. 氣候變暖對中國農(nóng)作物病蟲害的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（10）：1926-1934.

[4] 袁學(xué)所，周禮清. 安徽省小麥干熱風(fēng)災(zāi)害預(yù)評估流程[J]. 安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2006，12 （7）：197-198.

[5] 陳忠鳳，吳昊，段沙麗，等. 棉花苗期病害氣象等級預(yù)報(bào)方法[J]. 江西棉花，2007，29（5）：28-29.

[6] WU Hao，XU Meizhen，LIU Dingzhong. Occurrence Rule and Forecast Method of Cotton Aphid in Poyang Lake Area in Jiujiang City[J]. Agricultural Science & Technology， 2012， 13（12）：2594-2597.

[7] 吳昊，張玲芳，徐梅珍，等. 棉花紅蜘蛛發(fā)生特征及其氣象等級預(yù)報(bào)方法[C]. 第28屆中國氣象學(xué)會(huì)年會(huì)-S11氣象與現(xiàn)代農(nóng)業(yè)論文集，2011.

[8] 張建榮，汪慧娟，吳昊，等. 棉花枯萎病預(yù)報(bào)方法研究與應(yīng)用[J]. 棉花科學(xué)，2012，34（4）：15-18.

[9] 吳昊，段沙麗，張玲芳，等. 棉花盲蝽象預(yù)報(bào)方法研究與應(yīng)用[J]. 棉花學(xué)報(bào)，2010，22（1）：57-62.

[10] 馬力，吳昊，劉定忠. 鄱陽湖地區(qū)棉鈴蟲氣象潛勢預(yù)報(bào)方法研究與應(yīng)用[J]. 棉花科學(xué)， 2016，38（5）：3-8.endprint