蒲城酥梨黑星病與氣象要素關(guān)系分析

馬耀絨，淡會(huì)星，王紅軍 ，張艷芬

(1.渭南市氣象局，陜西 渭南 714000； 2.西安市氣象局，陜西 西安 710000)

梨黑星病又名瘡痂病，病原物為梨黑星菌，是流行性廣、損失大的一種重要酥梨病害，主要危害果實(shí)和枝葉，從而造成幼果發(fā)育畸形，成長(zhǎng)期果實(shí)表面出現(xiàn)黑星斑，枝葉出現(xiàn)黑霉斑，嚴(yán)重時(shí)整個(gè)葉片布滿黑色霉層，果實(shí)表面多處形成黑色凹陷病斑，致葉片或果實(shí)早落。近年來(lái)，蒲城酥梨黑星病連年發(fā)生，給當(dāng)?shù)毓r(nóng)和縣域經(jīng)濟(jì)造成重大損失。2007-2018年，蒲城酥梨黑星病危害損失率達(dá)20%～80%，目前我國(guó)對(duì)酥梨黑星病的研究主要側(cè)重于種植技術(shù)和侵染后期化學(xué)藥物防治，少有對(duì)發(fā)病率與氣象要素之間關(guān)系的研究，因此，做好酥梨黑星病與氣象條件的關(guān)系研究及預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作顯得尤其重要。

1 資料來(lái)源與分析方法

利用陜西省蒲城縣果業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心提供的2007-2017年酥梨黑星病9月病園率實(shí)況記錄和蒲城縣氣象局相應(yīng)年份氣象觀測(cè)數(shù)據(jù)(包括氣溫、降水、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)、最高最低氣溫、積溫)。利用SPSS軟件相關(guān)性分析了各氣象要素對(duì)9月份黑星病(病園率)的影響，篩選相關(guān)性較好的因子，采用多元線性回歸方法建立黑星病氣象預(yù)報(bào)模型。

2 酥梨黑星病發(fā)病特點(diǎn)及規(guī)律

酥梨黑星病主要以菌絲體潛伏在花芽鱗片內(nèi)越冬，其次是以分生孢子在地面病殘葉、殘果上越冬。高溫高濕年份發(fā)病偏重，干旱年份較輕。病原菌每年有兩個(gè)活動(dòng)期， 第一個(gè)活動(dòng)期在5-6月份，第二個(gè)高峰期在9-10月份。潛伏期一般為20～30 d，7-8月份受夏季高溫影響，梨黑星病發(fā)育緩慢，潛預(yù)期可達(dá)40～50 d，進(jìn)入9月份后黑星病發(fā)育速度加快，進(jìn)入高峰期。該病的發(fā)生、流行與樹勢(shì)強(qiáng)弱、氣候等有密切關(guān)系，春季多雨潮濕，夏季高溫高濕有利于病害流行。蒲城縣歷年春季3-5月份平均降雨量34.3 mm，夏季6-8月份平均降雨量84.8 mm，平均氣溫25.6℃，夏季高溫多雨的氣候條件，比春季更適宜黑星病的發(fā)生發(fā)展，實(shí)踐證明，9月份是蒲城酥梨黑星病高發(fā)期，其影響程度最大，因此做好9月份蒲城酥梨黑星病與氣象要素關(guān)系分析尤為重要。

3 資料處理

3.1 因子篩選

根據(jù)降水量、相對(duì)濕度、氣溫、日照時(shí)數(shù)是影響酥梨黑星病的重要?dú)庀髼l件，針對(duì)9月酥梨黑星病高發(fā)期病園率相關(guān)分析和預(yù)報(bào)，依據(jù)相關(guān)文獻(xiàn)和當(dāng)?shù)厮掷鎸＜业慕?jīng)驗(yàn)，選取2007-2017年蒲城縣果業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心9月病園率數(shù)據(jù)。多年觀測(cè)表明，上一年11-12月和當(dāng)年1-3月的氣象條件對(duì)9月黑星病發(fā)展和蔓延意義不大，因此，篩選出蒲城氣象站4-8月份逐月平均氣溫、平均最高和最低氣溫、降水量、日照時(shí)數(shù)、相對(duì)濕度數(shù)據(jù)作為備選因子，進(jìn)行SPSS相關(guān)檢驗(yàn)。

由表1可見，月氣象資料中，7月平均最低氣溫和5月降水量通過(guò)了P=0.05的顯著性水平檢驗(yàn)。相關(guān)系數(shù)分別為0.772和0.759的正相關(guān)。5月份降水偏多，溫度適宜，病菌分生孢子萌發(fā)所需的空氣濕度為70%以上，滿足了病菌對(duì)溫濕度的需求。5月份酥梨正值幼果發(fā)育和新梢旺盛生長(zhǎng)期，對(duì)水分反應(yīng)最為敏感，降水偏多幼果發(fā)育迅速，枝葉生長(zhǎng)迅速旺盛，潛伏在病芽梢上的侵染源隨新梢生長(zhǎng)擴(kuò)展迅速，病源菌就會(huì)隨著樹液流動(dòng)傳播加快，適宜的溫度和水分使黑星病病原物大量擴(kuò)展，造成病菌大量潛伏在果樹枝葉內(nèi)，持續(xù)時(shí)間越長(zhǎng)，侵染源越多，由于7-8月份溫度偏高，不利于病菌爆發(fā)，遇9月合適的溫度，病原菌快速發(fā)展，病害流行，反之，潛伏的病原菌少，病害流行弱。7月份蒲城縣平均氣溫26.7℃，是一年中溫度最高月份，隨著溫度升高，病情發(fā)生緩慢，溫度過(guò)高，會(huì)抑制病害的發(fā)生發(fā)展，這期間平均最低氣溫越低反而越有利于病害在9月發(fā)生。

表1 2007-2017年蒲城酥梨黑星病病園率與月氣象因子的相關(guān)系數(shù)

注：*表示通過(guò)0.05水平的顯著性檢驗(yàn)。

表2 2007-2017年蒲城酥梨黑星病病園率與旬氣象因子的相關(guān)系數(shù)

注：*，**分別表示通過(guò)0.05和0.01水平的顯著性檢驗(yàn)。

由表2可見，9月酥梨黑星病病園率與7月中旬平均氣溫、7月中旬平均最高溫度和7月中旬平均最低溫度的相關(guān)系數(shù)分別為0.958、0.923和0.915，均通過(guò)了P=0.01的顯著性水平檢驗(yàn)，且為正相關(guān)；與7月中旬平均相對(duì)濕度的相關(guān)系數(shù)為-0.812，通過(guò)了P=0.05的顯著性水平檢驗(yàn)，且為負(fù)相關(guān)。7月中旬的溫度和濕度氣象要素是決定酥梨黑星病是否流行以及流行快慢的主要外因，尤以溫度的影響最為重要。

氣溫中相關(guān)性最好的為7月中旬平均氣溫、7月中旬平均最高氣溫和7月中旬平均最低氣溫，相關(guān)性次好的為7月平均最低氣溫，由于月平均最低氣溫更具有代表性和廣泛性，所以剔除7月中旬平均最低氣溫，選取7月平均最低氣溫，降水中選取5月降水量作為預(yù)報(bào)因子。歷史資料顯示，一般氣溫適宜，病菌才可以侵染果樹。適宜病害流行的溫度為20℃左右，病菌孢子入侵只需有一次5 mm以上降雨量。蒲城縣歷年7月中旬平均氣溫為26.6℃，7月中旬開始進(jìn)入伏天，溫度逐步升高，直至8月上旬末溫度才逐漸回落。7月中旬氣溫最適宜黑星病菌侵染潛伏，加之7月陣性降水多發(fā)，果園內(nèi)果樹密集多高溫高濕環(huán)境，黑星病分生孢子進(jìn)入病葉、病枝、病果上，病原菌進(jìn)入潛伏期，遇9月氣溫適宜，濕度合適時(shí)，病害流行發(fā)生。果樹生長(zhǎng)強(qiáng)弱和病菌侵染速度是相伴發(fā)生的，7月是果實(shí)膨大和花芽分化關(guān)鍵時(shí)期，需水相對(duì)較少，對(duì)溫度要求較高，溫度過(guò)低，不利于葉片光合作用和果實(shí)膨大，營(yíng)養(yǎng)流失加快，樹體生長(zhǎng)受阻，抗病能力減弱，病原菌就會(huì)侵染果樹。

3.2 建立預(yù)報(bào)模型

篩選好相關(guān)性較好的4個(gè)氣象單因子后，利用SPSS17.0軟件進(jìn)行回歸分析，采用多元線性回歸方法，設(shè)置病園率為因變量，相關(guān)氣象因子作為自變量，建立9月酥梨黑星病病園率氣象預(yù)報(bào)模型

Y= -299.117-0.405X1+0.406X2+

23.268X3-9.816X4

(1)

公式(1)中，Y為酥梨黑星病病園率，X1為7月平均最低氣溫，X2為5月降水量，X3為7月中旬平均氣溫，X4為7月中旬平均最高氣溫。預(yù)測(cè)方程相關(guān)系數(shù)R=0.986,決定系數(shù)R2=0.918，F(xiàn) =17.742,F>F0.05(4, 2)=6.591，通過(guò)顯著性檢驗(yàn)，回歸方程顯著。

3.3 預(yù)報(bào)模型檢驗(yàn)

為了檢驗(yàn)預(yù)報(bào)模型的可靠性，利用蒲城氣象站觀測(cè)的氣象要素實(shí)況資料，帶入模型計(jì)算當(dāng)年的黑星病病園率，抽取2007-2017年任意年氣象要素值，對(duì)預(yù)測(cè)方程進(jìn)行擬合檢驗(yàn)，將結(jié)果和蒲城果業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心監(jiān)測(cè)的蒲城酥梨黑星病病園率實(shí)況對(duì)比(表3)?；貓?bào)情況較好，只有2011年誤差值較大，實(shí)況病園率與回帶病園率的誤差值均在10%以內(nèi)。利用預(yù)測(cè)方程預(yù)報(bào)2018年9月病園率結(jié)果為43.4%，實(shí)際統(tǒng)計(jì)結(jié)果為50%，相差6.6%，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為87%，說(shuō)明預(yù)報(bào)模型預(yù)報(bào)效果良好，方程可以推廣應(yīng)用。后期在酥梨黑星病氣象應(yīng)用服務(wù)時(shí)，可以利用當(dāng)年4-8月實(shí)況要素值，預(yù)測(cè)當(dāng)年9月份黑星病病園率，也可利用旬月天氣預(yù)報(bào)結(jié)果，代用酥梨黑星病氣象預(yù)報(bào)模型，預(yù)測(cè)下年9月黑星病發(fā)生發(fā)展流行趨勢(shì)，引導(dǎo)當(dāng)?shù)毓r(nóng)提前采取相應(yīng)措施，預(yù)防酥梨黑星病。

表3 方程回報(bào)檢驗(yàn)情況統(tǒng)計(jì) (%)

4 結(jié)論與討論

(1)蒲城縣酥梨黑星病發(fā)病高峰期在9月，10月下旬基本結(jié)束。降水量和溫度是影響黑星病關(guān)鍵的氣象要素。5月降水量偏多、7月平均最低氣溫越低、7月中旬平均氣溫以及7月中旬平均最高氣溫偏高，利于酥梨黑星病侵染傳播。

(2)利用代表關(guān)鍵生育期溫度指標(biāo)的7月平均最低溫度，7月中旬平均氣溫和7月中旬平均最高氣溫和5月降水量做因子，建立9月黑星病病園率預(yù)測(cè)方程，方程回帶和預(yù)報(bào)效果均良好，在氣象為農(nóng)服務(wù)中，可引導(dǎo)當(dāng)?shù)毓r(nóng)提前采取相應(yīng)措施，預(yù)防酥梨黑星病。

(3)做好酥梨黑星病病園率預(yù)報(bào)的基礎(chǔ)是要提高中、長(zhǎng)期氣候預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確率，特別是7月平均最低氣溫和5月降水量預(yù)報(bào)以及7月中旬平均氣溫，對(duì)預(yù)報(bào)9月黑星病病園率發(fā)生程度有著十分重要的意義。

(4)由于果業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心對(duì)5-6月份黑星病病園率積累資料缺乏，對(duì)分析5-6月份黑星病病園率與氣象要素關(guān)系有一定影響，因此，只分析了9月酥梨黑星病發(fā)病高峰期病園率與氣象要素關(guān)系。