四川廣元獼猴桃潰瘍病氣象條件分析

楊 華,漆定梅2,袁淑杰，張 碧

(1.成都信息工程大學(xué) 大氣科學(xué)學(xué)院,四川 成都 610225;2.成都市環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,四川 成都 610072)

1 引言

獼猴桃經(jīng)濟(jì)價(jià)值較高,富含人體所必需的17種氨基酸、多種微量元素和維生素C,經(jīng)常食用獼猴桃可提高人體免疫力,減少疾病的發(fā)生。獼猴桃樹(shù)在生長(zhǎng)和發(fā)育的過(guò)程中,潰瘍病會(huì)嚴(yán)重影響其產(chǎn)量和品質(zhì),阻礙了獼猴桃產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

氣象要素對(duì)獼猴桃潰瘍病的發(fā)生發(fā)展與流行有著一定的影響。張毅軍等[1]研究指出,11—2月份氣溫越低,降水越多,越容易導(dǎo)致獼猴桃潰瘍病的侵染傳播;王振榮等[2]研究認(rèn)為,當(dāng)年冬季極端氣溫達(dá)到-12℃,獼猴桃潰瘍病將在5日內(nèi)發(fā)病。目前研究普遍認(rèn)為[3-9],氣溫、降水對(duì)獼猴桃潰瘍病發(fā)生與流行影響明顯：冬季極端低溫越低,第二年獼猴桃潰瘍病發(fā)病概率越高；冬季降水越多,第二年獼猴桃潰瘍病發(fā)病概率越大。研究表明[10-16],獼猴桃潰瘍病最適宜日平均氣溫為2—15℃,較適宜日平均氣溫為15—20℃，當(dāng)日平均氣溫≥20℃,獼猴桃潰瘍病基本停止。

廣元位于31°31′—32°56′N、104°36′—106°45′E,年平均氣溫16.1℃,適合獼猴桃的生長(zhǎng)發(fā)育。廣元境內(nèi)地勢(shì)北高南低,嘉陵江、白龍江、東河等河流由北向南過(guò)境,呈樹(shù)枝狀分布,是獼猴桃潰瘍病發(fā)病的高峰地區(qū)。劉紹基等[17]分析認(rèn)為,蒼溪獼猴桃潰瘍病發(fā)生始期為12月下旬—1月下旬,病害增殖期為2月上旬—3月上旬,發(fā)病高峰期為3月中下旬—4月中旬,病害緩慢期為3月下旬—4月中旬,枝干病害停止期和花蕾受害發(fā)病期為4月下旬—5月中旬,枝梢枯萎期為4月下旬—5月下旬;蔣利[18]分析了2014—2018年廣元市昭化區(qū)獼猴桃潰瘍病的發(fā)生條件。本文主要分析了四川廣元獼猴桃潰瘍病發(fā)生的氣象條件和1960—2018年的氣溫變化趨勢(shì),對(duì)廣元獼猴桃潰瘍病發(fā)生與預(yù)防具有一定的指導(dǎo)和現(xiàn)實(shí)意義。

2 資料概況與研究方法

2.1 資料概況

氣象資料來(lái)自四川省廣元市氣象局,主要包括1960—2018年四川廣元市5個(gè)地面常規(guī)氣象觀測(cè)站逐日氣溫和降水資料。

2.2 研究方法

主要采用以下研究方法:①5日滑動(dòng)平均法。該方法可保持變量相對(duì)穩(wěn)定,消除偶然因素產(chǎn)生的誤差。本文利用5日滑動(dòng)平均法計(jì)算臨界溫度時(shí)間,確定獼猴桃潰瘍病發(fā)生的各個(gè)階段時(shí)間。②氣候傾向率。利用變量x(年極端氣溫、冬季降水、15℃臨界日期、20℃臨界日期)和時(shí)間序列做線性回歸,Y=a+b×X。如果線性回歸滿足0.05顯著性檢驗(yàn),那么以b×10為氣候傾向率(日/10a)。氣候傾向率直觀反應(yīng)了該地區(qū)的氣象條件變化。

3 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與冬季氣象條件

3.1 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與冬季溫度條件

當(dāng)冬季日最低氣溫低于0℃,作物體內(nèi)將會(huì)結(jié)冰,發(fā)生凍害,對(duì)作物造成傷害。獼猴桃樹(shù)在過(guò)冬過(guò)程中容易發(fā)生凍害,導(dǎo)致獼猴桃樹(shù)抵抗?jié)儾〔【哪芰p弱,第二年獼猴桃潰瘍病發(fā)生的概率大大提升,因此采用年極端最低氣溫分析第二年獼猴桃潰瘍病的發(fā)生情況。年極端低氣溫越低,第二年獼猴桃潰瘍病發(fā)生的概率越大,病情越重;年極端低氣溫越高,第二年獼猴桃潰瘍病發(fā)生的概率越小,病情越輕。

廣元市冬季極端最低氣溫隨時(shí)間變化狀況見(jiàn)圖1。從圖1可見(jiàn),青川縣、廣元市、旺蒼縣通過(guò)了0.05的顯著性檢驗(yàn),這幾個(gè)地區(qū)的氣候傾斜向率分別為0.2℃/10a、0.4℃/10a、0.4℃/10a。即青川、廣元、旺蒼冬季極端最低氣溫隨時(shí)間有升高趨勢(shì);劍閣、蒼溪未通過(guò)0.05的顯著性檢驗(yàn),即劍閣、蒼溪冬季極端氣溫隨時(shí)間變化不明顯。青川冬季極端氣溫為-9.2—-2.9℃,1975年最低,1990年最高；廣元冬季極端氣溫為-8.6—-1.7℃,2015年最低,1989年最高;劍閣冬季極端氣溫為-7.8—-2.0℃,1975年最低,1988年最高;旺蒼冬季極端氣溫為-7.2—-0.5℃,1975年最低,2009年最高;蒼溪冬季極端氣溫為-4.6—0.3℃,1975年最低,1970年最高。

注:a.青川;b.廣元;c.劍閣;d.旺蒼;e.蒼溪。

圖1廣元冬季極端最低氣溫隨時(shí)間變化狀況(1960—2018年)

為了更深入討論冬季極端最低氣溫對(duì)廣元獼猴桃潰瘍病的影響,對(duì)冬季極端最低氣溫進(jìn)行了詳細(xì)劃分(表1)。

表1 廣元冬季極端低溫分布統(tǒng)計(jì)

從表1可見(jiàn),除蒼溪冬季極端低溫出現(xiàn)在0℃以上,其他4個(gè)地方均低于0°C,但高于-10°C。其中,青川的冬季極端低溫-4—-6℃,共有27年,占47%;-6—-8℃,共有23年,占40%。廣元的冬季極端低溫-4—-6℃,共有25年,占43%；-2—-4℃,共有28年,占48%。劍閣的冬季極端低溫-4—-6℃,共有29年,占50%;-2—-4℃,共有22年,占38%。旺蒼的冬季極端低溫-2—-4℃,共有27年，占47%；-4—-6℃,共有15年,占26%。蒼溪的冬季極端低溫-2—0℃,共有32年,占55%；-2—-4℃,共有19年,占33%。

綜上所述:①青川的冬季極端低溫最低,為-9.2—-2.9℃。②廣元、劍閣和旺蒼的冬季極端低溫居中,溫度較低的依次是旺蒼、劍閣和廣元,最低值分別為-7.2℃、-7.8℃和-8.6℃,最大值分別為-0.5℃、-2.0℃和-1.7℃。③蒼溪的冬季的極端低溫最高,最低值為-4.6℃,最高值為0.3℃。④青川的冬季極端低溫為-4—-6℃,廣元為-2—-4℃，劍閣為-4—-6℃，旺蒼為-2—-4℃，蒼溪為-2—0℃。⑤冬季凍害青川最嚴(yán)重,蒼溪最輕。即青川獼猴桃潰瘍病發(fā)病概率較高,蒼溪發(fā)病率較低,旺蒼、劍閣、廣元發(fā)病率居中。

3.2 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與冬季降水條件

冬季降水較多,獼猴桃潰瘍病第二年發(fā)病概率會(huì)增大，反之下降[18]。廣元冬季降水量隨時(shí)間變化見(jiàn)圖2。

注:a.青川;b.廣元;c.劍閣;d.旺蒼;e.蒼溪。

圖2廣元市冬季降水隨時(shí)間變化(1960—2018年)

從圖2可見(jiàn),青川、廣元、劍閣、旺蒼、蒼溪冬季降水隨時(shí)間變化均未通過(guò)0.05的顯著性檢驗(yàn),即冬季降水量隨時(shí)間變化不明顯。青川的冬季降水量最多為48.6mm,降水量最少為5.4mm,58年的冬季降水量平均值為22.5mm，有32年冬季降水量大于20mm,占55%；廣元冬季降水量最多為55.8mm,降水量最少為1.6mm,平均降水量為16.5mm，其中降水量大于15mm有25年,占43%；劍閣冬季降水量最多為49.6mm，降水量最少為5.8mm,平均降水量為27.1mm，其中降水量大于25mm的有38年,占77%；旺蒼冬季降水量最多為67.7mm,降水量最少為10.6mm,平均降水量為32.1mm，其中降水量大于30mm的有26年,占45%；蒼溪冬季降水量最多為72.7mm,降水量最少為7.7mm,平均降水量為35.3mm，其中降水量大于35mm的有25年,占43%。

綜上所述,廣元市冬季降水量較少、差異也較小,降水量與溫度的差異相比所占比重相對(duì)較小,因此冬季影響廣元市獼猴桃潰瘍病的主要?dú)庀笠蛩貫闇囟葪l件。

4 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與春季氣象條件

4.1 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與春季氣象指標(biāo)

從表2可見(jiàn),廣元市的獼猴桃從2月下旬開(kāi)始抽梢,3—4月為坐果期,獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰期主要集中在這段時(shí)間,因此獼猴桃潰瘍病主要影響獼猴桃的開(kāi)花和坐果過(guò)程。如果獼猴桃開(kāi)花期的氣溫達(dá)到獼猴桃潰瘍病開(kāi)始發(fā)病的最適合溫度，就必須采取相應(yīng)的措施進(jìn)行及時(shí)防治，否則將嚴(yán)重影響獼猴桃的產(chǎn)量。本文主要分析了廣元市獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰期的結(jié)束溫度和不適宜發(fā)病的溫度，以期為獼猴桃產(chǎn)區(qū)提供可選擇的防治措施。獼猴桃潰瘍病發(fā)病的溫度條件見(jiàn)表3。從表3可見(jiàn),獼猴桃潰瘍病發(fā)病的最適合溫度為2—15℃,發(fā)病結(jié)束的溫度為20℃。

表2 獼猴桃生育周期

表3 獼猴桃潰瘍病發(fā)病氣溫

4.2 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與春季15℃臨界期

從表2、表3可見(jiàn)，氣溫15℃是獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰的截止溫度,因此分析每年15℃的臨界溫度對(duì)獼猴桃潰瘍病的預(yù)防具有非常重要的意義。本研究主要采用五日滑動(dòng)平均法計(jì)算了15°C臨界溫度的日期,作為獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰結(jié)束的日期。同時(shí)對(duì)青川、廣元、劍閣、蒼溪獼猴桃潰瘍病發(fā)生的氣候條件和15℃臨界溫度日期隨時(shí)間變化狀況進(jìn)行了分析，其中廣元15℃臨界溫度日期隨時(shí)間變化狀況見(jiàn)圖3。

注:a.青川;b.廣元;c.劍閣;d.旺蒼;e.蒼溪。

圖3廣元春季15℃臨界溫度隨時(shí)間變化(1960—2018年)

從圖3可見(jiàn),青川、廣元、劍閣、旺蒼、蒼溪均未通過(guò)了0.05的顯著性檢驗(yàn),表明15℃臨界日期隨時(shí)間的變化不明顯。其中,青川15℃臨界溫度在58年中最早為3月30日,最晚日期為5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出現(xiàn)36年,占65%。廣元15℃臨界溫度最早為3月25日,最晚為5月1日,主要集中在4月中旬和下旬,共出現(xiàn)42年,占72%。劍閣15℃臨界溫度最早為3月19日,最晚為5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出現(xiàn)35年,占60%。旺蒼15℃臨界溫度最早為3月19日,最晚日期5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出現(xiàn)29年,占50%。蒼溪15℃臨界溫度最早日期是3月25日,最晚日期5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出現(xiàn)41年,占70%。

綜上所述,獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰結(jié)束日期蒼溪、廣元均比劍閣、旺蒼分別提前了一旬,比青川提前了兩旬。一年中獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰的持續(xù)日期,廣元、蒼溪分別比旺蒼、劍閣少10天,比青川少20天。

4.3 獼猴桃潰瘍病發(fā)生與春季20℃的臨界日期

當(dāng)溫度超過(guò)20℃,獼猴桃基本上不會(huì)發(fā)生潰瘍病，因此分析每年20℃的臨界溫度,對(duì)獼猴桃潰瘍病結(jié)束日期的計(jì)算有著重要意義。本文采用五日滑動(dòng)法計(jì)算出20℃臨界溫度的日期作為獼猴桃潰瘍病發(fā)病結(jié)束的日期。

廣元市20℃臨界溫度日期隨時(shí)間的變化狀況見(jiàn)圖4。從圖4可見(jiàn),青川、廣元、劍閣、旺蒼、蒼溪都未通過(guò)0.05的顯著性檢驗(yàn),表明20℃臨界日期隨時(shí)間變化不明顯。其中,青川20℃臨界溫度最早日期為4月20日,最晚日期為5月31日,主要集中在5月中旬和下旬,共出現(xiàn)37年,占64%。廣元20℃臨界溫度最早日期為4月17日,最晚日期5月22日,主要集中在五月上旬和中旬,共出現(xiàn)37年,占64%。其中,劍閣20℃臨界溫度最早日期為4月17日,最晚日期5月29日,主要集中在5月上旬和中旬,共出現(xiàn)41年,占68%。旺蒼20℃臨界溫度最早的日期為4月15日,最晚日期為5月22日,主要集中在4四月下旬、5月上旬,共出現(xiàn)32年,占59%。其中,蒼溪20℃臨界溫度最早日期為4月11日,最晚日期5月25日,主要集中在4月下旬和5月上旬,共出現(xiàn)36年,占67%。

從獼猴桃潰瘍病發(fā)病的結(jié)束日期來(lái)看，蒼溪、旺蒼都比劍閣、廣元提前了一旬,比青川提前了兩旬。那么,一年中獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰的持續(xù)日期中廣元、蒼溪比旺蒼、劍閣少10天,比青川少20天。

注:a.青川;b.廣元;c.劍閣;d.旺蒼;e.蒼溪。

圖4廣元春季20℃臨界溫度隨時(shí)間變化(1960—2018年)

5 結(jié)論

主要是:①?gòu)V元的年極端最低氣溫為-9.2—0.3℃,其中最高在蒼溪，為0.3℃,最低在青川，為-9.2℃。冬季降水差異不大,基本上集中在30—50mm之間。②獼猴桃潰瘍病發(fā)病高峰結(jié)束的臨界溫度為15℃,而15℃臨界溫度日期在蒼溪最早,主要集中在4月上旬和4月中旬;青川最晚,主要集中在4月下旬和5月上旬。獼猴桃潰瘍病發(fā)病結(jié)束的臨界溫度為20℃,而20℃臨界溫度的日期為蒼溪最早,主要集中在4月下旬、5月上旬;青川最晚,主要集中在5月中旬、5月下旬。③青川獼猴桃潰瘍病發(fā)病的概率最大、時(shí)間最長(zhǎng)，發(fā)病高峰主要是在2月下旬到4月下旬；蒼溪獼猴桃潰瘍病發(fā)病概率最小、時(shí)間最短,發(fā)病高峰主要集中在2月下旬到4月中上旬。