广东省水稻纹枯病发生的气象等级监测和预报方法.pdf

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1、第 31卷第 4期 ? 2009年 8月 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 广 ? 东 ? 气 ? 象 Guangdong Meteorology? ? ? ? ? ? ? Vo.l 31? ? No . 4 August? ? 2009 ? 收稿日期: 2009- 04- 17 基金项目: 广东省多轨道项目? 广东典型农业病虫害气象等级预报技术 ( 2007E04)资助 作者简介: 黄珍珠 ( 1962年生 ), 女, 高级工程师, 学士, 主要从事气候与农业气象的研究工作。 do: i 10. 3969/.j issn . 1007- 6190 . 2009. 04. 010

2、 广东省水稻纹枯病发生的气象等级监测和预报方法 黄珍珠 1, 杨永生2, 陈慧华1, 王华1 ( 1 . 广东省气候中心, 广东广州? 510080; 2 . 清远市气象局, 广东清远?511500) ? ? 摘? 要: 从水稻纹枯病发生机理出发, 通过筛选满足纹枯病病菌侵入寄主的气象因子条件, 即水稻纹枯病 的促病气象指标: 日平均气温 23 30! 、 日平均相对湿度91 % 、 日照时数# 2 h 、 日降水量 1mm, 建立了水 稻纹枯病发生发展的气象条件促病指数 Z, 在相关分析的基础上确立了纹枯病发生发展的气象条件预报等级 指标, 通过 1992 2006年历史回代检验, 准确率为

3、 74 % 。2007年实际业务试报应用, 其预报可行性较好。 ? ? 关键词: 应用气象学; 纹枯病气象条件; 气象等级预报; 广东省 ? ? 中图分类号: P49? ? ? ? ? 文献标识码: B? ? ? ? 文章编号: 1007- 6190( 2009)04- 0028- 03 ? ? 水稻纹枯病俗称?烂脚病 , 目前在世界各国主要稻区 均有发生, 以东南亚稻区受害最重。自 20世纪 70年代以 来我国各稻区纹枯病发病呈上升趋势, 华南、 华中和华东 稻区发生较重; 华北、 东北和云南稻区也有发生, 局部地区 为害重 1- 3。水稻纹枯病与稻瘟病、 白叶枯病并称水稻 3 大病害。近年

4、来广东以纹枯病发病为最重, 据广东省农 村统计年鉴%统计, 1992 2007年广东水稻纹枯病发生面 积达 2 088万 hm2( 31 323万亩 ), 造成水稻减产约 93万 t 。 可以说, 纹枯病是所有水稻病害中造成损失最大的一种病 害 4。据报导, 纹枯病发病田块一般减产 5 % 10 % , 严重 的可达 50 % 70 % 5。因此, 研究纹枯病发生发展气象条 件预报技术, 开展纹枯病气象等级预报和影响监测评价, 可为广大农民和农业生产部门提供及时的信息服务, 对保 障粮食安全、 促进农民增收具有现实意义。 水稻纹枯病是一种高温、 高湿的病害, 在品种和栽培 条件变化不大的情况下

5、, 不同年份病害发生轻重主要受 温湿度的综合影响 6。现有的研究多采用传统的统计学 方法, 往往存在预报时效性不强、 不利滚动预报的问题。 姚渝丽等 7利用气象因子对病原菌的产胞和侵染两个环 节的影响, 在应用计算机技术模拟病害发生机理的基础 上, 建立了天气促病指数模型开展稻叶瘟发病趋势预测, 取得较 好效 果。本文 借 鉴稻 瘟病 发 生趋 势 预测 方 法 7- 8, 从水稻纹枯病发病的生物学原理出发, 选取主要 影响气象因子, 构建天气促病指数对广东省水稻纹枯病 的发生进行气象等级监测与预报。 本文病害资料来源于广东省农村统计年鉴 %, 根据 资料的完整性以及区域性, 选取茂名、 阳江

6、、 肇庆、 清远、 河源、 惠州 6市 1992 2006年的病害资料。气象资料来 源于广东省气象部门, 取病害发生同期的气象要素资料。 病害资料主要是水稻纹枯病的发生程度 (有的年份缺发 生程度就去掉某年份 ), 气象资料主要包括气温、 湿度、 降 水、 日照等。 1? 气候条件对纹枯病的影响 1. 1? 纹枯病的传播方式 纹枯病是由纹枯病菌危害引起的, 病菌的菌核是主 要的传染源。在染病的稻株病斑表面或叶鞘内侧像菜籽 粒大小的褐色硬粒就是菌核。水稻收割时, 大量的菌核 被震落到田里, 以后便在土壤中越冬, 次年灌水耕田时菌 核漂浮于水面或沉入水中, 待气温达到始病温度时, 菌核 萌发, 菌

7、丝侵入稻株基部叶鞘而发病 9。 1?2? 气候对纹枯病的影响 根据前人的研究结果及纹枯病的病理, 纹枯病发生 流行与气象要素密切相关。以温度、 湿度、 降水、 日照的 影响最为明显。 温度主要影响每年病害出现迟早, 在温度达到适宜 范围以后, 则湿度对病情发展起着主导作用 5。菌丝生 长的最适温度为 30! 左右, 在 10! 以下、 38 ! 以上停止 生长。病菌侵害寄主的温度为 23 35 ! , 最适 28 32 ! 。在最适温度下, 如有水分, 病菌经 18 24 h即可完 成侵入, 菌核在 12 15! 时开始形成, 以 30 32 ! 为最 多。日光能抑制菌丝的生长和促进菌核的形成

8、 10。水 稻纹枯病是一种在高温、 高湿情况下发生的病害。一般 来讲, 早稻株间温度达到 23 ! 时, 湿度愈大, 病害发展 愈快。在适温范围内, 相对湿度 在 95% 时, 纹枯 病大 发生 7。 2? 广东省水稻纹枯病气象等级预报 气象因素对纹枯病的发生是综合影响的结果, 纹枯 病菌入侵株体要求条件较为严格, 根据这一要求, 首先提 出满足病菌侵入寄主的气象因子条件, 即? 促病指数 。 统计分析促病指数与纹枯病发生等级的相关性, 以此作 为预报因子进行预报。 2?1? 促病气象指标的选取 水稻纹枯病一般都在分蘖盛期开始发病, 孕穗至抽 穗期为发病高峰期, 乳熟期后病势开始下降, 蜡熟期

9、基本 停止 6。广东早稻一般 5月上中旬进入分蘖盛期, 5月 底 6月上旬初开始孕穗, 6月中旬进入抽穗期, 即早稻 发病高峰期是 6月。同理, 晚稻发病高峰期是 9月中旬 10月上旬。 经过筛选以及纹枯病的生物学意义, 确定以下为促 病气象指标: 关键生育期 晚稻孕穗至抽穗期 9月中 旬 10月上旬 ( 9月 11日 10月 10日 )。日平均气温 23 30 ! ; 日平均相对湿度 91% ; 日照时数#2 h; 日降 水量 1mm。 2?2? 促病指数的建立 当促病气象指标同一天同时满足时, 就认为其达到 适宜致病日数为 1, 考虑到当促病气象指标连续多日满 足适宜致病条件时, 其对纹枯

10、病发生严重程度的贡献不 同, 因此对不同连续达标日数给以不同权重 (连续达标日 数 = 1, 权重系数 a1= 1?0 ; 连续达标日数 = 2 , 权重系数 a2 = 1?2 ; 连续达标日数 = 3, 权重系数 a3= 1?4), 并定义纹 枯病促病气象条件指数 Z。 此外考虑降雨强度对纹枯病的影响, 降水量多、 降水强 度大易造成植株机械损伤, 并对人为病害防控造成影响, 因 此考虑时段暴雨日数对纹枯病的发生程度也有贡献。 根据以上分析, 定义促病气象条件指数 Z为: Z= a1 1D1+ a2 2D2+ a3 3D3+ a4 4 D4+ a5 5D5+ a6 6D6+ R M,( 1)

11、 式中, D1为适宜致病日为 1 d总个数; D2为适宜致病日 为 2 d总个数; D6为适宜致病日为 6 d总个数; R为时段 暴雨日数; M 为暴雨系数, 定义M = 0?2。 2?3? 促病指数分析及纹枯病气象等级划分 用公式 ( 1)计算茂名、 阳江、 肇庆、 清远、 河源、 惠州的 促病指数, 在同一年早稻和晚稻中挑选促病指数大的与 纹枯病发生程度进行相关分析, 结果表明, 阳江、 惠州、 河 源和肇庆通过了 0?01显著性检验, 茂名和清远通过了 0?05显著性检验 (表 1)。阳江市 1992 2006年纹枯病 发生程度与天气促病指数动态变化见图 1 。利用天气促 病指数反映气象

12、条件对纹枯病发生的程度, 建立水稻纹 枯病发生发展气象条件预报等级 (表 2)。 表 1? 代表站水稻促病指数与纹枯病发生程度级别 站点年份 发生程 度级别 促病 指数 相关 系数 站点年份 发生程 度级别 促病 指数 相关 系数 站点年份 发生程 度级别 促病 指数 相关 系数 199249 . 6 199347 . 6199248 . 6199245 . 8 199435 . 4199335 . 8199347 . 0 199537 . 8199548 . 6199445 . 4 199635 . 6199635 . 8199534 . 4 199723 . 6199735 . 61996

13、49 . 0 199834 . 4 0 . 76惠州 199848 . 6 0. 75肇庆 199744 . 4 0. 68 阳江199922 . 6199933 . 2199847 . 8 200021 . 0200034 . 2199933 . 6 2001311 . 2200137 . 8200135 . 4 20024 15 . 21) 200234 . 620023 4 . 81) 200324 . 0200422 . 2200323 . 2 200431 . 2200536 . 8200535 . 8 200548 . 6200639 . 0200635 . 0 2006411 .

14、 2 199247 . 4 1993411 . 0199249 . 2199234 . 8 1994411 . 8199347 . 01994411 . 2 199547 . 4199447 . 0199539 . 4 199623 . 6199549 . 4199636 . 0 199722 . 8199647 . 8199747 . 4 河源 199826 . 0 0 . 68茂名 199749 . 0 0. 63清远 199935 . 4 0. 60 19993 4 . 51) 200136 . 8200137 . 6 200135 . 8200246 . 8200246 . 61) 2

15、00233 . 4200335 . 0200335 . 4 200432 . 4200549 . 8200549 . 4 200539 . 2200647 . 4200649 . 6 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?200634 . 6 ?1)数据为晚稻促病指数,其它数据为早稻促病指数 图 1? 阳江市 1992 2006年纹枯病发生程度与天气促病指数动态变化 表 2? 水稻纹枯病发生发展气象条件预

16、报等级 等级纹枯病发生发展气象条件促病指数 Z 1不适宜# 2. 0 2较为适宜2 . 1 4. 0 3适宜4 . 1 6. 9 4非常适宜7. 0 29 ? 第 4期 ? ? ? ? 黄珍珠等: 广东省水稻纹枯病发生的气象等级监测和预报方法 ? ? ? ? 2. 4? 促病指数气象等级检验 根据纹枯病发生发展气象条件预报等级对茂名、 阳 江、 肇庆、 清远、 河源、 惠州 6市 1992 2006年纹枯病发 生程度等级进行回代检验得出, 完全符合的准确率为 74%, 其中预报?非常适宜 准确率最高, 达 81% (见表 3)。 表 3? 纹枯病发生发展气象条件等级预报检验 等级 预报纹枯病发

17、生 发展气象条件 预报 年次 符合 年次 误差 1个 级别年次 准确率 /% 1? ?不适宜0 2? ?较为适宜97278 3? ?适宜35231166 4? ?非常适宜3226681 3? 纹枯病气象等级监测预报可行性 利用促病指数法, 预报 2007年广东省部分市纹枯病的 发生情况 (表 4), 预报准确率达到 78 %。因此认为, 利用促 病指数开展广东省纹枯病气象等级检测预报是可行的。 表 4?2007年广东省部分市水稻纹枯病气象等级预报与检验1) 站点 气象条件 促病指数 Z 纹枯病 气象等级 发生程度1) 河源4 . 83级: 适宜3级: 中等 广州7 . 84级: 非常适宜4级:

18、 中等偏重 阳江10 . 64级: 非常适宜4级: 中等偏重 茂名5 . 23级: 适宜4级: 中等偏重 湛江8 . 84级: 非常适宜4级: 中等偏重 汕头6 . 43级: 适宜3级: 中等 梅州8 . 04级: 非常适宜4级: 中等偏重 清远5 . 43级: 适宜4级: 中等偏重 肇庆5 . 23级: 适宜3级: 中等 ?1)发生程度资料来自 2008年度的广东省农村统计年鉴% 4? 结论 1)从水稻纹枯病发生机理出发, 筛选出满足纹枯病 病菌侵入寄主的气象因子条件, 即水稻纹枯病的促病气 象指标: 日平均气温 23 30 ! 、 日平均相对湿度 91% 、 日照时数#2 h、 日降水量

19、1 mm。 2)天气促病指数建立的预报模型经过统计检验与试 预报表明, 该方法科学可行, 且计算简单, 结合气象部门 的中短期天气要素实况与预报, 可发布水稻纹枯病气象 等级的监测与预报。 ? ?3)纹枯病的发生除受气候因素影响外, 还受菌源数 量、 肥水管理、 品种抗病性和稻株生育情况等多种因素的 影响 6, 本文仅从气象角度对水稻纹枯病进行气象等级 的监测预报, 与纹枯病实际发生等级有一定的差别是正 常合理的。在实际应用中, 可结合纹枯病气象等级监测 预报与其它因素综合考虑纹枯病的发生情况, 开展相关 的农业气象业务和服务。 4)这是初步探讨, 有待于在以后的工作中进一步深 化和改进。 参

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