固原地区马铃薯晚疫病气象条件分析及预报

2022-09-10

马铃薯是宁夏主要的粮食、经济作物,每年种植面积在23.33万hm2以上,是中南部山区贫困地区农业经济的支柱,也是农民经济收入的主要来源。马铃薯种植面积为1.1万hm2,占秋粮播种总面积的74%(2011年),其产值是当地农民收入的1/4以上。马铃薯作为一种经济作物,其产生的经济效益对固原及周边农民的增收致富起着重要作用,为解决宁夏南部山区群众的温饱和保障少数民族地区社会稳定做出了重要贡献,马铃薯产业也是固原市的四大支柱产业之一。但马铃薯疫病成为影响马铃薯产量和品质的主要因素,必须采取有效措施进行防治。

1 马铃薯晚疫病

1.1 马铃薯晚疫病病理

晚疫病病菌是马铃薯晚疫病的致病源,马铃薯晚疫病病菌的菌丝对成长环境的气温要求比较高。经研究,晚疫病菌丝生长的最适宜温度是20℃~23℃,其孢子囊形成的最适宜温度是18℃~22℃。在环境温度达到10℃~13℃时,晚疫病孢子囊散发出游动的孢子,在叶面有水膜或水滴时萌发,穿入寄主。马铃薯晚疫病是由疫病病原菌在马铃薯组织上繁殖,产生的组织的坏死。可导致马铃薯茎叶死亡和块茎腐烂,且发生较为普遍。除此之外,菌丝还可以在土壤中进行大量繁殖,使菌丝量剧增,危害较大。晚疫病在马铃薯田中一旦发生,蔓延迅速,使马铃薯茎叶提前一个月左右枯死,在严重的年份减产可达40%。

疫病的发生和发展与气象条件有着密切的联系,在气象条件适宜的情况下,疫病在10~15d即可扩散到全田,经过一个月左右,植株会全田枯死,对马铃薯的安全生产产生了极大的威胁。有资料表明,该减产量可能为70%~80%。

1.2 马铃薯晚疫病症状

马铃薯被孢子感染后,发病从薯叶开始,将会从薯叶尖端或边缘形成褐色、绿色水侵状斑块。在天气条件适宜的情况下,病斑逐渐扩散至叶柄,形成褐色的条型斑块。在湿度较大时,会出现白色霉斑;湿度小时,病斑呈现褐色,叶片变脆,易碎裂。当晚疫病病菌侵入薯块发病时,会产生不规则紫色斑,随即腐烂。病斑处出现红褐色薯肉,潮湿时软腐、发臭,与未感染部分无明显分界。

2 气象条件分析

固原地区位于宁夏回族自治区南部,地处黄土高原暖温半干旱气候区,是典型的大陆性气候,冬季漫长寒冷、春季气温多变、夏季短暂凉爽、秋季降温迅速,具有昼夜温差大,春季和夏初雨量偏少,灾害性天气多,区域降水差异大等气候特征。年平均日照时数2 518.2h,年平均气温6.1℃,年平均降水量492.2mm,与宁夏其他地区相比,降水较多、平均气温较低,海拔较高,多山地。

根据固原市西吉县近些年的马铃薯疫病灾情数据显示,疫病多发生在马铃薯生长期的7月中下旬~8月,这是由于7~8月降水充沛,高湿的天气条件有利于晚疫病孢子囊、孢子的生成,及孢子的传播、感染。7月~8月,固原市在2008年~2013年旬平均气温均在15℃,满足马铃薯晚疫病发生的基本条件。

从表1分析可知,西吉县的马铃薯晚疫病的发生和流行与平均气温、平均湿度、降水量和日照时数均有一定的相关性,其中,平均降水量与平均病株率有0.782的正的相关性。说明降水量越多,马铃薯疫病越容易发生和流行。

西吉县7~8月的平均湿度均在65%以上,2010年、2012年及2013年达到了75%以上。说明相对湿度持续较高,也是马铃薯晚疫病较多发的重要原因。有专家研究在7~8月份,连续3~4d空气湿度超过72%,10d之内就可能出现马铃薯晚疫病的中心病株。

马铃薯疫病在温度适宜且湿度较大的环境下容易大范围发生,降水量与马铃薯疫病的相关性较大,但降水过程持续时间短,降水间隔时间长,不利于疫病观测工作的开展。马铃薯疫病病菌的生存、繁衍,与气温的相关性较大,所以选择平均湿度和平均温度作为马铃薯气象等级预报的关键气象因子。

3 固原地区马铃薯气象等级预报方法

3.1 晚疫病病害流行度等级划分

根据固原地区晚疫病历年发病及流行程度,将晚疫病灾害发生等级规定为5个等级。受灾率P为其实际受灾率。划分标准:P=区域受灾面积/区域种植面积(见表2)。

3.2 晚疫病发生程度指标

根据马铃薯晚疫病气象条件,一级指标为日相对湿度,二级指标为日平均气温。自7月1日开始,每天根据各气象站点的气温、相对湿度,逐站点统计马铃薯是否达到晚疫病发生的气象条件,根据判断指标给出1、基本适宜,2、适宜,3、极适宜的的判断结果,实现实时监测。指标见表3:

马铃薯疫病发生等级为:

将2008年~2013年马铃薯疫病病株率同日平均气温及相对湿度进行相关性分析,得出综合等级判断模型:

式中,G为马铃薯晚疫病气象综合等级。GRH为平均相对湿度判别结果(等级)。GT为日平均气温判别结果(等级)。

3.3 模型检验

将2008年~2013年7月~8月日平均温度及日平均湿度通过气象等级判别指标,得出GRH及GT的值代入综合等级判断模型,再将实际马铃薯疫病病株率同计算出的每年的平均模拟等级进行比较,得出的每年马铃薯疫病发生程度折线趋势相当(图1)。

按照所得出的综合等级判断模型,计算固原市1961年~2013年马铃薯疫病气象模拟病害等级平均值,并做出趋势图(图2),恢复其马铃薯疫病发生历史气象等级。2012年农业部曾下发紧急通知,部署马铃薯晚疫病防控工作,文件中指出2012年晚疫病发生程度重于常年,且是近十年最严重的年份,与拟合趋势图相当。根据调查,2012年固原市马龄薯晚疫病发病严重,除了脱毒薯外,几乎全部感病,该指标反演该年的程度较高,与实况相符。

结束语

固原市每年都有马铃薯晚疫病发生,晚疫病是影响马铃薯产量最主要的病害。降水、气温、相对湿度、日照时数等气象条件是晚疫病发生、扩散的重要因素。田间通过综合等级判断模型的建立,和病害流行程度及气象预报等级划分标准的制定,可以为进一步开展马铃薯疫病气象等级预报打下基础,指导各地提早关注、防治病情提供了科学依据,为各地提早防治病害蔓延提供决策依据,减轻病害影响,减少病害损失,为地方农业防灾减灾做出贡献。

摘要：固原地区马铃薯栽培历史悠久,马铃薯产业是固原市四大支柱产业之一,产量高、品质优,但马铃薯早疫病和晚疫病对其产量和品质有很大影响。本文研究马铃薯疫病等级并确定影响马铃薯疫病发生等级的关键气象影响因子,得到其气象等级指标和等级判别方程。根据方程进行气象条件预报,指导预防马铃薯疫病发生发展,减轻灾害的损失。

关键词：马铃薯晚疫病,气象因子