CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型在天水的應用初報

王　鵬，郭天順，李芳弟，何二良，頡煒清，齊小東，楊　晨，竇俊煥，趙中梁，趙文濤，宋　怡，呂　汰（甘肅省天水市農業科學研究所，甘肅　天水　741001）

CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型在天水的應用初報

王鵬，郭天順，李芳弟，何二良，頡煒清，齊小東，楊晨，竇俊煥，趙中梁，趙文濤，宋怡，呂汰
（甘肅省天水市農業科學研究所，甘肅天水741001）

摘要：為及時準確預報馬鈴薯晚疫病在天水市的發生與流行，甘肅省天水市農業科學研究所在天水市秦州區中梁鄉何家灣村馬鈴薯基地，運用DAVIS自動氣象站收集馬鈴薯主要生育期內溫度、濕度及降水量數據，運用比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型進行分析，以確定馬鈴薯主要生育期內，晚疫病病菌生成潛在侵染的次數和代數，準確地預報發病期，確定最佳防治期及防治次數。2013年在馬鈴薯生長期間（5月20日至9月30日），晚疫病病菌共繁殖15代，共產生39次侵染，其中輕度侵染9次，中度侵染8次，重度侵染4次，極重度侵染18次。根據預警系統預測結果，用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑，用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑進行防治，平均防效達78.4%，比大田對照提高11.1百分點，平均鮮薯產量達27 833.3 kg/hm2，比大田對照增產17.19%。

關鍵詞：馬鈴薯晚疫病；CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型；DAVIS自動氣象站；天水市

馬鈴薯晚疫病是世界性的毀滅性病害之一，對馬鈴薯生產的危害極大，一旦大面積流行，往往造成馬鈴薯絕產［1］。天水市地處中國甘肅省東南部，屬溫帶半溫潤氣候，年平均氣溫11.5℃，年平均最高氣溫17.0℃，年平均最低氣溫6.0℃，年平均降水量518 mm。每年7月下旬至8月中、下旬，雨水偏多，正值馬鈴薯生育期中、后期，溫度、濕度條件宜于晚疫病的發生與流行。天水市是甘肅省馬鈴薯主產區之一，是甘肅省“十二五”規劃中，隴東南早熟馬鈴薯生產基地的核心地帶，2013年馬鈴薯種植面積103萬hm2，并且發展十分迅速，馬鈴薯產業已成為天水市農民脫貧致富的支柱產業之一。因此，采取積極有效的馬鈴薯晚疫病預測預報技術對晚疫病的發生與防治有著極其重要的作用。

馬鈴薯晚疫病病菌首先由葉片侵染植株，之后在田間通過孢子散播引起病害傳播與流行，防止晚疫病菌孢子進入馬鈴薯植株體內是預防的最重要的工作。目前，全國各地對馬鈴薯晚疫病的短期防治主要是通過兩種辦法：尋找抗病品種和噴灑農藥。前者在一定時期內可以達到很好的效果，但隨著晚疫病菌生理小種的不斷變更重組，抗病品種抵抗力會減弱，需要尋找新的抗病品種，而藥劑防治不可避免的有一定的盲目性。目前世界上關于馬鈴薯晚疫病的預測預報模型約有16種［2］，如丹麥NEGFRY模型、比利時CARAH模型等。

中國是世界最大的馬鈴薯種植國，也是馬鈴薯晚疫病最嚴重的國家之一。比利時隨著預警系統的應用，幾乎沒有因晚疫病而給薯農造成損失并且還可以減少農藥的用量［3］。自比利時馬鈴薯晚疫病監測預警模型引入中國以來，已在不同地區得以廣泛應用，并且取得了顯著效果［4-8］。甘肅省天水市農業科學研究所2013年引進DAVIS自動氣象站，在天水市秦州區中梁鄉何家灣馬鈴薯基地收集馬鈴薯主要生育期內溫度、濕度及降水量數據，運用比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型進行了預測預報。

1　材料與方法

1.1建立自動氣象觀察站

2012年購置美國DAVIS自動氣象觀察儀（深圳市億杰儀表有限公司Vantage Pro2）安裝在甘肅省天水市農業科學研究所中梁試驗站馬鈴薯試驗基地（何家灣馬鈴薯基地）。馬鈴薯出苗后，從2013年5 月20日開始啟動自動氣象觀察系統，以小時為單位收集相對濕度、溫度、光照和降水量等氣象數據，至9月底馬鈴薯收獲為止，自動生成NOAA氣象報告，并通過配置CDMA遠程控制模塊將數據遠程傳輸到電腦，并轉換成Excel數據進行分析［9］。

1.2濕潤期及其平均溫度統計方法

濕潤期是指相對濕度≥90%的有效侵染條件。將2013年5月20日至9月30日相對濕度≥90%的時間進行標記，再將濕潤期間各小時的溫度進行平均，即得到濕潤期間的平均溫度。

1.3潛在侵染程度預測方法

潛在侵染程度與濕潤期長短及此期間的平均溫度相關，濕潤期持續時間越長，濕潤期間平均溫度越高，晚疫病潛在侵染的程度就越嚴重。其具體相關關系采用表1判斷。

表1　馬鈴薯晚疫病潛在侵染嚴重程度與濕潤期持續時間和濕潤期間平均溫度的關系①

表2　Conce模型預測馬鈴薯晚疫病侵染曲線每天得分計算參數①

1.4侵染周期計算方法

根據多年的觀察經驗，每個侵染過程（即孢子侵入—萌發—癥狀表現）需要獲得7分才能完成，如果得夠7分，一次侵染過程結束，此時如果沒有采取噴藥防治，則田間可以看到侵染葉片上的病斑和病斑上的白色菌絲體。每天的得分根據Conce模型方法進行計算（見表2）［2］，從侵染過程開始的第1天累計積分。依據CARAH模型（即晚疫病菌侵染循環曲線），基地感病品種從第3、4代，抗病品種從第5、6代，在第1次侵染積分達4～6分時開始第1次噴藥防治，間隔7～10 d防治1次，感病品種防治3～4次，抗病品種防治2～3次。第1次防治用保護性藥劑，以后防治用治療性藥劑。

1.5馬鈴薯晚疫病監測點的設立

在甘肅省天水市農業科學研究所中梁試驗站馬鈴薯試驗田中建立晚疫病觀測圃，山旱地，地勢平整，土壤為黃綿土，肥力中等，前茬作物冬小麥。觀測圃的田間管理同當地大田。選用高抗晚疫病品種隴薯7號、中抗晚疫病品種天薯11號、感病品種隴薯3號作為監測品種，參試品種統一使用脫毒種薯。于4月21日播種，播前嚴格剔除感病薯塊，種植密度為49 500株/hm2。9月30日收獲。現蕾后至成熟期間，每7 d調查1次晚疫病葉百分比，監測不同品種晚疫病發展動態，并與預測模型作比較。

于7月10日發現中心病株，噴施保護性藥劑70%安泰生可濕性粉劑（德國拜耳作物科學有限公司生產）1.90 kg/hm2，然后配合噴施防治藥劑687.5 g/L銀法利（德國拜耳作物科學有限公司生產）懸浮劑1.11 kg/hm2，每隔7 d噴1次，連續防治3～4次。收獲前10 d進行割蔓曬地，9月30日收獲時在示范區及對照大田各隨機選3樣點，每樣點選4.0 m2，各樣點塊莖稱重，計算折合產量。收獲后晾曬5～10 d。

晚疫病調查方法及統計標準：分別于施藥前（7 月10日）、噴藥4次后（8月10日）采用對角線5點取樣法進行病情調查，每點調查15株，記錄各級病情，依據《農藥田間藥效試驗準則》相關計算公式計算病情指數及防效。葉片病情分級標準：0級，無病斑；1級，病斑面積占整片葉面積的5%以下；3級，病斑面積占整片葉面積的6%～10%；5級，病斑面積占整片葉面積的11%～25%；7級，病斑面積占整片葉面積的26%～50%；9級，病斑面積占整片葉面積的50%以上［10-13］。

病情指數=［∑（各級病株數×相對級數值）/（調查總株數×9）］×100

防治效果（%）=［1-（CK0×PT1）/（CK1×PT0）］× 100

式中CK0為空白對照區施藥前病情指數，CK1為空白對照區施藥后病情指數，PT0為示范區施藥前病情指數，PT1為示范區施藥后病情指數。

2　結果與分析

2.1馬鈴薯晚疫病潛在侵染程度

2013年在馬鈴薯生長期間（5月20日至9月30日），晚疫病菌共繁殖15代，共產生39次侵染，其中輕度侵染9次，中度侵染8次，重度侵染4次，極重度侵染18次（圖1）。7月份現蕾期、開花期發病嚴重。9月份雖然潛在侵染次數多，但抗病性較差的品種如隴薯3號已干枯。

2.2防治指導

2013年7月6—8日，馬鈴薯早熟品種葉片發現晚疫病病斑，達到噴藥防治指標，于7月9日發布發生與防治信息，指導馬鈴薯種植基地在7月10—11日針對感病品種進行第1次噴藥防治。7月16日晚熟品種葉片發現晚疫病斑，于7月17日發布發生與防治信息，指導種植基地在7月18—19日進行第1次噴藥防治。

圖1　馬鈴薯晚疫病侵染曲線

表4　不同馬鈴薯產量結果

表3　對不同馬鈴薯品種植株晚疫病的防效

2.3預測結果與實況吻合情況

根據馬鈴薯晚疫病侵染曲線，預測感病品種中心病株出現時間在7月上旬至中旬初，與田間調查中心病株出現時間在7月10日相吻合。預測發生程度為偏重，與實際發生程度偏重相吻合。

2.4綜合應用效果

根據預警模型預測結果，用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑，用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑開展10 hm2的連片防治，對感病品種防治4次，抗病品種防治3次。從表3可以看出，隴薯7號防治效果為83.7%，天薯11號防治效果為77.2%，隴薯3號防治效果為74.4%，平均防治效果達78.4%，比大田對照提高11.1百分點。通過1 a的應用實踐，比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型對天水市馬鈴薯晚疫病的防治具有積極的指導意義，通過防治可以有效減輕晚疫病的發生，大幅度提高馬鈴薯產量，經濟效益較為明顯。

通過對田間試驗的結果進行綜合評定，從表4可以看出，使用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑和用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑防治方案的馬鈴薯折合產量高，隴薯7號為31 750.0 kg/hm2、天薯11號為29 000.0 kg/hm2、隴薯3號為22 750.0 kg/hm2，分別較大田對照增產23.30%、 14.85%、12.34%，平均折合產量達27 833.3 kg/hm2，較大田對照增產17.19%。按投入農藥費用1 050元/hm2、人工費用2 700元/hm2，馬鈴薯價格1.3元/kg計，較大田對照增收1558.3元/hm2。

3　小結與討論

1）在天水市秦州區中梁鄉何家灣馬鈴薯基地運用DAVIS自動氣象站收集馬鈴薯主要生育期內溫度、濕度及降水量數據，運用比利時CARAH馬鈴薯晚疫病預警模型進行分析，確定馬鈴薯主要生育期內，晚疫病病菌生成潛在侵染的次數和代數，準確地預報晚疫病發病期，確定最佳防治期及防治次數。2013年在馬鈴薯生長期間（5月20日至9 月30日），晚疫病菌共繁殖15代，共產生39次侵染，其中輕度侵染9次，中度侵染8次，重度侵染4次，極重度侵染18次。根據預警系統預測結果，用70%安泰生可濕性粉劑作為保護性藥劑，用687.5 g/L銀法利懸浮劑作為治療性藥劑進行防治，平均防效達78.4%，比大田對照提高11.1百分點；平均鮮薯產量達27 833.3 kg/hm2，比大田對照增產17.19%。

2）比利時CARAH馬鈴薯晚疫病監測預警模型主要利用馬鈴薯生產基地的溫濕度氣象資料進行預測，由于每個自動氣象觀察站記錄的氣象數據一般只能覆蓋1 000 km2的范圍，因此，要準確作出預測，必須根據生產基地規模安裝相應數量的氣候觀察站。同時，該模型的應用專業性較強，在生產實踐中植保部門要根據各地實際情況對專業技術人員開展技術培訓與指導，提高其應用效果。馬鈴薯晚疫病始病期、發生程度除與溫濕度、降水量等密切相關外，還與栽培品種的抗性和歷年晚疫病發生情況等有關，在實際應用時，還要結合全國以及地方頒布的“馬鈴薯晚疫病測報調查規范”進行。

參考文獻：

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［13］龍小燕. 5種藥劑噴霧對馬鈴薯晚疫病的防效試驗初報［J］.甘肅農業科技，2014（3）：40-41.

（本文責編：鄭立龍）

執筆人：郭天順

Application of Monitoring and Early Warning Model for CARAH Potato Late Blight in Tianshui

WANG Peng，GUO Tianshun，LI Fangdi，HE Erliang，XIE Weiqing，QI Xiaodong，YANG Chen，DOU Junhuan，ZHAOZhongliang，ZHAOWentao，SONGYi，L譈Tai
（Tianshui Institute of Agricultural Sciences，Tianshui Gansu 741001，China）

Abstract：To accurately predict the occurrence and popular of potato late blight timely and accurate in the Tianshui area，the automatic meteorological station is established by Tianshui Institute of Agricultural Sciences. The data of temperature，humidity and rainfall during main potato growth period using DAVIS automatic meteorological station are collected from Hejiawan village，Zhongliang county of Qinzhou area，and analyzed by belgium CARAH potato late blight monitoring and warning model. Determining late blight phytophora infestans number and algebra latent infection in the main potato growing period toforecast late blight period accurately and determining the period and control the best control number. During the growth of potato（from 2013 May 20th to September 30th），late blight has bred 15 generations，a total of 39 times of infection，including lighter infection 9，moderate infection 8 times，4 times of severe infection，extremely severe infection 18. According to the results of early warning system，with 70% Antaisheng WP as a protective agent and 687.5 g/L Yinfali DF as a therapeutic agent for prevention and treatment，the average control effect reached 78.4%，increased is 11.1 percentage points higher than that of the control field，the average yield reached 27 833.3 kg/hm2，which is 17.19% higher than that of the check in the field.

Key words：Potato late blight；Monitoring and early warning model；DAVIS automatic meteorlogical statios；Tianshui city

通訊作者：呂汰（1971—），男，甘肅天水人，副研究員，主要從事馬鈴薯育種與栽培技術研究工作。E-mail：Lvtai163@163.com

作者簡介：王鵬（1980—），男，甘肅天水人，助理研究員，主要從事馬鈴薯育種研究工作。聯系電話：（0）13893887741。E-mail：ibh203@126.com

基金項目：國家現代農業產業技術體系專項資金（CARS-10）；國家農業科技成果轉化項目（2014GB2G100146）；甘肅省農業生物技術研究與應用開發項目（GNSW-2014-1）

收稿日期：2015-08-03

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2015.09.004

中圖分類號：S451.22

文獻標識碼：A

文章編號：1001-1463（2015）09-0008-05