白燕榮,惠永強,林彩艷
(1.延長縣氣象局,陜西延長 717100;2.富縣氣象局,陜西富縣727500;3.延安市氣象局,陜西延安 716000)
洛川蘋果斑點落葉病與氣象要素的關系
白燕榮1,惠永強2,林彩艷3
(1.延長縣氣象局,陜西延長 717100;2.富縣氣象局,陜西富縣727500;3.延安市氣象局,陜西延安 716000)
利用延安市洛川縣2007—2016年蘋果斑點落葉病觀測數據和同期氣象觀測數據,采用數理統計方法,分析了洛川蘋果斑點落葉病與氣象條件的關系;采用逐步回歸方法建立年最大病園率預測方程。結果表明:洛川蘋果斑點落葉病始發期在6月前后,盛發期7—9月,10月上旬病害基本結束。降水偏多并維持較高濕度會使病害早發;盛發期多雨和高溫是造成病害加重的主要因素,大降水量會使病害快速增長,但其影響有一定滯后性,大約在10~15 d左右。年最大病園率預測方程預報效果良好。
斑點落葉病;洛川;蘋果;降水量;年最大病園率
斑點落葉病是最常見、危害最為嚴重的蘋果早期落葉病,主要危害葉片,造成葉片早落,從而危害新梢和果實,進而影響樹勢和產量。葉片染病初期出現褐色圓點,之后逐漸擴大為紅褐色,邊緣紫褐色,病部中央常有一深色小點或同心輪紋。近年來斑點落葉病對蘋果產業的危害程度逐年攀升,其危害程度僅次于蘋果腐爛病。目前國內外對蘋果斑點落葉病的研究主要側重于侵染后期的化學藥物防治[1-3],少有對病發過程與氣象要素之間關系的探究。利用陜西省延安市洛川縣植保植檢站提供的2007—2016年蘋果斑點落葉病侵染過程期間(6—10月)旬病園率實況記錄和洛川縣氣象局提供的相應年份氣象觀測數據,分析研究了氣象條件對斑點落葉病(病園率)的影響,為當地開展蘋果專業氣象服務提供依據。
洛川縣位于陜西省延安市南部,地處渭北黃土高原溝壑區,洛川的蘋果產業有著得天獨厚的自然資源,是舉世公認的蘋果最佳優生區。截止2016年底,種植蘋果面積達3.4萬hm2,占總耕地面積的71%,產量88.5萬t,產值40億元。洛川無霜期180 d,冬少嚴寒,夏無酷熱。蘋果有效生育期(4—10月)平均氣溫為16.3 ℃, 6—8月平均氣溫20.9 ℃。年平均降水量590.3 mm,主要集中在7、8、9月,雖然年內降水分布不均,但通過黃土土壤容蓄調節使用,形成蘋果栽培供水條件優勢。洛川的氣候條件有利于蘋果栽培和糖分的積累,當地人因地制宜,以蘋果為主導產業。但由于栽植時間長,土壤肥力下降,加之年降水量增多等,導致蘋果斑點落葉病嚴重,病害成為提升蘋果產量和品質的制約因素。
2.1 斑點落葉病病害變化特征及其與氣象條件的關系
斑點落葉病病原菌以菌絲體在受害葉、枝條或芽鱗中越冬,翌春產生分生孢子,葉芽上的病原菌是重要的初侵染來源,分生孢子隨氣流、風雨傳播。葉齡20 d內的嫩葉易受侵染,30 d以上成熟葉片不再感病。分生孢子一年當中有兩個活動高峰期。第一個高峰期在5月上旬至6月中旬,第二個高峰期在8—9月,秋梢發病比春梢嚴重,常造成大量落葉。該病的發生、流行與氣候、樹勢強弱等有密切關系,多雨潮濕有利于病害流行[4]。洛川縣歷年4月月平均氣溫11.3 ℃,月平均降水量36.2 mm,春季低溫少雨不利于斑點落葉病病菌的傳播,5—6月氣溫升高,雨水增多,病菌開始侵染嫩葉;洛川縣歷年7月月平均氣溫21.9 ℃、月平均降水量131.0 mm、8月月平均氣溫20.8 ℃、月平均降水量116.6 mm,高溫高濕的環境利于病菌的繁衍和傳播,分生孢子活動的第二個高峰期對洛川蘋果斑點落葉病影響較大。降水量、相對濕度、氣溫是影響蘋果病蟲害的重要氣象條件[5],利用2007—2016年洛川縣蘋果斑點落葉病病發期內的病園率與同期的降水量、相對濕度、平均氣溫資料,分析斑點落葉病病園率與三個氣象要素之間的關系。
2.1.1 病發期內 表1為2007—2016年洛川縣蘋果斑點落葉病病發期內各旬病園率統計表。從表1可以看出,洛川縣蘋果斑點落葉病始發期主要在6月前后,最早出現在6月上旬(2009年),最晚出現在7月中旬(2014年),大多出現在6月中旬左右;盛發期7—9月;病害末期大多在10月上旬,病害最早在8月中旬(2012、2013年)結束,最晚在9月下旬(2014年)結束。總體來說,蘋果斑點落葉病病發期內病園率呈增長趨勢,有些年份病園率上升平穩,有些年份病園率出現階段性突增。不同年份病發期持續時間也不同,2009年持續時間最長,6月上旬出現至10月上旬結束;2013年持續時間最短,7月上旬出現,8月中旬結束。

表1 2007—2016年洛川縣蘋果斑點落葉病病發期內各旬病園率統計表 %
對比分析蘋果斑點落葉病病園率與病發前期氣象要素,發現病害出現時間早晚與病害前期的降水量的多少和相對濕度的大小有關,前期降水量偏多并維持較高的相對濕度是斑點落葉病早發的重要因素。如2009年5月上旬—6月上旬降水量98.5 mm,同期平均相對濕度72%,2014年5月上旬—6月上旬降水量4.5 mm,同期平均相對濕度50%,且同期平均氣溫2009年比2014年高0.8 ℃。因此,2009年蘋果斑點落葉病出現早,而2014年出現較晚。
不同年份蘋果斑點落葉病盛發期(7—9月)病園率增加趨勢有較大的不同,有的年份病園率呈緩慢甚至勻速遞增,有的年份病園率呈跳躍式增加。大降水量過后伴隨著病園率快速增加,如2008年6月中旬降水量達到 105.8 mm,是歷年同期平均值的2.5倍,2008年6月下旬病園率較6月中旬增加了24.5%。雖然大降水量的出現有利于斑點落葉病的快速發展,但其對病菌侵染的影響有一定滯后性,滯后時間大約10~15 d左右。
斑點落葉病末期,秋梢的葉片已成熟,斑點落葉病病菌對成熟的葉片難以侵染,加之氣溫降低,病菌的活性降低,此時大的降水量和高的相對濕度對斑點落葉病的影響不大,斑點落葉病在10月上旬基本停止,病園率也達到最大。
2.1.2 年際間變化 2007—2016年洛川縣蘋果斑點落葉病病園率總體呈波浪式上升趨勢,2007—2010年病園率呈上升趨勢;2011—2012年呈下降趨勢;2013—2016年整體呈上升趨勢。年際間病園率有顯著差異,2012年最小,最大病園率只有43.3%;2010年、2011年較大,均超過75% ;2016年最大,最大病園率達到85.2%(見表1),將近2007年病園率的2倍;其余年份居中。蘋果生長期內降水量偏多,溫度適宜是導致病園率高的主要因素。如2016年蘋果生長期內降水量較歷年同期偏多84.7 mm,8月中旬降水量91.3 mm;2010年較歷年同期偏多98.0 mm,7月下旬降水量136.6 mm,8月下旬81.6 mm;2011年較歷年同期偏多115.3 mm,8月中旬降水量112.8 mm。因此,這三年的最大病園率均超過75%。
斑點落葉病的發生程度與氣象條件密切相關,高溫高濕的情況下病害嚴重。為建立科學可靠的年最大病園率預測方程,參考有關蘋果病蟲害與氣象條件關系的文獻[6-8],挑選合適的預測方程因子,利用DPS(Data Processing System)數據處理系統[9],對2007—2015年洛川縣蘋果斑點落葉病年最大病園率與相應年份全年各月的月降水量、月平均相對濕度、月平均氣溫、月平均最高氣溫等氣象要素進行相關性分析,相關性較好的因子有8、9月月平均相對濕度,8、9月月降水量,1、2、7月月平均氣溫,6月平均最高氣溫,其中,8、9月月平均相對濕度,8月月降水量,1月平均氣溫,6月平均最高氣溫均通過顯性著檢驗。
根據相關性分析得出相對濕度與最大病園率的相關性最好,但由于氣候預測時不預報相對濕度,因此選用了代表越冬條件的1月平均氣溫、病害始發期6月平均最高氣溫、盛發期8月降水量作為預報因子,采用逐步回歸方法建立年最大病園率預測方程
y=-89.527 6+0.155 8x1+
8.251 9x2+0.547 9x3。
(1)
式中,y代表年最大病園率,x1代表8月降水量,x2代表1月平均氣溫,x3代表6月平均最高氣溫。預測方程相關系數r=0.883 5,決定系數r2=0.780 6,F值=5.929 2(F0.05=5.41),通過顯著性檢驗。
利用預測方程進行擬合檢驗(表2),回報情況較好,只有2011年殘差值較大。并利用預測方程對2016年最大病園率進行預報,預報結果為81.3%,實際統計結果為85.2%,相差-3.9%,預報結果良好,方程可用。

表2 方程回報情況統計 %
(1)洛川縣蘋果斑點落葉病始發期在6月前后,盛發期7—9月,10月上旬病害基本結束。
(2)斑點落葉病發生與病害前期降水量和相對濕度有關,降水偏多并維持較高相對濕度會使病害早發;盛發期多雨和高溫是病害加重的主要影響因素,大的降水量會使病害快速增長,但其影響有一定滯后性,大約在10~15 d左右,大的降水過后一星期內應加強斑點落葉病的防治工作。
(3)利用代表當年越冬條件的1月平均氣溫、病害始發期6月平均最高氣溫、病害盛發期8月降水量做因子,建立年最大病園率預測方程,方程預報結果良好。
(4)由于斑點落葉病觀測數據是基于人工預防基礎上獲得的數據,受到其他外界因素影響,對相關分析和預測方程產生了影響,并造成一定的誤差。
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S165.28
A
白燕榮,惠永強,林彩艷.洛川蘋果斑點落葉病與氣象要素的關系[J].陜西氣象,2017(6):11-14.
1006-4354(2017)06-0011-04
2017-03-29
白燕榮(1992—),女,漢族,陜西延安人,學士,助工,從事地面氣象綜合觀測工作。
陜西省氣象局2017年面上科研項目(2017M-12)