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 大氣科學學院,四川 成都 610225;2.成都市環境保護科學研究院,四川 成都 610072)

1 引言

獼猴桃經濟價值較高,富含人體所必需的17種氨基酸、多種微量元素和維生素C,經常食用獼猴桃可提高人體免疫力,減少疾病的發生。獼猴桃樹在生長和發育的過程中,潰瘍病會嚴重影響其產量和品質,阻礙了獼猴桃產業的可持續發展。

氣象要素對獼猴桃潰瘍病的發生發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,越容易導致獼猴桃潰瘍病的侵染傳播;王振榮等[2]研究認為,當年冬季極端氣溫達到-12℃,獼猴桃潰瘍病將在5日內發病。目前研究普遍認為[3-9],氣溫、降水對獼猴桃潰瘍病發生與流行影響明顯：冬季極端低溫越低,第二年獼猴桃潰瘍病發病概率越高；冬季降水越多,第二年獼猴桃潰瘍病發病概率越大。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℃,適合獼猴桃的生長發育。廣元境內地勢北高南低,嘉陵江、白龍江、東河等河流由北向南過境,呈樹枝狀分布,是獼猴桃潰瘍病發病的高峰地區。劉紹基等[17]分析認為,蒼溪獼猴桃潰瘍病發生始期為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年廣元市昭化區獼猴桃潰瘍病的發生條件。本文主要分析了四川廣元獼猴桃潰瘍病發生的氣象條件和1960—2018年的氣溫變化趨勢,對廣元獼猴桃潰瘍病發生與預防具有一定的指導和現實意義。

2 資料概況與研究方法

2.1 資料概況

氣象資料來自四川省廣元市氣象局,主要包括1960—2018年四川廣元市5個地面常規氣象觀測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日滑動平均法。該方法可保持變量相對穩定,消除偶然因素產生的誤差。本文利用5日滑動平均法計算臨界溫度時間,確定獼猴桃潰瘍病發生的各個階段時間。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,那么以b×10為氣候傾向率(日/10a)。氣候傾向率直觀反應了該地區的氣象條件變化。

3 獼猴桃潰瘍病發生與冬季氣象條件

3.1 獼猴桃潰瘍病發生與冬季溫度條件

當冬季日最低氣溫低于0℃,作物體內將會結冰,發生凍害,對作物造成傷害。獼猴桃樹在過冬過程中容易發生凍害,導致獼猴桃樹抵抗潰瘍病病菌的能力減弱,第二年獼猴桃潰瘍病發生的概率大大提升,因此采用年極端最低氣溫分析第二年獼猴桃潰瘍病的發生情況。年極端低氣溫越低,第二年獼猴桃潰瘍病發生的概率越大,病情越重;年極端低氣溫越高,第二年獼猴桃潰瘍病發生的概率越小,病情越輕。

廣元市冬季極端最低氣溫隨時間變化狀況見圖1。從圖1可見,青川縣、廣元市、旺蒼縣通過了0.05的顯著性檢驗,這幾個地區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間有升高趨勢;劍閣、蒼溪未通過0.05的顯著性檢驗,即劍閣、蒼溪冬季極端氣溫隨時間變化不明顯。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間變化狀況(1960—2018年)

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

表1 廣元冬季極端低溫分布統計

從表1可見,除蒼溪冬季極端低溫出現在0℃以上,其他4個地方均低于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冬季凍害青川最嚴重,蒼溪最輕。即青川獼猴桃潰瘍病發病概率較高,蒼溪發病率較低,旺蒼、劍閣、廣元發病率居中。

3.2 獼猴桃潰瘍病發生與冬季降水條件

冬季降水較多,獼猴桃潰瘍病第二年發病概率會增大，反之下降[18]。廣元冬季降水量隨時間變化見圖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間變化(1960—2018年)

從圖2可見,青川、廣元、劍閣、旺蒼、蒼溪冬季降水隨時間變化均未通過0.05的顯著性檢驗,即冬季降水量隨時間變化不明顯。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較小,因此冬季影響廣元市獼猴桃潰瘍病的主要氣象因素為溫度條件。

4 獼猴桃潰瘍病發生與春季氣象條件

4.1 獼猴桃潰瘍病發生與春季氣象指標

從表2可見,廣元市的獼猴桃從2月下旬開始抽梢,3—4月為坐果期,獼猴桃潰瘍病發病高峰期主要集中在這段時間,因此獼猴桃潰瘍病主要影響獼猴桃的開花和坐果過程。如果獼猴桃開花期的氣溫達到獼猴桃潰瘍病開始發病的最適合溫度，就必須采取相應的措施進行及時防治，否則將嚴重影響獼猴桃的產量。本文主要分析了廣元市獼猴桃潰瘍病發病高峰期的結束溫度和不適宜發病的溫度，以期為獼猴桃產區提供可選擇的防治措施。獼猴桃潰瘍病發病的溫度條件見表3。從表3可見,獼猴桃潰瘍病發病的最適合溫度為2—15℃,發病結束的溫度為20℃。

表2 獼猴桃生育周期

表3 獼猴桃潰瘍病發病氣溫

4.2 獼猴桃潰瘍病發生與春季15℃臨界期

從表2、表3可見，氣溫15℃是獼猴桃潰瘍病發病高峰的截止溫度,因此分析每年15℃的臨界溫度對獼猴桃潰瘍病的預防具有非常重要的意義。本研究主要采用五日滑動平均法計算了15°C臨界溫度的日期,作為獼猴桃潰瘍病發病高峰結束的日期。同時對青川、廣元、劍閣、蒼溪獼猴桃潰瘍病發生的氣候條件和15℃臨界溫度日期隨時間變化狀況進行了分析，其中廣元15℃臨界溫度日期隨時間變化狀況見圖3。

注:a.青川;b.廣元;c.劍閣;d.旺蒼;e.蒼溪。

圖3廣元春季15℃臨界溫度隨時間變化(1960—2018年)

從圖3可見,青川、廣元、劍閣、旺蒼、蒼溪均未通過了0.05的顯著性檢驗,表明15℃臨界日期隨時間的變化不明顯。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41年,占70%。

綜上所述,獼猴桃潰瘍病發病高峰結束日期蒼溪、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病高峰的持續日期,廣元、蒼溪分別比旺蒼、劍閣少10天,比青川少20天。

4.3 獼猴桃潰瘍病發生與春季20℃的臨界日期

當溫度超過20℃,獼猴桃基本上不會發生潰瘍病，因此分析每年20℃的臨界溫度,對獼猴桃潰瘍病結束日期的計算有著重要意義。本文采用五日滑動法計算出20℃臨界溫度的日期作為獼猴桃潰瘍病發病結束的日期。

廣元市20℃臨界溫度日期隨時間的變化狀況見圖4。從圖4可見,青川、廣元、劍閣、旺蒼、蒼溪都未通過0.05的顯著性檢驗,表明20℃臨界日期隨時間變化不明顯。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36年,占67%。

從獼猴桃潰瘍病發病的結束日期來看，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病高峰的持續日期中廣元、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℃臨界溫度隨時間變化(1960—2018年)

5 結論

主要是:①廣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獼猴桃潰瘍病發病高峰結束的臨界溫度為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。獼猴桃潰瘍病發病結束的臨界溫度為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病的概率最大、時間最長，發病高峰主要是在2月下旬到4月下旬；蒼溪獼猴桃潰瘍病發病概率最小、時間最短,發病高峰主要集中在2月下旬到4月中上旬。