安圖水稻潛葉蠅易發生氣象條件及噴藥氣象適宜度模型

李義蘭，胡穎飛，郭婧芝

（1 吉林省安圖縣氣象局，133600，吉林安圖；2 吉林省延吉市氣象局，133000，吉林延吉；3 吉林省琿春市氣象局，133300，吉林琿春）

開展農事活動實施期間氣象適宜程度評價和預測對農業生產的意義重大，也是現代農用天氣預報研究的核心技術之一[1-3]。隨著近年來延邊大米廣泛被外界認可，水稻種植所產生的經濟效益十分可觀。水稻田間管理越來越受到稻農和農技部門的重視，噴藥化控、噴肥促苗是水稻生產中的重要農事活動，天氣條件（降水量、風速、氣溫等）對噴藥活動實施的效率、成本和效果都有著重要影響，且存在著明顯的模糊性和不確定性。田間管理的效果直接影響到水稻的產量和品質。通過定性評價未來天氣條件對噴灑農藥的適宜性，以便向農戶和農技部門提供是否適宜噴藥的氣象預報服務，一方面有利于稻農科學合理安排農事，另一方面也利于節約成本，使藥效充分發揮，提高農事活動實施效率。

1 資料和方法

本文利用2011—2018 年安圖縣水稻潛葉蠅發生面積、安圖水稻種植面積、安圖國家氣象觀測站（54187）觀測資料，采用統計分析方法，分析水稻潛葉蠅的易發生氣象條件。結合水稻潛葉蠅發生時間，利用SPSS 軟件進行皮爾遜相關性分析，選取相關性強且影響大的氣象因子，采用逐步回歸構建水稻潛葉蠅發病面積率預報方程。通過降維方法，挑選有利因子，確立在病蟲害期間適宜的噴藥預報方程。

2 水稻潛葉蠅易發生氣象條件與發病面積率預測模型

2.1 水稻潛葉蠅發生面積基本情況

安圖水稻潛葉蠅危害水稻成災最早開始出現在6 月3 日，最晚結束是7 月17 日，平均開始日期是6 月8 日，平均最晚結束日期是7 月7 日。通過統計分析多年水稻潛葉蠅發生面積，6 月上旬、6 月中旬、6 月下旬、7 月上中旬水稻潛葉蠅發生面積分別占全年的37.5%、31.3%、28.5%、2.7%，水稻潛葉蠅危害主要集中在6 月。

2.2 水稻潛葉蠅與氣象因子的關系

水稻潛葉蠅危害主要集中在6 月，且水稻潛葉蠅發生面積具有一定的滯后性，故采用2011—2018 年的4—6 月每旬平均氣溫、平均最高氣溫、平均最低氣溫、積溫、日照時間（h）、降水量、降水時間（d）、相對濕度、平均風速與水稻潛葉蠅發病面積率進行相關分析。從表1 可以看出，水稻潛葉蠅發病面積率與4 月中旬降水時間、4 月下旬平均風速、5 月中旬平均氣溫、5 月中旬最高氣溫、5 月中旬積溫、5 月中旬日照時間、5 月中旬降水時間均呈顯著正（負）相關關系。水稻潛葉蠅發病面積率與各旬平均最低氣溫、降水量不存在顯著相關關系。說明在一定范圍內，5 月中旬氣溫降低，日照時間減少，降水時間增多，會使水稻潛葉蠅發病面積率增加。

表1 水稻潛葉蠅發病面積率與氣象因子的相關系數

2.3 水稻潛葉蠅發生氣象條件

水稻潛葉蠅主要在6 月危害水稻，且5 月中旬多個氣象因素與水稻潛葉蠅發病面積率具有顯著相關，認為5 月中旬氣象因素為水稻潛葉蠅發生氣象條件。5月中旬平均氣溫在9.6～13.2 ℃之間，水稻潛葉蠅發病面積＞1 成；平均氣溫＞13.2℃，水稻潛葉蠅發病面積＜1成。5 月中旬日照時間＜62.4 h，水稻潛葉蠅發病面積＞1成；日照時間＞62.4 h，水稻潛葉蠅發病面積＜1 成。降水時間≥6 d，水稻潛葉蠅發病面積＞1 成；降水時間＜6 d，水稻潛葉蠅發病面積＜1 成。

2.4 水稻潛葉蠅持續發生氣象條件

水稻潛葉蠅主要在6 月危害水稻，可以認定6 月為水稻潛葉蠅持續發生期。水稻潛葉蠅持續發生期的平均氣溫在16.5～19.0 ℃之間，多年平均為17.7 ℃；平均最高氣溫在21.8～25.8 ℃之間，多年平均為23.8 ℃；日照時間在150.9～223.2 h 之間，多年平均為185.3 h；相對濕度在69%～84%之間，多年平均為75%。

2.5 水稻潛葉蠅發病面積率預測模型

通過以上分析，從諸多氣象因子中挑選出與水稻潛葉蠅發病面積率顯著相關的因子，利用SPSS 軟件對水稻潛葉蠅發病面積率與氣象因子進行逐步回歸，得出水稻潛葉蠅發病面積率預報模型：

式中：y 為水稻潛葉蠅發病面積率；x1為5 月中旬日照時間，h；x2為5 月中旬平均氣溫，℃。相關系數為0.938。

3 水稻潛葉蠅病蟲害期間噴灑農藥適宜度模型

安圖水稻潛葉蠅危害主要集中在6 月，7 月水稻潛葉蠅發生面積非常小，故只對6 月噴灑農藥適宜度進行分析。通過降維選取降水量、風速為主要因子，用2011—2018 年的6 月的氣象資料建立預報方程。

綜合農事活動文獻資料和專家打分法的基礎上，確定安圖水稻潛葉蠅病蟲害期間噴灑農藥氣象指標。為更好地在天氣預報產品中進行解釋應用，對降水量和風力進行量化。當預報次日無降水時，相應量化等級取值“1”；0.0 mm＜降水量＜1.0 mm 時，相應量化等級取值“2”；降水量≥1.0 mm 時，相應量化等級取值“3”。當預報次日風力≤2 級時，相應量化等級取值“1”；風力為3 級時，相應量化等級取值“2”；風力≥4 級時，相應量化等級取值“3”。建立預報方程：

式中：y 為噴灑農藥適宜度；x1、x2分別為降水量、風力的量化等級。

當y≤0.35，不適宜噴灑農藥；當0.35＜y＜1.0，較適宜噴灑農藥；當y≥1.0，適宜噴灑農藥。

4 預報模型檢驗

4.1 水稻潛葉蠅發病面積率預測模型檢驗

利用水稻潛葉蠅發病面積率預報模型對2019、2020 年水稻潛葉蠅發病面積率進行延伸預測。水稻潛葉蠅發病面積率預測值與實際值比較吻合，最大誤差2.44%，擬合效果較好。

4.2 水稻潛葉蠅病蟲害期間噴灑農藥適宜度模型檢驗

選取2020 年6 月安圖水稻潛葉蠅發生期間的逐日氣象資料，按照式(2)計算水稻潛葉蠅病蟲害期間噴灑農藥適宜度。同時，采用專家調查法和實際調查相結合的方法得到逐日是否適宜開展噴灑農藥的實際情況。通過對比，符合標準的準確率達到81.8%。

5 結語

（1）安圖水稻潛葉蠅危害水稻成災最早開始出現在6 月3 日，最晚結束是7 月17 日，平均開始日期是6 月8日，平均最晚結束日期是7 月7 日。水稻潛葉蠅主要集中在6 月危害。安圖水稻潛葉蠅發生程度主要與5 月中旬平均氣溫、5 月中旬日照時間、5 月中旬降水時間相關。利用5 月中旬的氣象資料，可以根據式（1）預測當年安圖水稻潛葉蠅發病面積率，為合理的防治提供參考。

（2）為更好地在天氣預報產品中進行解釋應用，本文對降水量和風力進行了量化，并建立了水稻潛葉蠅病蟲害期間噴灑農藥氣象適宜度模型（式（2））。通過定性評價未來天氣條件，有利于科學合理安排農事，提高農事活動實施效率。

（3）安圖縣水稻潛葉蠅發生面積資料年份有限，且無相關試驗田測量具體蟲卵單位面積數量變化，因此在統計分析中不能全面反映水稻潛葉蠅發生發展規律，只能從一個側面分析出氣象條件對水稻潛葉蠅發生發展的影響。