大冶市小麥赤霉病與氣象條件關(guān)系的研究

費慧芬

湖北省黃石市氣象局，湖北黃石 435002

小麥作為中國主要的糧食之一，占據(jù)著重要的地位，而赤霉病屬于小麥種植過程中嚴(yán)重影響產(chǎn)量和品質(zhì)的一種病害[1]。若人們食用了病麥，不僅會引起眩暈、發(fā)燒、惡心、腹瀉等急性中毒癥狀，嚴(yán)重時甚至還會引起出血，影響免疫力和生育力等。因此，探索小麥赤霉病發(fā)生發(fā)展的原因，對預(yù)防、控制小麥赤霉病的發(fā)生，確保小麥生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義。雖然目前學(xué)術(shù)界針對小麥赤霉病影響因素的研究較多，但因地域差異等影響，全國各地小麥赤霉病發(fā)病與流行的影響因素及其具體指標(biāo)存在差異性。因此，通過研究大冶市小麥抽穗揚花期的氣象條件與赤霉病病害之間的關(guān)系，對當(dāng)?shù)匦←湷嗝共〉谋O(jiān)測、預(yù)測、防治具有一定的指導(dǎo)意義。

1 資料來源與方法

所用的1985—2018年小麥赤霉病發(fā)生程度資料、2007—2018年小麥赤霉病平均病穗率和病情指數(shù)資料由湖北省黃石市大冶市農(nóng)業(yè)農(nóng)村局提供。1985—2018年大冶市歷年4月和5月的氣溫、相對濕度、降水量、降雨日、日照時數(shù)等常規(guī)氣象觀測數(shù)據(jù)由湖北省大冶市氣象局提供。主要采用氣候趨勢分析方法、合成方法、相關(guān)性分析方法等研究大冶市小麥赤霉病與氣象條件之間的關(guān)系[2]。

2 結(jié)果與分析

2.1 抽穗揚花期小麥赤霉病與氣象要素合成分析

根據(jù)小麥赤霉病發(fā)生的不同程度將其分成2.5、3.0、3.5、4.0、4.5和5級，并統(tǒng)計出每個組合中所選的氣象因子大于其歷年平均值的個數(shù)，假設(shè)將一個氣象要素大于其歷年平均值的記為1，小于其歷年平均值的記為0。根據(jù)該條件得到1985—2018年歷年4—5月氣象要素的合成值W，那么大冶市小麥赤霉病發(fā)生程度與氣象要素的關(guān)系如下圖1所示（1992年小麥赤霉病發(fā)生程度數(shù)據(jù)缺測，故刪除該年份相關(guān)數(shù)據(jù)）。

由圖1可知：（1）大冶市小麥赤霉病病害的發(fā)生、發(fā)展是由多個氣象要素共同作用的結(jié)果，而其發(fā)生程度等級與所選的氣象要素中，大于其歷年平均值的要素個數(shù)之間息息相關(guān)，正常情況下，在所選的氣象影響因子中，大于其歷年平均值的氣象要素個數(shù)越多，小麥赤霉病發(fā)生等級越高。（2）小麥赤霉病的發(fā)生一般需要2個以上的氣象因子大于其歷年平均值，而赤霉病發(fā)生程度3級以上的則需要4個以上的氣象因子大于其歷年平均值，4級以上的需要5個以上的氣象因子大于其歷年平均值。（3）一定條件下，4月和5月的高溫對小麥赤霉病發(fā)生都有影響，且5月的高溫比4月的高溫更易導(dǎo)致小麥赤霉病的發(fā)生。（4）一定條件下，4月降水量與5月降雨日天數(shù)對赤霉病病害的影響相差不大。（5）一定條件下，5月的光照比4月的更有利于赤霉病病害的發(fā)展。

圖1 大冶歷年小麥赤霉病發(fā)生程度與氣象要素關(guān)系

2.2 抽穗揚花期小麥赤霉病與氣象要素相關(guān)性及合成對比分析

通過SSPS軟件將小麥赤霉病發(fā)生程度、小麥赤霉病平均病穗率、小麥赤霉病病情指數(shù)作相關(guān)性分析，結(jié)果表明：大冶市小麥赤霉病的發(fā)生程度與其平均病穗率和病情指數(shù)都有相關(guān)性，且都呈正相關(guān)，尤其是與病情指數(shù)，相關(guān)性顯著[3]。

由此表明：一般情況下，如果小麥的流行程度越嚴(yán)重，對應(yīng)的病情指數(shù)就越大；同理，一般情況下，如果小麥赤霉病的病情指數(shù)越大，當(dāng)年赤霉病就越流行，發(fā)生程度的等級也越高[4]。而小麥赤霉病的發(fā)生程度與其平均病穗率之間相關(guān)性不顯著，主要是因為小麥赤霉病存在區(qū)域差異性，平均病穗率是表示小麥赤霉病在大冶市整個地區(qū)的病穗率的平均值，極易受小區(qū)域數(shù)據(jù)的影響，一定程度上也說明平均病穗率是表示小麥赤霉病在全市的傳播發(fā)展情況[5]。

通過SSPS軟件將小麥赤霉病的發(fā)生情況與4月、5月的氣象要素進(jìn)行相關(guān)性分析，并將相關(guān)性達(dá)顯著水平（P＜0.05）的氣象要素在其相關(guān)系數(shù)后面用*標(biāo)示出來，結(jié)果如下表1所示。

表1 氣象要素與小麥赤霉病發(fā)生情況的相關(guān)系數(shù)

為了進(jìn)一步研究出相關(guān)氣象要素對小麥赤霉病的發(fā)生程度的影響，根據(jù)前文所分的6個組合將相關(guān)性較大的影響因子進(jìn)行合成分析，可以得出以下結(jié)論。

第一，大冶市小麥赤霉病的流行、傳播與發(fā)展是小麥抽穗揚花期間的氣溫、相對濕度、降水量、降雨日和日照等多個氣象要素共同作用的結(jié)果[6]。小麥赤霉病的發(fā)生程度主要是受4月中旬和5月下旬累計降水量的影響，當(dāng)4月中旬累計降水量在47.2～167.6 mm范圍內(nèi)，5月下旬累計降水量在38.8～74.5 mm或超過111.7 mm時，4月中旬和5月下旬的降水量越多，越利于小麥赤霉病大流行的發(fā)生。而病情指數(shù)與小麥赤霉病的發(fā)生程度呈正相關(guān)性，進(jìn)而表明小麥赤霉病的發(fā)生情況與5月下旬和5月累計降雨日息息相關(guān)，當(dāng)5月累計降雨日大于12 d，5月下旬降雨日在2～9 d時，5月下旬的降雨日和5月的累計降雨日天數(shù)越多，小麥赤霉病發(fā)生就越嚴(yán)重。4月上旬相對濕度、4月累計日照、5月上旬平均氣溫、5月下旬降水量和日照對小麥赤霉病的平均病穗率有顯著影響，說明它們會影響小麥赤霉病的傳播和發(fā)展，當(dāng)小麥赤霉病發(fā)生嚴(yán)重時，如果5月上旬平均氣溫大于21.6℃，此時5月上旬的平均氣溫越高，小麥赤霉病傳播范圍就越小；同理，當(dāng)5月下旬累計降水量為74.5～111.7 mm時，此時如果5月下旬累計降水量越多，一定程度上會抑制小麥赤霉病的傳播與發(fā)展。而當(dāng)4月上旬平均相對濕度出現(xiàn)在72%～75%范圍內(nèi)、4月累計日照時數(shù)在129.4～146.5 h和5月下旬累計日照時數(shù)在46.2～48.9 h和51.1～55.4 h范圍內(nèi)時，4月上旬的高濕、4月充足光照、5月下旬充足光照都較利于小麥赤霉病的發(fā)展與傳播[7-9]。

第二，降水量、降雨日少，相對濕度小的年份，小麥赤霉病病害相對較輕，反之嚴(yán)重。例如，2005年和2007年這兩年，4—5月的平均溫度相差不大，但2005年4—5月累計降水量275.7 mm，累計降雨日26 d，平均相對濕度69.9%；2007年4—5月累計降水量270.4 mm，累計降雨日16 d，平均相對濕度68.5%，所以2007年小麥赤霉病的病害程度不及2005年的嚴(yán)重。又如1995年4—5月累計降水量469.9 mm，累計降雨日33 d，平均相對濕度78.8%，降水量和降雨日數(shù)多、相對濕度大，當(dāng)年小麥赤霉病出現(xiàn)大流行，甚至是最高級5級。

第三，平均溫度對小麥赤霉病流行程度影響不明顯，不過5月上旬的平均氣溫會影響小麥赤霉病局部的傳播與發(fā)展，尤其是當(dāng)5月上旬的平均氣溫超過21.6℃時，此時5月上旬的平均氣溫越高，小麥赤霉病傳播范圍就越小[10-12]。此外，當(dāng)4月平均氣溫在15.2℃～25.0℃，5月平均氣溫在20.2℃～25.0℃時，如果其他氣象要素達(dá)到了小麥赤霉病發(fā)病要求，溫度不論高低都能造成不同程度的小麥赤霉病流行；當(dāng)4月的月平均氣溫大于16.9℃，5月的月平均氣溫小于22.7℃時，4月的月平均氣溫越高，5月的月平均氣溫越低時，小麥赤霉病的發(fā)生情況就越嚴(yán)重。

3 結(jié)束語

在小麥抽穗揚花期間，小麥赤霉病的發(fā)生程度主要受4月中旬和5月下旬的累計降水量、5月下旬和5月的月累計降雨日影響[13-14]。當(dāng)4月中旬降水量在47.2～167.6 mm時，5月下旬降水量為38.8～74.5 mm或超過111.7 mm時，此時4月中旬和5月下旬的降水量越多，大冶市的小麥赤霉病發(fā)生就越嚴(yán)重，當(dāng)年也越容易出現(xiàn)大流行年；當(dāng)5月的月累計降雨日超過12 d，5月下旬降雨日在2～9 d時，5月下旬降雨日和5月的月累計降雨日天數(shù)越多，小麥赤霉病發(fā)生就越嚴(yán)重，當(dāng)年也越容易出現(xiàn)大流行年。

在小麥抽穗揚花期間，小麥赤霉病的傳播與發(fā)展主要受4月上旬的平均相對濕度、4月的月累計日照時數(shù)、5月上旬的平均氣溫，以及5月下旬的累計降水量和日照時數(shù)的影響。當(dāng)5月上旬的平均氣溫高于21.6℃時，此時如果5月上旬平均氣溫越高，小麥赤霉病的傳播與發(fā)展越會受到抑制；當(dāng)5月下旬累計降水量在74.5～111.7 mm時，此時如果5月下旬累計降水量越多，越能抑制小麥赤霉病的傳播與發(fā)展；而當(dāng)4月上旬的平均相對濕度出現(xiàn)在72%～75%、4月的月累計日照時數(shù)在129.4～146.5 h及5月下旬累計日照時數(shù)在46.2～48.9 h和51.1～55.4 h時，4月上旬的高濕度、4月和5月下旬充足的光照都在一定程度上加快了小麥赤霉病的傳播與發(fā)展。

當(dāng)小麥抽穗揚花期的月平均溫度出現(xiàn)在15.2℃～25.0℃時，月平均溫度對小麥赤霉病的發(fā)生程度影響不明顯。當(dāng)4月的月平均溫度為15.2℃～20.4℃時，5月的月平均溫度為20.2℃～25.0℃時，如果其他影響因子滿足了赤霉病的發(fā)病條件，大冶市均會發(fā)生不同程度的赤霉病病害，不過當(dāng)4月的月平均氣溫大于16.9℃，5月的月平均氣溫小于22.7℃時，此時4月的月平均氣溫越高，5月的月平均氣溫越低，小麥赤霉病的發(fā)生情況就越嚴(yán)重。而當(dāng)5月上旬的平均氣溫超過21.6℃時，此時5月上旬的平均氣溫越高，小麥赤霉病傳播范圍就越小。

當(dāng)4月平均相對濕度大于69.4%，5月平均相對濕度大于72.5%時，此時4月和5月的平均相對濕度越大，小麥赤霉病的發(fā)生就越嚴(yán)重。而4月上旬的相對濕度主要影響小麥赤霉病平均病穗率的大小，當(dāng)4月上旬的平均相對濕度出現(xiàn)在72%～75%時，4月上旬的平均相對濕度越高，小麥赤霉病的平均病穗率就越大，其傳播與發(fā)展范圍就越廣。

小麥赤霉病與4—5月氣象要素關(guān)系密切，在降水量較多、降水持續(xù)時間長的氣候條件下，才會大流行；只是降水量多但持續(xù)時間短，或降水量少而持續(xù)時間長，小麥赤霉病發(fā)病就較輕。當(dāng)4月的月累計降水量超過96.9 mm，5月的月累計降水量超過149.8 mm時，4月和5月的降水量越多，越容易導(dǎo)致高流行等級的小麥赤霉病發(fā)生；但是5月下旬的降水量并不是越多越好，當(dāng)5月下旬累計降水量在74.5～111.7 mm時，如果此時5月下旬累計降水量越多，越會抑制小麥赤霉病的傳播與發(fā)展。