馬鈴薯晚疫病的預(yù)報方法

馬鈴薯晚疫病的預(yù)報方法

莊浪縣位于甘肅省東部，位于六盤山腳下，海拔140.2857m，年平均降水489mm，平均氣溫8.1，無霜期142天。馬鈴薯是莊浪縣的主要作物之一,常年播種面積16667hm2左右,占全縣糧食作物播種面積的33.0%。其產(chǎn)量的高低對全縣,尤其是對貧困山區(qū)農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)水平具有重要影響。近年來,由于馬鈴薯晚疫病的大面積發(fā)生,嚴(yán)重影響馬鈴薯產(chǎn)量的提高,全縣馬鈴薯晚疫病常年發(fā)生面積13333hm2,年產(chǎn)量損失約5萬t,許多田塊甚至絕收。因此,研究簡便有效的預(yù)報方法,及早準(zhǔn)確掌握防治適期,對提高防治效果有著極其重要的意義。我國重慶、貴州等省(市)在引進(jìn)Davis無線自動氣象站后,將比利時的CARAH模型應(yīng)用于馬鈴薯晚疫病預(yù)測預(yù)警方面,取得了顯著成效,2010年莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心在甘肅省植保植檢站的支持下,購置了相關(guān)儀器設(shè)備,開展馬鈴薯晚疫病預(yù)測預(yù)報嘗試,建立的預(yù)報模型與實(shí)際發(fā)生期的擬合程度較高,現(xiàn)報道如下。1材料和方法1.1氣象站號碼申請開通Davis無線自動氣象站、TCP/Com軟件、WeatherLink數(shù)據(jù)卡由美國加利福尼亞州海沃德市戴維斯儀器儀表公司(Davisinstruments)研制,北京渠道科學(xué)器材有限公司提供;GPRS模塊中使用的手機(jī)號碼在當(dāng)?shù)匾苿庸旧暾堥_通(簡稱氣象站號,下同);用戶電腦、互聯(lián)網(wǎng)、Excel辦公軟件由甘肅省莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心提供。指示作物為馬鈴薯,早熟品種為克新2號,易感病;中熟品種為K166,易感病;晚熟品種為莊薯3號,抗病,均由甘肅省莊浪縣隴原薯業(yè)有限公司提供。1.2方法1.2.1馬鈴薯田間保護(hù)設(shè)施5月10日馬鈴薯出苗期,將Davis無線自動氣象站安放到甘肅省莊浪縣中川農(nóng)業(yè)科技示范園區(qū)馬鈴薯田間,四周設(shè)保護(hù)柵欄,控制臺置放在園區(qū)辦公室,距氣象站70m。遠(yuǎn)程用戶電腦接入互聯(lián)網(wǎng),安置在莊浪縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心植保植檢站,并安裝TCP/Com軟件和WeatherLink數(shù)據(jù)卡,并完成各項(xiàng)參數(shù)、數(shù)據(jù)單位、通訊端口、IP地址的設(shè)置。1.2.2下載氣象數(shù)據(jù)啟動TCP/Com程序,激活TCP/Com處于偵聽狀態(tài)(圖1),操作員用自己的移動手機(jī)向氣象站號發(fā)送英文IP地址、本地端口短信,待出現(xiàn)TCP/IP連接的提示、信號燈閃爍時打開WeatherLink下載氣象數(shù)據(jù)。在瀏覽窗口點(diǎn)擊導(dǎo)出記錄(圖2),建立文件名,保存TXT文件。1.2.3增設(shè)“侵蝕程度薄”在Excel表中導(dǎo)入氣象數(shù)據(jù),建立“原始數(shù)據(jù)薄”,選擇其中的日期、時間(h)、田間溫度(℃)、田間濕度(%)、降水量(mm)5項(xiàng)指標(biāo),新建“侵染程度薄”,作為統(tǒng)計分析的基礎(chǔ)數(shù)據(jù);應(yīng)用統(tǒng)計函數(shù)中的平均(AVERAGE)、計數(shù)(COUNT)、合計(SUM)、最大值(MAX)、最小值(MIN)功能,以不同背景顏色遴選出田間濕度≥90%(簡稱濕潤期,下同)連續(xù)8h以上的時段,計算日平均溫度、日最高溫度、日最低溫度及持續(xù)小時數(shù),以及日平均濕度、日最高濕度、日最低濕度,日降水量,以確定馬鈴薯晚疫病菌侵染程度及侵染次數(shù)(圖3)。1.2.4馬鈴薯生產(chǎn)周期曲線新建“氣象曲線圖薄”,選擇“原始數(shù)據(jù)薄”中的日期、田間溫度、最高溫度、最低溫度、降水量指標(biāo),以及“侵染程度薄”中的平均濕度、最高濕度、最低濕度指標(biāo),數(shù)據(jù)編輯后插入折線圖,可繪制出馬鈴薯全生育期降水曲線圖、田間濕度曲線圖、田間氣溫曲線圖。新建“侵染周期圖薄”,根據(jù)“侵染程度薄”和“氣象曲線圖薄”數(shù)據(jù),依據(jù)CARAH模型要求的氣象條件,繪制出晚疫病菌Conce積分繁殖侵染周期曲線圖。1.2.5調(diào)查校正在田間氣象站周圍不噴藥防治的馬鈴薯地塊,每個品種選定5個點(diǎn),每點(diǎn)調(diào)查30~50株,每7d調(diào)查1次,直至收獲前15d為止,每次調(diào)查記載病葉率、嚴(yán)重度和病情指數(shù),繪制晚疫病田間消長規(guī)律曲線圖,與CARAH模型曲線圖進(jìn)行擬合性比較。2結(jié)果與分析2.1中熟品種生育期降水量馬鈴薯生長期降水量分布如圖4。其中早熟品種生育期降水量124.6mm,開花前降水量49.8mm,占生育期降水量40.0%;中熟品種生育期降水量270.6mm,開花前降水72.6mm,占26.8%;晚熟品種生育期降水量306.6mm,開花前降水量125.8mm,占41.0%。開花前的干旱可抑制馬鈴薯晚疫病的發(fā)生,開花后的集中降水會導(dǎo)致晚疫病大發(fā)生。2.2現(xiàn)行生育期內(nèi)田間濕度馬鈴薯生育期田間濕度曲線見圖5。根據(jù)田間濕度資料統(tǒng)計分析,早熟品種生育期內(nèi)田間平均濕度為76.0%,≤50%最低濕度時間5d;≥90%濕潤時數(shù)為300h,占其生育期總時數(shù)的13.7%;而現(xiàn)蕾期后的濕潤期為187h,占其濕潤期總時數(shù)的62.3%。中熟品種生育期內(nèi)田間平均濕度為77.2%,≤50%最低濕度為16d;≥90%濕潤時數(shù)為633h,占其生育期總時數(shù)的23.9%;現(xiàn)蕾期后的濕潤期為571h,占其濕潤期總時數(shù)的90.2%。晚熟品種生育期內(nèi)田間平均濕度為77.4%,≤50%最低濕度為16d;≥90%濕潤時數(shù)為726h,占其生育期總時數(shù)的25.2%;現(xiàn)蕾期后的濕潤期時數(shù)517h,占其濕潤期總時數(shù)的71.2%。馬鈴薯現(xiàn)蕾前的干燥氣候不利于病菌的侵染,而現(xiàn)蕾期后的高溫潮濕條件卻有利于中晚熟品種發(fā)病。2.3馬鈴薯晚疫病菌的生長和生長發(fā)育根據(jù)田間溫度資料統(tǒng)計,馬鈴薯生育期日平均溫度11.1~25.5℃,極端最低溫度7.3℃以上,極端最高溫31.6℃以下,19~23℃的天數(shù)為44d。7月下旬至8月上旬溫度最高,日平均溫度22.2℃左右,而27℃的最高溫度只有24h(圖6)。馬鈴薯晚疫病菌的菌絲生長適溫為20~23℃,孢子囊形成的適溫為19~22℃;當(dāng)溫度>7℃時,菌絲可正常生長,隨著溫度升高,菌絲生長和孢子萌發(fā)的速度加快[1~2]。因此,上述溫度條件極有利于馬鈴薯晚疫病的發(fā)生。2.4不同溫濕度對晚疫病菌的影響當(dāng)馬鈴薯田間存在晚疫病活的初侵染源時,濕潤期內(nèi)病菌侵入葉片(莖蔓)后,濕度不是主要因素,在不同的溫度范圍,病菌每完成1次孢子萌發(fā)→孢子成熟→新孢子的侵染過程所需時間(周期)決定于每天不同的田間平均氣溫。依據(jù)Conce給出的參數(shù)記分,當(dāng)氣溫<8.0℃時不記分;8.1~12.0℃記0.75分;12.1~16.5℃記1分;16.6~20.0℃記1.5分;>20.1℃記1分;當(dāng)氣溫低于7.0℃或超過27.0℃,即使達(dá)到了一定的濕潤期,晚疫病菌也不會發(fā)生侵染,不記分。濕潤期間隔不中斷3h,則連續(xù)計1次濕潤期;中斷時間超過4h,則計算為2個不同的濕潤期。累加值達(dá)到7分即可完成1次新循環(huán),如果累加分值達(dá)不到7分時循環(huán)中止[3~4]。據(jù)此,模擬繪制出馬鈴薯晚疫病CARAH預(yù)警模型(圖7),依次預(yù)報出早、中、晚熟馬鈴薯品種生育期內(nèi)符合晚疫病菌侵染條件的達(dá)12次,其中,輕度2次,中度4次,極重6次。2.5k136田間發(fā)生情況經(jīng)田間調(diào)查驗(yàn)證,2010年馬鈴薯生育期內(nèi)出現(xiàn)12次晚疫病侵染周期。第1次為6月1—7日,克新2號田間出現(xiàn)中心病株,與CARAH預(yù)報擬合,但K166、莊薯3號未見到病葉;第2次為7月1—5日,克新2號病情進(jìn)入衰退期,而K166、莊薯3號還未見到病葉;第3次為7月10—15日,K166田間出現(xiàn)中心病株,與CARAH預(yù)報擬合,但莊薯3號未見到病葉;第4次為7月16—22日,K166田間開始流行,與CARAH預(yù)報擬合,但莊薯3號還未見到病葉;第5次為7月23—28日,K166田間大流行,與CARAH預(yù)報擬合,克新2號已經(jīng)收獲,但莊薯3號還未見到病葉;第6次為7月29日至8月4日,莊薯3號田間出現(xiàn)中心病株;第7次為8月5—11日,K166已到發(fā)病高峰,莊薯3號開始流行,與CARAH預(yù)報擬合;第8次為8月13—17日,第9次為8月19—23日,K166病情已到衰退期,莊薯3號發(fā)病到高峰期,與CARAH預(yù)報擬合;第10次為8月30日至9月5日,莊薯3號病情進(jìn)入衰退期,與CARAH預(yù)報擬合;第11次為9月7—12日;第12次為9月22—29日,晚熟品種莊薯3號已經(jīng)全田莖葉枯死,與CARAH預(yù)報擬合。說明CARAH預(yù)報模型預(yù)測的結(jié)果與實(shí)際發(fā)生期接近,擬合程度高。3馬鈴薯晚疫病發(fā)生期的預(yù)測1)利用Davis提