威宁马铃薯晚疫病气象条件分析及预测

柯莉萍，张 艳，阎 廷，聂 祥，胡永松，陈余明

（1.贵州威宁县气象局，贵州毕节 553100；2.毕节市气象局，贵州毕节 551700）

引言

农业是威宁主要经济支柱。近10年来，威宁马铃薯的种植面积逐年递增，目前马铃薯种植面积在1 100km2左右，年产量270万t左右，马铃薯成为农民的主要经济作物。马铃薯晚疫病的发生频次高，造成的危害大，晚疫病发生重的年份马铃薯能减产1/3甚至更多。阴雨日多，湿度大，气温适宜，日照时数少是造成马铃薯晚疫病发生发展的主要因素，因此对马铃薯晚疫病与气象条件相关性进行研究，对威宁经济社会发展，提高农民收入有着重要的意义。

1 资料和方法

威宁县草海镇白岩村、启噶村海拔高度2.2km，直线距离10km，本文利用2010年～2015年威宁马铃薯晚疫病侵染资料和相应时段内威宁气象站的降雨量、相对湿度、平均气温等气象资料，采用数理统计法，Fisher线性判别法建立预报模型。

1.1 威宁马铃薯晚疫病侵染情况

2010年～2012年威宁县草海镇白岩村，2013年～2015年威宁县草海镇启噶村5月1日～8月31日马铃薯生育期，各月均发生晚疫病，主要集中在6月～8月，2010年晚疫病发生侵染57次，2011年发生侵染22次，2012年发生侵染71次，2013年发生侵染30次，2014年发生侵染34次，2015年发生侵染29次，其中2012年侵染极重25次，2012年气象条件比较利于马铃薯晚疫病的发生与发展。2011年发生晚疫病侵染的次数较少，相对来说，气象条件不利于发生。

1.2 气象条件分析

马铃薯晚疫病在气温适宜的情况下，其病菌的传播靠雨水和气流，威宁属于亚热带湿润季风气候区，农作物的发育生长主要集中在5月～9月，农业主要病虫害发生在此期间，通过分析马铃薯晚疫病与生长发育期的平均降雨量、相对湿度、平均气温有很好的相关性，在温度具备的条件下，连续性阴雨天气、多雾利于马铃薯晚疫病的发生流行。

1.2.1 气温

气温是马铃薯晚疫病发生的基本条件，统计计算2010年～2015年5月～8月逐年马铃薯晚疫病发生情况与平均气温的相关性发现，平均气温在一定范围内与晚疫病的发病率呈正相关，气温过高或过低，均不利于晚疫病的发生和流行，在威宁当日平均气温为10～20℃时发生晚疫病的概率最大。

1.2.2 降水量

通过对2010年～2015年5月～8月日降雨量与晚疫病的发病率单因素方差分析，计算和检验不同日降雨量情况下晚疫病因子的差异，日降雨量小于10mm发生晚疫病比例为24%左右，10～20mm发生比例为37.5%左右，20～30mm之间为50%，30～40mm之间达到90%以上，高于40mm为33%左右。不同日降雨量发生晚疫病有显著差异。因此日降雨量为30～40mm时发生晚疫病的概率最大。

1.2.3 相对湿度

生育期马铃薯晚疫病侵染程度与相对湿度紧密相关，它们之间呈现正相关关系。在温度适宜的条件下，湿度越大，发生晚疫病的概率越大。通过研究发现，日平均相对湿度为10%～60%之间，发生晚疫病的概率很小，基本为零。日平均相对湿度为60%以上时，发生的概率呈线性的递增趋势。有专家研究在7月～8月份，连续3～4天空气湿度超过72%，10天内就可能出现马铃薯晚疫病中心病株。

1.2.4 日照时数

马铃薯晚疫病的发生与日照时数呈负相关，研究发现，当日照时数小于5h，发生晚疫病的概率最大，5～10h之间次之，高于10h发生晚疫病的概率最小。

1.2.5 日平均风速

马铃薯晚疫病的传播靠气流和雨滴，风速过大，相对湿度变小，不利于病毒的发生和流行，通过对日平均风速分析，日平均风速1～3m/s晚疫病发生的概率最大，高于3m/s发生的概率较小。

2 马铃薯晚疫病的预测预报模型的建立

2.1 组平均值的同等检验

为了检验各个变量在两个组别（未发生晚疫病与发生晚疫病）中的显著性差异，因此进行组平均值的相等检验。

表1 组平均值的同等检验

表 1是对各组均值是否相等的检验，从显著性来看，3 个变量在不同组中的均值，除日平均气温外，其他变量存在显著性的差异。

2.2 总体协方差检验

为了进一步检验该样本是否适合做贝叶斯判别分析，通过 Box’s M（B）协方差检验如下：

表2 测试结果

检验等同物填充协方差矩阵的空假设。

表2是对各总体协方差阵是否相等的统计检验，由 F 值及显著性得知，各总体协方差阵存在着显著性的差别，故适合作贝叶斯判别。

Fisher 判别系数用来直接进行一个案例的判别。只要把案例的原始变量代入，其中最大的一个值所对应的分组便是判别分组。

表3 分类函数系数

Fisher 的线性判别式函数

第一组（即没有发生晚疫病）的分类函数为y1=1.737x1-0.086x2+1.301x3+2.235x4+4.297x5-74.328

第二组（即发生晚疫病）的分类函数为y2=1.953x1-0.086x2+1.379x3+2.120x4+3.999x5-82.923

2.3 判别分类结果

根据以上的判别函数对所有样本的预测结果进行分析如下：

表4 分类结果 a

根据表4可以得知，针对没有发生晚疫病情况的案例，判断准确率达到 66.3%；针对已发生晚疫病情况的案例，判断准确率达到 88.2%。总体来看，判断准确率达到 72.1%。

3 结论

马铃薯晚疫病日平均气温在10～20℃呈正相关；马铃薯晚疫病相对湿度呈正相关，在60%以上相关性呈线性递增；日照时数与马铃薯晚疫病呈负相关，日照时数低于5h，发生晚疫病的概率最大；晚疫病预测预报模型经检验总体预报准确率72%左右，预报准确率较高，能满足业务需要；当函数值y1大于y2时，发生晚疫病的可能性小，反之，发生晚疫病的可能性大。

[1] 詹金碧，江健，石声俊，等. 部分马铃薯主栽品种田间抗晚疫病性初步鉴定[J].贵州农业科学，2009，37（03）：47-48.

[2] 袁军海.我国马铃薯晚疫病的发生与防治[J].南京农专学报，2003（02）：46-50.