四川广元猕猴桃溃疡病气象条件分析

杨 华,漆定梅2,袁淑杰，张 碧

(1.成都信息工程大学 大气科学学院,四川 成都 610225;2.成都市环境保护科学研究院,四川 成都 610072)

1 引言

猕猴桃经济价值较高,富含人体所必需的17种氨基酸、多种微量元素和维生素C,经常食用猕猴桃可提高人体免疫力,减少疾病的发生。猕猴桃树在生长和发育的过程中,溃疡病会严重影响其产量和品质,阻碍了猕猴桃产业的可持续发展。

气象要素对猕猴桃溃疡病的发生发展与流行有着一定的影响。张毅军等[1]研究指出,11—2月份气温越低,降水越多,越容易导致猕猴桃溃疡病的侵染传播;王振荣等[2]研究认为,当年冬季极端气温达到-12℃,猕猴桃溃疡病将在5日内发病。目前研究普遍认为[3-9],气温、降水对猕猴桃溃疡病发生与流行影响明显：冬季极端低温越低,第二年猕猴桃溃疡病发病概率越高；冬季降水越多,第二年猕猴桃溃疡病发病概率越大。研究表明[10-16],猕猴桃溃疡病最适宜日平均气温为2—15℃,较适宜日平均气温为15—20℃，当日平均气温≥20℃,猕猴桃溃疡病基本停止。

广元位于31°31′—32°56′N、104°36′—106°45′E,年平均气温16.1℃,适合猕猴桃的生长发育。广元境内地势北高南低,嘉陵江、白龙江、东河等河流由北向南过境,呈树枝状分布,是猕猴桃溃疡病发病的高峰地区。刘绍基等[17]分析认为,苍溪猕猴桃溃疡病发生始期为12月下旬—1月下旬,病害增殖期为2月上旬—3月上旬,发病高峰期为3月中下旬—4月中旬,病害缓慢期为3月下旬—4月中旬,枝干病害停止期和花蕾受害发病期为4月下旬—5月中旬,枝梢枯萎期为4月下旬—5月下旬;蒋利[18]分析了2014—2018年广元市昭化区猕猴桃溃疡病的发生条件。本文主要分析了四川广元猕猴桃溃疡病发生的气象条件和1960—2018年的气温变化趋势,对广元猕猴桃溃疡病发生与预防具有一定的指导和现实意义。

2 资料概况与研究方法

2.1 资料概况

气象资料来自四川省广元市气象局,主要包括1960—2018年四川广元市5个地面常规气象观测站逐日气温和降水资料。

2.2 研究方法

主要采用以下研究方法:①5日滑动平均法。该方法可保持变量相对稳定,消除偶然因素产生的误差。本文利用5日滑动平均法计算临界温度时间,确定猕猴桃溃疡病发生的各个阶段时间。②气候倾向率。利用变量x(年极端气温、冬季降水、15℃临界日期、20℃临界日期)和时间序列做线性回归,Y=a+b×X。如果线性回归满足0.05显著性检验,那么以b×10为气候倾向率(日/10a)。气候倾向率直观反应了该地区的气象条件变化。

3 猕猴桃溃疡病发生与冬季气象条件

3.1 猕猴桃溃疡病发生与冬季温度条件

当冬季日最低气温低于0℃,作物体内将会结冰,发生冻害,对作物造成伤害。猕猴桃树在过冬过程中容易发生冻害,导致猕猴桃树抵抗溃疡病病菌的能力减弱,第二年猕猴桃溃疡病发生的概率大大提升,因此采用年极端最低气温分析第二年猕猴桃溃疡病的发生情况。年极端低气温越低,第二年猕猴桃溃疡病发生的概率越大,病情越重;年极端低气温越高,第二年猕猴桃溃疡病发生的概率越小,病情越轻。

广元市冬季极端最低气温随时间变化状况见图1。从图1可见,青川县、广元市、旺苍县通过了0.05的显著性检验,这几个地区的气候倾斜向率分别为0.2℃/10a、0.4℃/10a、0.4℃/10a。即青川、广元、旺苍冬季极端最低气温随时间有升高趋势;剑阁、苍溪未通过0.05的显著性检验,即剑阁、苍溪冬季极端气温随时间变化不明显。青川冬季极端气温为-9.2—-2.9℃,1975年最低,1990年最高；广元冬季极端气温为-8.6—-1.7℃,2015年最低,1989年最高;剑阁冬季极端气温为-7.8—-2.0℃,1975年最低,1988年最高;旺苍冬季极端气温为-7.2—-0.5℃,1975年最低,2009年最高;苍溪冬季极端气温为-4.6—0.3℃,1975年最低,1970年最高。

注:a.青川;b.广元;c.剑阁;d.旺苍;e.苍溪。

图1广元冬季极端最低气温随时间变化状况(1960—2018年)

为了更深入讨论冬季极端最低气温对广元猕猴桃溃疡病的影响,对冬季极端最低气温进行了详细划分(表1)。

表1 广元冬季极端低温分布统计

从表1可见,除苍溪冬季极端低温出现在0℃以上,其他4个地方均低于0°C,但高于-10°C。其中,青川的冬季极端低温-4—-6℃,共有27年,占47%;-6—-8℃,共有23年,占40%。广元的冬季极端低温-4—-6℃,共有25年,占43%；-2—-4℃,共有28年,占48%。剑阁的冬季极端低温-4—-6℃,共有29年,占50%;-2—-4℃,共有22年,占38%。旺苍的冬季极端低温-2—-4℃,共有27年，占47%；-4—-6℃,共有15年,占26%。苍溪的冬季极端低温-2—0℃,共有32年,占55%；-2—-4℃,共有19年,占33%。

综上所述:①青川的冬季极端低温最低,为-9.2—-2.9℃。②广元、剑阁和旺苍的冬季极端低温居中,温度较低的依次是旺苍、剑阁和广元,最低值分别为-7.2℃、-7.8℃和-8.6℃,最大值分别为-0.5℃、-2.0℃和-1.7℃。③苍溪的冬季的极端低温最高,最低值为-4.6℃,最高值为0.3℃。④青川的冬季极端低温为-4—-6℃,广元为-2—-4℃，剑阁为-4—-6℃，旺苍为-2—-4℃，苍溪为-2—0℃。⑤冬季冻害青川最严重,苍溪最轻。即青川猕猴桃溃疡病发病概率较高,苍溪发病率较低,旺苍、剑阁、广元发病率居中。

3.2 猕猴桃溃疡病发生与冬季降水条件

冬季降水较多,猕猴桃溃疡病第二年发病概率会增大，反之下降[18]。广元冬季降水量随时间变化见图2。

注:a.青川;b.广元;c.剑阁;d.旺苍;e.苍溪。

图2广元市冬季降水随时间变化(1960—2018年)

从图2可见,青川、广元、剑阁、旺苍、苍溪冬季降水随时间变化均未通过0.05的显著性检验,即冬季降水量随时间变化不明显。青川的冬季降水量最多为48.6mm,降水量最少为5.4mm,58年的冬季降水量平均值为22.5mm，有32年冬季降水量大于20mm,占55%；广元冬季降水量最多为55.8mm,降水量最少为1.6mm,平均降水量为16.5mm，其中降水量大于15mm有25年,占43%；剑阁冬季降水量最多为49.6mm，降水量最少为5.8mm,平均降水量为27.1mm，其中降水量大于25mm的有38年,占77%；旺苍冬季降水量最多为67.7mm,降水量最少为10.6mm,平均降水量为32.1mm，其中降水量大于30mm的有26年,占45%；苍溪冬季降水量最多为72.7mm,降水量最少为7.7mm,平均降水量为35.3mm，其中降水量大于35mm的有25年,占43%。

综上所述,广元市冬季降水量较少、差异也较小,降水量与温度的差异相比所占比重相对较小,因此冬季影响广元市猕猴桃溃疡病的主要气象因素为温度条件。

4 猕猴桃溃疡病发生与春季气象条件

4.1 猕猴桃溃疡病发生与春季气象指标

从表2可见,广元市的猕猴桃从2月下旬开始抽梢,3—4月为坐果期,猕猴桃溃疡病发病高峰期主要集中在这段时间,因此猕猴桃溃疡病主要影响猕猴桃的开花和坐果过程。如果猕猴桃开花期的气温达到猕猴桃溃疡病开始发病的最适合温度，就必须采取相应的措施进行及时防治，否则将严重影响猕猴桃的产量。本文主要分析了广元市猕猴桃溃疡病发病高峰期的结束温度和不适宜发病的温度，以期为猕猴桃产区提供可选择的防治措施。猕猴桃溃疡病发病的温度条件见表3。从表3可见,猕猴桃溃疡病发病的最适合温度为2—15℃,发病结束的温度为20℃。

表2 猕猴桃生育周期

表3 猕猴桃溃疡病发病气温

4.2 猕猴桃溃疡病发生与春季15℃临界期

从表2、表3可见，气温15℃是猕猴桃溃疡病发病高峰的截止温度,因此分析每年15℃的临界温度对猕猴桃溃疡病的预防具有非常重要的意义。本研究主要采用五日滑动平均法计算了15°C临界温度的日期,作为猕猴桃溃疡病发病高峰结束的日期。同时对青川、广元、剑阁、苍溪猕猴桃溃疡病发生的气候条件和15℃临界温度日期随时间变化状况进行了分析，其中广元15℃临界温度日期随时间变化状况见图3。

注:a.青川;b.广元;c.剑阁;d.旺苍;e.苍溪。

图3广元春季15℃临界温度随时间变化(1960—2018年)

从图3可见,青川、广元、剑阁、旺苍、苍溪均未通过了0.05的显著性检验,表明15℃临界日期随时间的变化不明显。其中,青川15℃临界温度在58年中最早为3月30日,最晚日期为5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出现36年,占65%。广元15℃临界温度最早为3月25日,最晚为5月1日,主要集中在4月中旬和下旬,共出现42年,占72%。剑阁15℃临界温度最早为3月19日,最晚为5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出现35年,占60%。旺苍15℃临界温度最早为3月19日,最晚日期5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出现29年,占50%。苍溪15℃临界温度最早日期是3月25日,最晚日期5月11日,主要集中在4月中旬和下旬,共出现41年,占70%。

综上所述,猕猴桃溃疡病发病高峰结束日期苍溪、广元均比剑阁、旺苍分别提前了一旬,比青川提前了两旬。一年中猕猴桃溃疡病发病高峰的持续日期,广元、苍溪分别比旺苍、剑阁少10天,比青川少20天。

4.3 猕猴桃溃疡病发生与春季20℃的临界日期

当温度超过20℃,猕猴桃基本上不会发生溃疡病，因此分析每年20℃的临界温度,对猕猴桃溃疡病结束日期的计算有着重要意义。本文采用五日滑动法计算出20℃临界温度的日期作为猕猴桃溃疡病发病结束的日期。

广元市20℃临界温度日期随时间的变化状况见图4。从图4可见,青川、广元、剑阁、旺苍、苍溪都未通过0.05的显著性检验,表明20℃临界日期随时间变化不明显。其中,青川20℃临界温度最早日期为4月20日,最晚日期为5月31日,主要集中在5月中旬和下旬,共出现37年,占64%。广元20℃临界温度最早日期为4月17日,最晚日期5月22日,主要集中在五月上旬和中旬,共出现37年,占64%。其中,剑阁20℃临界温度最早日期为4月17日,最晚日期5月29日,主要集中在5月上旬和中旬,共出现41年,占68%。旺苍20℃临界温度最早的日期为4月15日,最晚日期为5月22日,主要集中在4四月下旬、5月上旬,共出现32年,占59%。其中,苍溪20℃临界温度最早日期为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,共出现36年,占67%。

从猕猴桃溃疡病发病的结束日期来看，苍溪、旺苍都比剑阁、广元提前了一旬,比青川提前了两旬。那么,一年中猕猴桃溃疡病发病高峰的持续日期中广元、苍溪比旺苍、剑阁少10天,比青川少20天。

注:a.青川;b.广元;c.剑阁;d.旺苍;e.苍溪。

图4广元春季20℃临界温度随时间变化(1960—2018年)

5 结论

主要是:①广元的年极端最低气温为-9.2—0.3℃,其中最高在苍溪，为0.3℃,最低在青川，为-9.2℃。冬季降水差异不大,基本上集中在30—50mm之间。②猕猴桃溃疡病发病高峰结束的临界温度为15℃,而15℃临界温度日期在苍溪最早,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。猕猴桃溃疡病发病结束的临界温度为20℃,而20℃临界温度的日期为苍溪最早,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青川猕猴桃溃疡病发病的概率最大、时间最长，发病高峰主要是在2月下旬到4月下旬；苍溪猕猴桃溃疡病发病概率最小、时间最短,发病高峰主要集中在2月下旬到4月中上旬。