自贡市玉米主要病虫害气象等级预报模型

2020-06-09罗伟段修荣钟莉王玲玲王茹琳

江苏农业科学 2020年7期

罗伟　段修荣　钟莉　王玲玲　王茹琳

摘要：利用2001—2017年四川省自贡市玉米主要病虫害发生面积与同期气象资料，研究自贡市气象条件对玉米主要病虫害发生的影响。通过相关分析等方法筛选气象预报因子，采用多元回归分析建立自贡市玉米主要病虫害气象条件等级预报模型。结果表明，5月中旬至7月上旬的降水量和湿度对玉米病害的发生面积影响最为显著，温度次之;4—6月的温度和降水量对玉米虫害的发生面积影响最为显著，湿度次之;7—8月频发的高温对玉米病虫害的发生发展均有明显的抑制和消弱作用。对模型进行检验，历史回代检验气象等级综合拟合准确率达到91%，2018年试报检验气象等级综合准确率达到100%，模型预测效果较好，能够为自贡市开展玉米主要病虫害防治提供科学的气象决策依据。

关键词：自贡市;玉米;病虫害;气象条件;预报模型

中图分类号： S435.13文献标志码： A

文章编号：1002-1302（2020）07-0118-05

玉米是四川省自贡市的主要粮食作物，常年种植面积超过3.7万hm2，年产量约达20万t，占全年粮食总产的15%左右，在保证粮食安全方面占有非常重要的地位。近年来，自贡市玉米病虫害发生面积在7万hm2次左右，是影响玉米高产的重要因素，而玉米病虫害的发生、发展、流行都与气象条件关系密切[1-7]，一旦遇到适宜的气候条件，就会大面积暴发流行，对地方经济和玉米安全生产构成威胁。因此，开展自贡市玉米主要病虫害气象条件研究十分必要。

目前，国内学者对作物病虫害的研究主要集中在气象条件和预报方法，高迎娟等运用统计学原理，建立病虫害发生程度气象等级预测模型[8-10];冯思宇为提高预报小麦白粉病的时效性，使小麦白粉病对突发状况的应变能力增强，利用贝叶斯网络构建了小麦白粉病预测模型[11]。司丽丽等运用Fisher判别准则，构建了小麦白粉病发生程度的判别分级模型，模型预报效果较好[12]。何燕等通过BP人工神经网络建立稻飞虱发生等级预报模型，较线性回归模型具有更高的拟合率和更强的预报预测能力[13]。虽然预报方法较多，但主要是针对作物某一种病害或虫害进行预报研究，而对作物主要发生的病虫害综合预报研究较少，且自贡地区特殊的地形地貌和气候条件对玉米病虫害的发生发展与其他地区有所不同。为此，本研究通过分析自贡市玉米主要病虫害发生与气象条件的关系，利用相关性分析等多种方法筛选气象预报因子，建立玉米主要病虫害发生气象条件等级综合预报模型，旨在为自贡市开展玉米主要病虫害的综合预报和防治提供决策依據。

1 材料与方法

1.1 资料来源

气象资料来源于自贡市气象观测站，包括2001—2017年自贡市玉米生育期时段内（3—8月）逐日平均气温、降水量、相对湿度等。病虫害资料来源于自贡市植保站，包括2001—2017年所有病害、虫害和4种主要病虫害逐年发生面积等。

1.2 研究方法

1.2.1 资料处理根据玉米病虫害发生面积、发生程度、对玉米产量损失大小，结合植保专家经验，对自贡市玉米病虫害进行筛选，确定影响自贡市玉米的主要病虫害有大斑病、小斑病、纹枯病、玉米螟、蚜虫等，其中大斑病、小斑病和纹枯病发生面积分别占病害发生面积的8%、75%，玉米螟和蚜虫发生面积分别占虫害发生面积的37%、13%。

1.2.2 分级方法将2001—2017年所有病害、虫害和4种主要病虫害的发生面积从小到大等差分为5级，并对应不适宜、适宜、较适宜、次适宜、最适宜5个气象等级。

1.2.3 分析方法参考程海霞等的方法[14-17]，利用SPSS进行相关分析，筛选出与玉米主要病虫害发生面积相关性显著、生物学意义明确、预报时间相对提前的气象预报因子，以发生面积为预报对象，采用多元回归方法建立预报模型。

2 玉米病虫害发生的气象条件研究

2.1 玉米病害

自贡市玉米病害常年在4月下旬日平均气温稳定超过20 ℃时始见，5—6月常年旬平均温度在22～26 ℃之间，有利于玉米病害的发生发展。从4月开始降水量逐渐增加，5—8月降水量年际差异较大，旱涝交替发生。若5—8月雨量雨日偏多、湿度偏大，则病害发生严重;若雨量雨日偏少，出现春旱、夏旱或伏旱，7—8月高温日数较多，则不利于病害发生。2003—2005年3年玉米病害发生面积处于历史前3位，期间气温适宜，且5—6月均呈现出雨量雨日多、湿度大的特点，尤其是在病害面积发生最大的2005年，5月上旬到6月中旬气温在20～29 ℃之间，降水量偏多20%～40%，降水日数比常年偏多8 d左右，平均相对湿度在75%～95%之间，整体农业气象条件非常有利病害的暴发流行。

2.1.1 玉米大斑病、小斑病玉米大斑病、小斑病喜温暖潮湿的环境，发病气象条件基本上相似，但发病适温小斑病较大斑病高5～10 ℃[18]。当4月下旬日平均气温稳定超过20 ℃以上时，大斑病始见，当5月中下旬日平均气温上升到23 ℃以上时，小斑病始见;6月上旬至7月上旬日平均气温维持在23～27 ℃之间，处于大斑病、小斑病发生皆适宜的温度区间[18-19]，其中6月下旬、7月上旬的降水量和湿度分别为玉米生育期期间的最高值和次高值。由此可见，6月下旬至7月上旬春玉米灌浆、夏玉米拔节孕穗期间，多雨高湿适温的气象条件是导致自贡市玉米大斑病、小斑病在此期间高发的主要因素。从5月中旬到7月上旬，旬平均气温维持在22～26 ℃之间，如遇连阴雨天气，相对湿度持续在90%以上，病害迅速发展，易大面积流行，造成严重损失。

2.1.2 玉米纹枯病 5月中下旬春玉米拔节抽雄期，旬平均气温在22～24 ℃时玉米纹枯病始见，随着温度升高、湿度增大、降水增多，发病率逐渐增加;6月中下旬春玉米吐丝灌浆期、夏玉米拔节孕穗期，为玉米纹枯病常年发生高峰期;5中旬到6月下旬气温在25～30 ℃之间，雨日多、湿度大，利于纹枯病大面积发生;进入7月后，虽然后期降水和湿度条件更有利于纹枯病发展，但7—8月高温天气频发，日极端最高气温在35 ℃以上的天数历年平均达到15 d左右，这对纹枯病的侵染和发展起到明显的抑制作用[20]。

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