昌吉州冬小麦雪霉雪腐病气象等级预报

简咏梅 张建云

摘要：雪霉雪腐病是新疆维吾尔族自治区昌吉回族自治州冬小麦的主要病害，每年都有不同程度发生，随着气象条件的变化形成了发病周期。通过搜集1996-2018年病害资料与田间调查，分析冬小麦雪霉雪腐病发病率与冬季最大积雪深度、≥20cm积雪日数、≥30cm积雪日数、3月中旬降水量、3月下旬平均气温等19个气象因子的相关性，筛选出强相关性气象因子，建立了冬小麦雪霉雪腐病发生气象等级预报模型，通过应用检验，有比较好的预报效果。

关键词：冬小麦;雪霉雪腐病;气象等级预报;昌吉州

中图分类号：S427 文献标识码：A

文章编号：0439-8114（2020）09-0024-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2020.09.005

雪霉雪腐病（Snowmold）是新疆维吾尔族自治区昌吉回族自治州（简称昌吉州）冬小麦的主要病害，从1950年代有记载以来，每年都有不同程度的发生，而且随着气象条件的变化形成了发病周期。据昌吉州农业技术推广中心统计，1996-2018年，昌吉州地区小麦雪霉雪腐病为常发病害，部分年份遇特殊气候重发生（图1）[1]。

2010年，昌吉州大部分地区遭遇60年不遇的持续强降雪天气，由于降雪量大、气温偏低、积雪融化时间长，小麦雪霉雪腐病发病面积达到38867hm²，部分田块发病率达到71.4%。

昌吉州位于北纬43°20′-45°00′，东经85°17′-91°32′。东西长541km，南北宽285km，总面积73000km²。地势南高北低，由东南向西北倾斜，南部是天山山地，中部为广袤的冲积平原，北部为浩瀚的沙漠盆地，这片区域习惯上被称为天山北坡。

昌吉州是农业生产大区，也是冬小麦适宜种植区。全年农作物播种面积约533334hm²，其中冬小麦年播种面积106667hm²，奇台县、木垒县、吉木萨尔县均是冬小麦种植大县。冬小麦种植品种主要为新冬18号、新冬22号、新冬41号、新冬17号，占到冬麦播种面积的83.1%，小麦良种覆盖率达到95%以上。

冬小麦在种植过程中，由于气候、土壤等因素的影响，容易诱发小麦雪霉雪腐病。凡存在一定的菌源量，积雪量大、积雪时间长，地面长期处于低温和潮湿条件下的麦区都极易发病。病源主要危害幼苗，发病轻则分蘖死亡，严重减产，重症田会造成全田毁灭，甚至翻耕改种[2]。

通过研究气候条件对冬小麦雪霉雪腐病发生潜势的影响，建立昌吉州冬小麦雪霉雪腐病发生气象等级预测模拟模型，对其发生和流行程度进行及时准确的预报，可以为昌吉州粮食作物生产管理提供技术支持，科学指导农业生产，合理使用农药，提高农作物的品质和产量。

1 资料来源

1.1 气象资料

据昌吉州农业部门监测，冬小麦雪霉雪腐病发生与冬季积雪情况密切相关，发病关键期在返青期前后，播种期（昌吉州冬小麦播种期在9月20日至10月10日）气候条件影响不大。而昌吉州冬小麦历年返青期为3月15日前后，因此气象数据采用昌吉州冬小麦种植县市（奇台县、木垒县、吉木萨尔县、昌吉市、阜康市、呼图壁县、玛纳斯县）7个气象观测站冬季最大积雪深度、≥30cm积雪日数、≥20cm积雪日数、≥1cm积雪日数以及3月逐日气象资料，要素包括气温、降水、5cm地温、10cm地温等。

1.2 病害资料

冬小麦播种面积数据来源于昌吉州农业局，雪霉雪腐病害数据来源于昌吉州农业技术推广中心记载的1996-2018年全州冬小麦雪霉雪腐病发生面积资料，其中1996-2015年资料用于历史过程的分析和建模，并根据预测模型进行历史回代检验，2016-2018年资料用于预报应用验证。

1.3 田間调查

除了采用昌吉州农业技术推广中心植保站历年冬小麦雪霉雪腐病观测资料外，还收集2015-2018年奇台、吉木萨尔、呼图壁等地春季田间调查数据资料，并针对冬小麦雪霉雪腐病开展不定期的田间调查，了解其分布、病害发生轻重、消长规律、防治效果等。

2 数据处理

使用Microsoft Excel 2010进行数据处理并绘制图表，使用SPSS Statistics 17软件对冬小麦雪霉雪腐病发病率与气象因子进行多重比较和差异显著性分析。

3 冬小麦雪霉雪腐病流行程度预报方法的研究

3.1 冬小麦雪霉雪腐病发生程度等级划分

依照冬小麦雪霉雪腐病发病率的情况，将冬小麦雪霉雪腐病流行发生程度划分为轻度、中度、重度三个等级[3]（表一）。

3.2 冬小麦雪霉雪腐病发病率与气象因子相关分析

与冬小麦雪霉雪腐病发病率相关的气象因子较多，冬季积雪日数、冬小麦返青期间的气温、降水与冬小麦雪霉雪腐病发病率密切相关[1，2]。通过对1996-2015年间昌吉州冬季最大积雪深度、≥20cm积雪日数、3月中旬降水量，3月下旬平均气温，3月下旬5cm平均地温等19个气象因子与冬小麦雪霉雪腐病发病率进行相关分析，结果见表2。

从表2可见，除冬季最大积雪深度、≥30cm积雪日数、≥20cm积雪日数、3月上旬平均气温、3月上旬平均最低气温、3月中旬降水量6个气象因子外，其他13个气象因子均未能通过0.05水平的显著性检验。

3.2.1 冬小麦雪霉雪腐病发病率与积雪日数相关分析小麦雪霉雪腐病病菌在秋季浸染小麦后，冬季在积雪下仍能缓慢发展，积雪层厚，覆盖期长，积雪融化和降水使雪层透气性降低，次年春季土壤解冻，地表湿度增加，病情进一步发展，并产生大量菌核[4，5]。

当≥30cm积雪日数超过10d，冬季最大积雪深度超过30cm，冬小麦雪霉雪腐病发病率呈现显著上升趋势。

由于冬季最大积雪深度、≥30cm积雪日数、≥20cm积雪日数属于同一类指标，从偏相关性来看，两两之间存在极强的相关性，因此在其中选取一个因子，即}20cm积雪日数进行分析，见图2。

由图2可知，1996-2015年间，当≥20cm积雪日数上升时，冬小麦雪霉雪腐病发病率皇明显上升趋势。当≥20cm积雪日数超过40d，冬小麦雪霉雪腐病发病率较高。

进行相关系数计算和回归分析，r=0.67442，F=14.18388，P=0.00154，稳定通过0.01水平的显著性检验，表明冬小麦雪霉雪腐病发病率与≥20cm积雪日数为显著正相关关系。

3.2.2 冬小麦雪霉雪腐病发病率与3月上旬气温相关分析春季持续低温和回寒对冬小麦返青十分不利，阴雨雪天气有利于雪腐雪霉病的发生发展。昌吉州地区冬小麦普遍在3月中旬由西到东开始返青，3月上、中旬是冬小麦雪霉雪腐病发生的关键时间节点。如果3月上旬气温偏低，积雪融化缓慢，田间湿度增大，将为小麦雪霉雪腐病病菌抱子的生长繁殖提供有利的环境条件。

由于3月上旬平均气温、3月上旬平均最低气温属于同一类指标，从偏相关性来看，它们有极强的相关性，因此在其中选取一个因子，即3月上旬平均最低气温进行分析，结果见图3。

由图3可知，1996-2015年间，3月上旬平均最低气温越低，冬小麦雪霉雪腐病发病率越高，而当3月上旬平均最低气温升高时，冬小麦雪霉雪腐病发病率则呈现下降趋势。

进行相关系数计算和回归分析，r=-0.64885，F=12.36101，P=0.00265，稳定通过0.01水平的显著性检验，表明冬小麦雪霉雪腐病发病率与3月上旬平均最低气温为显著负相关关系。

3.2.3 冬小麦雪霉雪腐病发病率与3月中旬降水量相关分析在3月中旬冬小麦返青的关键时间节点出现持续降水，土壤湿度增加，光照不足，对冬小麦雪霉雪腐病的发生发展十分有利。

由图4可知，1996-2015年间，当3月中旬降水量增加时，冬小麦雪霉雪腐病发病率呈现上升趋势。

进行相关系数计算和回归分析r=0.47010，F=4.82278，P=0.04225，稳定通过0.05水平的显著性检验，表明冬小麦雪霉雪腐病发病率与3月中旬降水量为显著正相关关系。

3.3 冬小麦雪霉雪腐病的气象预报模型

将昌吉州冬小麦雪霉雪腐病发病率作为因变量，≥20cm积雪日数、3月上旬平均最低气温、3月中旬降水量3个因素作为自变量，进行回归分析，建立三元线性回归模型Y=β₀+β₁X₁+β₂X₂+β₃X₃，其中X₁为≥20cm积雪日数，X₂为3月上旬平均最低气温，X₃为3月中旬降水量[6]。

进行回归分析可知，相关系数r-0.84893，方程相关性显著。从F统计量角度看，三元线性回归模型通过检验（Significance F=0.00019），从t检验角度看，≥20cm积雪日数（X₁）、3月上旬平均最低气温（X₂）、3月中旬降水量（X₃）均通过显著性检验（P-value=0.00581，P-value=0.03006，P-value=0.03217）[7，8]。

综上，可得出冬小麦雪霉雪腐病发生的气象预报模型Y=0.1452X₁-0.56778X₂+0.34281X₃-5.24997，R²=0.72068，通过回归方程显著性检验。

3.4 冬小麦雪霉雪腐病气象等级预报模型检验

3.4.1 历史回代检验 冬小麦雪霉雪腐病气候年景预测模型计算结果与实际发生程度的比较见表3。从表3可见，1996-2015年仅有4年预报等级出现误差，预报等级与实际病害等级相符的比率达到80%，拟合效果较好。

3.4.2 预报检验 表4是对2016-2018年数据进行独立检验的结果，模型计算结果与实际发生程度拟合效果较好。

4 小结与讨论

通过资料搜集与田间调查，分析冬小麦雪霉雪腐病年度发生流行程度与气象环境因子的关系，建立了昌吉州冬小麦雪霉雪腐病发生气象等级预报模型，通过应用检验，有比较好的预报效果。

在实际情况中，冬小麦雪霉雪腐病的发生往往不是一种孤立的因素诱导产生，而是由几种因素综合作用形成[9]。除重茬地菌源量积累多、发病重外，地势低洼、易积水、土壤瘠薄、土壤黏重、麦苗生长弱、过度密植等都有利于病害的发生和流行。因此，需要与农业技术推广部门建立长期合作关系，跟踪监测病害发生情况，逐步调整完善预报模型，以期更好地指导当地冬小麦生产。

参考文献：

[1]哈尼马提，魏建华，何成勇.昌吉州小麦雪腐雪霉病发生原因分析[J].新疆农业科技，2010，32（6）：49-50.

[2]石宝忠，丘焯，赵永生，等.小麦雪腐（霉）病发生原因分析与控制对策[J].植物保护，2010，36（2）：154-156.

[3]汤军.农业病虫害发生发展气象等级预报[J].民营科技，2015，20（3）：230.

[4]聂述先，施永春，杜文芳.小麦雪腐病和雪霉病的发生与防治[J].甘肅农业科技，2006，33（3）：68.

[5]谢芳，刘杨，郝宏飞.巴楚县冬小麦生长期气候变化特征及其对冬小麦发育期的影响[J].沙漠与绿洲气象，2018，12（5）：90-94.

[6]刘香萍，杨智明，曲善民，等.黑龙江苜蓿叶部病害现状及其与气象因子的相关性分析[J].中国草地学报，2015，37（5）：115-117.

[7]王秀琴，马玲霞，卢新玉.裕民县2009年打瓜白粉病流行的气象因子分析[J].沙漠与绿洲气象，2010，4（5）：52-54

[8]杨国武，黄永学，杨文刚，等.蔬菜主要病虫害发生流行气象预报模型[J].湖北农业科学，2013，52（13）：3159-3163.

[9]何海明.浅析1999年伊犁小麦雪腐、雪霉病发生严重的原因及今后预防措施[J].农村科技，1999，14（7）：7.

收稿日期：2019-09-30

作者简介：简咏梅（1976-），女，新疆乌鲁木齐人，工程师，主要从事气象服务与应用气象学研究工作，（电话）18999266012（电子信箱）54423391@qq.com。