马铃薯晚疫病发生气象等级预报的检验

陈利伟 ，马力文 ，吴志岐 ，杨彭怀 ，王亚婷

（1.中国气象局旱区特色农业气象灾害监测预警与风险管理重点实验室，宁夏 银川 750002；2.宁夏回族自治区西吉县气象局，宁夏 西吉 756200；3.宁夏回族自治区气象科学研究所，宁夏 银川 750002）

近年来，宁夏回族自治区马铃薯种植面积不断扩大，产量不断提高，已成为全区主要的粮食作物和经济作物。马铃薯晚疫病是影响马铃薯产量和品质的主要因素之一，具有发病快、传播强和危害大等特点，病害初侵染来源主要是种薯带菌和中心病株，但流行的决定性因素是气候条件[1]。因此，做好马铃薯晚疫病的气象条件分析，建立健全相应预报模型对粮食安全和经济发展具有重要意义。

对于马铃薯晚疫病发生和流行与气象条件之间的关系，国内外学者做了大量工作，张厚桐通过研究春季各气象要素与马铃薯晚疫病发生和流行的关系，发现气温是主导因素[2]；朱杰华等通过研究马铃薯晚疫病病菌孢子萌发与气象要素间的关系，发现光照条件有着重要影响[3]；赵鸿等通过研究，发现马铃薯薯种及病原物对温度的适应性与马铃薯晚疫病的严重发生和流行相关[4]；袁军海和胡利平等认为马铃薯晚疫病发生和流行的关键因素是6—8月的湿度和降雨量[5-6]。这些研究着重分析了马铃薯晚疫病与气象条件的关系，却忽略了所建立的预报模型的实际效果。本文通过检验宁夏回族自治区马铃薯气象服务中心制作的《马铃薯晚疫病发生气象等级预测》的准确率，填补此前检验评估的空白；通过试验对比马铃薯晚疫病进行药物防治和未进行药物防治的产量，评估防治效果。

1 资料与方法

1.1 马铃薯晚疫病发生气象等级预报的检验

以宁夏马铃薯气象服务中心根据实况数据制作的《马铃薯晚疫病监测》结果为检验资料，以预报资料制作的《宁夏马铃薯晚疫病发生气象等级预测》结果为被检验资料。《宁夏马铃薯晚疫病发生气象等级预测》和《马铃薯晚疫病监测》均用表1 的指数模型空间分辨率均为1 km×1 km，总格点数为52 100 个，其中种植区格点数为31 850 个，检验时只考虑种植区预报准确率。用7月2 日至8月31 日每日各格点预报等级减去相同格点监测等级计算出等级差，统计各等级差数量，等级差为0 的格点数与种植区总格点的百分比值，即为准确率。并统计每旬、每月及整个预报期的预报准确率。马铃薯晚疫病气象综合等级G=0.6GRH+0.4GT。

表1 马铃薯晚疫病预报和监测指数模型

1.2 马铃薯晚疫病防治效果评估

在西吉县北部的火石寨乡沙岗村（105.41.05E、36.05.20N）、中部的吉强镇万崖村（105.38.45E、36.00.53N）和南部的将台堡镇牟荣村（105.38.45E、34.49.25N）分别选取两块66.7 m2的试验用地，测定马铃薯晚疫病发病等级，评估药物防治马铃薯晚疫病的效益。

马铃薯晚疫病发病等级测定分别于8月13 日、8月 20 日、8月 27 日和 9月 3 日进行，每次在各试验点随机选取10 株进行药物防治和10 株未进行药物防治的马铃薯植株，根据马铃薯晚疫病发病等级划分方法（表2）测定平均发病等级。

表2 马铃薯晚疫病发病等级划分

药物防治马铃薯晚疫病效益评估采用对比试验，分别在3 个试验点选取一块66.7 m2的试验田进行防治，另一块试验田不进行防治，然后在马铃薯收获期进行防治效果和产量对比。

2 结果与分析

2.1 马铃薯晚疫病发生气象等级预报的检验

2.1.1 预报期整体检验结果 由表3 可知，整个预报期马铃薯晚疫病发生气象等级预报高3 级和低3级的概率均为0.01%，预报偏差3 级的情况极少；预报低2 级的概率为0.67%，高2 级的概率为0.54%，预报偏差2 级的概率较低；预报低1 级的概率为11.34%，高 1 级的概率为 11.42%，高 1 级和低 1 级的概率基本持平且较高，对准确率影响最大；预报准确率为76.01%，预报情况整体较好。

表3 预报期整体检验

2.1.2 7月份检验结果 由表4 可知，7月份马铃薯晚疫病发生气象等级预报准确率达80.59%，高于整体预报的准确率；低3 级的概率为0.02%，未出现高3 级的情况；预报低2 级和高2 级的概率分别为0.34%和0.82%，预报低2 级的概率较整个预报期低，预报高2 级的概率较整个预报期高；预报低1 级和高1 级的概率分别为7.26%和10.97%，低1 级的概率较整个预报期大幅偏低，高1 级的概率较整个预报期小幅偏低。其中上旬和下旬的准确率高于整月，分别达88.11%和81.93%，但中旬的准确率较低，只有72.34%，原因是预报低1 级和高1 级概率较高，分别达11.72%和14.89%；下旬高1 级的概率也较高，达11.05%，但预报低1 级的概率仅为4.76%；上旬未出现低3 级和低2 级的情况，且低1 级、高1级和高2 级的概率均较低，预报准确率最高。

表4 7月份检验结果

2.1.3 8月份检验结果 由表5 可知，8月份马铃薯晚疫病发生气象等级预报准确率为71.54%，明显低于7月份。未出现低3 级的情况，高3 级的概率也可忽略不计；低2 级的概率较整个预报期偏高，高2 级的概率较整个预报期偏低；低1 级的概率达15.30%，大幅高于整个预报期，高1 级的概率小幅高于整个预报期。上旬、中旬、下旬的准确率均较低，尤其是中旬仅为64.38%，预报低1 级的概率达23.01%，高1 级概率达11.92%；上旬和下旬的准确率分别为75.51%和74.57%，上旬预报高1 级的概率达14.20%，下旬预报低1 级概率达14.50%。

表5 8月份检验结果

2.2 马铃薯晚疫病防治效果评估

2.2.1 马铃薯晚疫病发病等级和发病率测定 由表6 可知，8月13 日所有试验点的马铃薯植株均感染马铃薯晚疫病，发病等级均为1 级，火石寨乡沙岗村和将台堡镇牟荣村的发病率均为10%，吉强镇万崖村的发病率达16%。8月20 日火石寨乡沙岗村的发病等级为1 级，发病率较8月13 日略微下降；吉强镇万崖村和将台堡镇牟荣村的发病等级较8月13日均升高1 级，发病率较8月13 日分别高25%和27%。8月27 日火石寨乡沙岗村和将台堡镇牟荣村的发病等级均较8月20 日升高1 级，发病率较8月20 日分别高24%和15%；吉强镇万崖村发病等级无变化，发病率升高2%。9月3 日吉强镇万崖村发病等级较8月27 日升高1 级，发病率升高23%；火石寨乡沙岗村和将台堡镇牟荣村的发病等级较8月27日无变化，发病率分别升高3%和20%。西吉县北部的发病率最低，中部次之，南部最高。8月20 日将台堡镇牟荣村的发病率较8月13 日升高27%，充分说明了马铃薯晚疫病发病快和传播强的特点。

表6 马铃薯晚疫病发病等级和发病率测定

2.2.2 马铃薯晚疫病防治效果检测和产量对比 由表7 可知，药物防治可有效降低马铃薯晚疫病的发病率，提高马铃薯产量。马铃薯晚疫病严重影响产量，未防治前火石寨乡沙岗村的发病等级最低，较吉强镇万崖村和将台堡镇牟荣村均低1 级，试验田产量较吉强镇万崖村和将台堡镇牟荣村分别高26.7 kg 和44.8 kg；防治后火石寨乡沙岗村的发病等级仍最低，较吉强镇万崖村和将台堡镇牟荣村仍低1 级，试验田产量较吉强镇万崖村和将台堡镇牟荣村分别高26.6 kg 和41 kg。

表7 马铃薯晚疫病防治效果检测和产量对比

各试验点的马铃薯晚疫病发病等级通过药物防治均降低1 级，对比防治后和未防治的产量可发现，药物防治能有效提高产量，发病等级越高，药物防治效果越明显。将台堡镇牟荣村和吉强镇万崖村的马铃薯晚疫病最终发病等级为3 级，防治后分别增产9.01%和5.34%，火石寨乡沙岗村的马铃薯晚疫病最终发病等级为2 级，防治后增产4.46%。

3 讨论与小结

2020年西吉县马铃薯晚疫病发生气象等级预报准确率达76.01%，预报高1 级的概率和低1 级的概率基本持平，分别为11.42%和11.34%，预报高2级、高3 级的概率和低2 级、低3 级的概率均较低，可以忽略不计。7月份和8月份的预报准确率分别为80.59%和71.54%，7月份的准确率明显高于8月份；7月上旬和下旬准确率较高，中旬准确率较低；8月上旬、中旬和下旬的预报准确率均较低，尤其是中旬的准确率仅为64.38%。预报高1 级或低1 级主要是由南北方向的偏高或偏低引起的，因为南北向降水和温度差异明显大于东西向，因此建立预报模型时要考虑到南北向的差异。此外，要提高温湿度预报准确率，尤其是局地性短时强降水对预报准确率的影响较大。通过试验评估马铃薯晚疫病防治效果，发现药物防治可增产4.46%～9.01%，发病等级越高，药物防治的增产效果越明显。