大冶市小麦赤霉病与气象条件关系的研究

费慧芬

湖北省黄石市气象局，湖北黄石 435002

小麦作为中国主要的粮食之一，占据着重要的地位，而赤霉病属于小麦种植过程中严重影响产量和品质的一种病害[1]。若人们食用了病麦，不仅会引起眩晕、发烧、恶心、腹泻等急性中毒症状，严重时甚至还会引起出血，影响免疫力和生育力等。因此，探索小麦赤霉病发生发展的原因，对预防、控制小麦赤霉病的发生，确保小麦生产优质、高产、稳产具有重要意义。虽然目前学术界针对小麦赤霉病影响因素的研究较多，但因地域差异等影响，全国各地小麦赤霉病发病与流行的影响因素及其具体指标存在差异性。因此，通过研究大冶市小麦抽穗扬花期的气象条件与赤霉病病害之间的关系，对当地小麦赤霉病的监测、预测、防治具有一定的指导意义。

1 资料来源与方法

所用的1985—2018年小麦赤霉病发生程度资料、2007—2018年小麦赤霉病平均病穗率和病情指数资料由湖北省黄石市大冶市农业农村局提供。1985—2018年大冶市历年4月和5月的气温、相对湿度、降水量、降雨日、日照时数等常规气象观测数据由湖北省大冶市气象局提供。主要采用气候趋势分析方法、合成方法、相关性分析方法等研究大冶市小麦赤霉病与气象条件之间的关系[2]。

2 结果与分析

2.1 抽穗扬花期小麦赤霉病与气象要素合成分析

根据小麦赤霉病发生的不同程度将其分成2.5、3.0、3.5、4.0、4.5和5级，并统计出每个组合中所选的气象因子大于其历年平均值的个数，假设将一个气象要素大于其历年平均值的记为1，小于其历年平均值的记为0。根据该条件得到1985—2018年历年4—5月气象要素的合成值W，那么大冶市小麦赤霉病发生程度与气象要素的关系如下图1所示（1992年小麦赤霉病发生程度数据缺测，故删除该年份相关数据）。

由图1可知：（1）大冶市小麦赤霉病病害的发生、发展是由多个气象要素共同作用的结果，而其发生程度等级与所选的气象要素中，大于其历年平均值的要素个数之间息息相关，正常情况下，在所选的气象影响因子中，大于其历年平均值的气象要素个数越多，小麦赤霉病发生等级越高。（2）小麦赤霉病的发生一般需要2个以上的气象因子大于其历年平均值，而赤霉病发生程度3级以上的则需要4个以上的气象因子大于其历年平均值，4级以上的需要5个以上的气象因子大于其历年平均值。（3）一定条件下，4月和5月的高温对小麦赤霉病发生都有影响，且5月的高温比4月的高温更易导致小麦赤霉病的发生。（4）一定条件下，4月降水量与5月降雨日天数对赤霉病病害的影响相差不大。（5）一定条件下，5月的光照比4月的更有利于赤霉病病害的发展。

图1 大冶历年小麦赤霉病发生程度与气象要素关系

2.2 抽穗扬花期小麦赤霉病与气象要素相关性及合成对比分析

通过SSPS软件将小麦赤霉病发生程度、小麦赤霉病平均病穗率、小麦赤霉病病情指数作相关性分析，结果表明：大冶市小麦赤霉病的发生程度与其平均病穗率和病情指数都有相关性，且都呈正相关，尤其是与病情指数，相关性显著[3]。

由此表明：一般情况下，如果小麦的流行程度越严重，对应的病情指数就越大；同理，一般情况下，如果小麦赤霉病的病情指数越大，当年赤霉病就越流行，发生程度的等级也越高[4]。而小麦赤霉病的发生程度与其平均病穗率之间相关性不显著，主要是因为小麦赤霉病存在区域差异性，平均病穗率是表示小麦赤霉病在大冶市整个地区的病穗率的平均值，极易受小区域数据的影响，一定程度上也说明平均病穗率是表示小麦赤霉病在全市的传播发展情况[5]。

通过SSPS软件将小麦赤霉病的发生情况与4月、5月的气象要素进行相关性分析，并将相关性达显著水平（P＜0.05）的气象要素在其相关系数后面用*标示出来，结果如下表1所示。

表1 气象要素与小麦赤霉病发生情况的相关系数

为了进一步研究出相关气象要素对小麦赤霉病的发生程度的影响，根据前文所分的6个组合将相关性较大的影响因子进行合成分析，可以得出以下结论。

第一，大冶市小麦赤霉病的流行、传播与发展是小麦抽穗扬花期间的气温、相对湿度、降水量、降雨日和日照等多个气象要素共同作用的结果[6]。小麦赤霉病的发生程度主要是受4月中旬和5月下旬累计降水量的影响，当4月中旬累计降水量在47.2～167.6 mm范围内，5月下旬累计降水量在38.8～74.5 mm或超过111.7 mm时，4月中旬和5月下旬的降水量越多，越利于小麦赤霉病大流行的发生。而病情指数与小麦赤霉病的发生程度呈正相关性，进而表明小麦赤霉病的发生情况与5月下旬和5月累计降雨日息息相关，当5月累计降雨日大于12 d，5月下旬降雨日在2～9 d时，5月下旬的降雨日和5月的累计降雨日天数越多，小麦赤霉病发生就越严重。4月上旬相对湿度、4月累计日照、5月上旬平均气温、5月下旬降水量和日照对小麦赤霉病的平均病穗率有显著影响，说明它们会影响小麦赤霉病的传播和发展，当小麦赤霉病发生严重时，如果5月上旬平均气温大于21.6℃，此时5月上旬的平均气温越高，小麦赤霉病传播范围就越小；同理，当5月下旬累计降水量为74.5～111.7 mm时，此时如果5月下旬累计降水量越多，一定程度上会抑制小麦赤霉病的传播与发展。而当4月上旬平均相对湿度出现在72%～75%范围内、4月累计日照时数在129.4～146.5 h和5月下旬累计日照时数在46.2～48.9 h和51.1～55.4 h范围内时，4月上旬的高湿、4月充足光照、5月下旬充足光照都较利于小麦赤霉病的发展与传播[7-9]。

第二，降水量、降雨日少，相对湿度小的年份，小麦赤霉病病害相对较轻，反之严重。例如，2005年和2007年这两年，4—5月的平均温度相差不大，但2005年4—5月累计降水量275.7 mm，累计降雨日26 d，平均相对湿度69.9%；2007年4—5月累计降水量270.4 mm，累计降雨日16 d，平均相对湿度68.5%，所以2007年小麦赤霉病的病害程度不及2005年的严重。又如1995年4—5月累计降水量469.9 mm，累计降雨日33 d，平均相对湿度78.8%，降水量和降雨日数多、相对湿度大，当年小麦赤霉病出现大流行，甚至是最高级5级。

第三，平均温度对小麦赤霉病流行程度影响不明显，不过5月上旬的平均气温会影响小麦赤霉病局部的传播与发展，尤其是当5月上旬的平均气温超过21.6℃时，此时5月上旬的平均气温越高，小麦赤霉病传播范围就越小[10-12]。此外，当4月平均气温在15.2℃～25.0℃，5月平均气温在20.2℃～25.0℃时，如果其他气象要素达到了小麦赤霉病发病要求，温度不论高低都能造成不同程度的小麦赤霉病流行；当4月的月平均气温大于16.9℃，5月的月平均气温小于22.7℃时，4月的月平均气温越高，5月的月平均气温越低时，小麦赤霉病的发生情况就越严重。

3 结束语

在小麦抽穗扬花期间，小麦赤霉病的发生程度主要受4月中旬和5月下旬的累计降水量、5月下旬和5月的月累计降雨日影响[13-14]。当4月中旬降水量在47.2～167.6 mm时，5月下旬降水量为38.8～74.5 mm或超过111.7 mm时，此时4月中旬和5月下旬的降水量越多，大冶市的小麦赤霉病发生就越严重，当年也越容易出现大流行年；当5月的月累计降雨日超过12 d，5月下旬降雨日在2～9 d时，5月下旬降雨日和5月的月累计降雨日天数越多，小麦赤霉病发生就越严重，当年也越容易出现大流行年。

在小麦抽穗扬花期间，小麦赤霉病的传播与发展主要受4月上旬的平均相对湿度、4月的月累计日照时数、5月上旬的平均气温，以及5月下旬的累计降水量和日照时数的影响。当5月上旬的平均气温高于21.6℃时，此时如果5月上旬平均气温越高，小麦赤霉病的传播与发展越会受到抑制；当5月下旬累计降水量在74.5～111.7 mm时，此时如果5月下旬累计降水量越多，越能抑制小麦赤霉病的传播与发展；而当4月上旬的平均相对湿度出现在72%～75%、4月的月累计日照时数在129.4～146.5 h及5月下旬累计日照时数在46.2～48.9 h和51.1～55.4 h时，4月上旬的高湿度、4月和5月下旬充足的光照都在一定程度上加快了小麦赤霉病的传播与发展。

当小麦抽穗扬花期的月平均温度出现在15.2℃～25.0℃时，月平均温度对小麦赤霉病的发生程度影响不明显。当4月的月平均温度为15.2℃～20.4℃时，5月的月平均温度为20.2℃～25.0℃时，如果其他影响因子满足了赤霉病的发病条件，大冶市均会发生不同程度的赤霉病病害，不过当4月的月平均气温大于16.9℃，5月的月平均气温小于22.7℃时，此时4月的月平均气温越高，5月的月平均气温越低，小麦赤霉病的发生情况就越严重。而当5月上旬的平均气温超过21.6℃时，此时5月上旬的平均气温越高，小麦赤霉病传播范围就越小。

当4月平均相对湿度大于69.4%，5月平均相对湿度大于72.5%时，此时4月和5月的平均相对湿度越大，小麦赤霉病的发生就越严重。而4月上旬的相对湿度主要影响小麦赤霉病平均病穗率的大小，当4月上旬的平均相对湿度出现在72%～75%时，4月上旬的平均相对湿度越高，小麦赤霉病的平均病穗率就越大，其传播与发展范围就越广。

小麦赤霉病与4—5月气象要素关系密切，在降水量较多、降水持续时间长的气候条件下，才会大流行；只是降水量多但持续时间短，或降水量少而持续时间长，小麦赤霉病发病就较轻。当4月的月累计降水量超过96.9 mm，5月的月累计降水量超过149.8 mm时，4月和5月的降水量越多，越容易导致高流行等级的小麦赤霉病发生；但是5月下旬的降水量并不是越多越好，当5月下旬累计降水量在74.5～111.7 mm时，如果此时5月下旬累计降水量越多，越会抑制小麦赤霉病的传播与发展。