威寧馬鈴薯晚疫病氣象條件分析及預測

柯莉萍，張 艷，閻 廷，聶 祥，胡永松，陳余明

（1.貴州威寧縣氣象局，貴州畢節(jié) 553100；2.畢節(jié)市氣象局，貴州畢節(jié) 551700）

引言

農(nóng)業(yè)是威寧主要經(jīng)濟支柱。近10年來，威寧馬鈴薯的種植面積逐年遞增，目前馬鈴薯種植面積在1 100km2左右，年產(chǎn)量270萬t左右，馬鈴薯成為農(nóng)民的主要經(jīng)濟作物。馬鈴薯晚疫病的發(fā)生頻次高，造成的危害大，晚疫病發(fā)生重的年份馬鈴薯能減產(chǎn)1/3甚至更多。陰雨日多，濕度大，氣溫適宜，日照時數(shù)少是造成馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展的主要因素，因此對馬鈴薯晚疫病與氣象條件相關性進行研究，對威寧經(jīng)濟社會發(fā)展，提高農(nóng)民收入有著重要的意義。

1 資料和方法

威寧縣草海鎮(zhèn)白巖村、啟噶村海拔高度2.2km，直線距離10km，本文利用2010年～2015年威寧馬鈴薯晚疫病侵染資料和相應時段內(nèi)威寧氣象站的降雨量、相對濕度、平均氣溫等氣象資料，采用數(shù)理統(tǒng)計法，F(xiàn)isher線性判別法建立預報模型。

1.1 威寧馬鈴薯晚疫病侵染情況

2010年～2012年威寧縣草海鎮(zhèn)白巖村，2013年～2015年威寧縣草海鎮(zhèn)啟噶村5月1日～8月31日馬鈴薯生育期，各月均發(fā)生晚疫病，主要集中在6月～8月，2010年晚疫病發(fā)生侵染57次，2011年發(fā)生侵染22次，2012年發(fā)生侵染71次，2013年發(fā)生侵染30次，2014年發(fā)生侵染34次，2015年發(fā)生侵染29次，其中2012年侵染極重25次，2012年氣象條件比較利于馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與發(fā)展。2011年發(fā)生晚疫病侵染的次數(shù)較少，相對來說，氣象條件不利于發(fā)生。

1.2 氣象條件分析

馬鈴薯晚疫病在氣溫適宜的情況下，其病菌的傳播靠雨水和氣流，威寧屬于亞熱帶濕潤季風氣候區(qū)，農(nóng)作物的發(fā)育生長主要集中在5月～9月，農(nóng)業(yè)主要病蟲害發(fā)生在此期間，通過分析馬鈴薯晚疫病與生長發(fā)育期的平均降雨量、相對濕度、平均氣溫有很好的相關性，在溫度具備的條件下，連續(xù)性陰雨天氣、多霧利于馬鈴薯晚疫病的發(fā)生流行。

1.2.1 氣溫

氣溫是馬鈴薯晚疫病發(fā)生的基本條件，統(tǒng)計計算2010年～2015年5月～8月逐年馬鈴薯晚疫病發(fā)生情況與平均氣溫的相關性發(fā)現(xiàn)，平均氣溫在一定范圍內(nèi)與晚疫病的發(fā)病率呈正相關，氣溫過高或過低，均不利于晚疫病的發(fā)生和流行，在威寧當日平均氣溫為10～20℃時發(fā)生晚疫病的概率最大。

1.2.2 降水量

通過對2010年～2015年5月～8月日降雨量與晚疫病的發(fā)病率單因素方差分析，計算和檢驗不同日降雨量情況下晚疫病因子的差異，日降雨量小于10mm發(fā)生晚疫病比例為24%左右，10～20mm發(fā)生比例為37.5%左右，20～30mm之間為50%，30～40mm之間達到90%以上，高于40mm為33%左右。不同日降雨量發(fā)生晚疫病有顯著差異。因此日降雨量為30～40mm時發(fā)生晚疫病的概率最大。

1.2.3 相對濕度

生育期馬鈴薯晚疫病侵染程度與相對濕度緊密相關，它們之間呈現(xiàn)正相關關系。在溫度適宜的條件下，濕度越大，發(fā)生晚疫病的概率越大。通過研究發(fā)現(xiàn)，日平均相對濕度為10%～60%之間，發(fā)生晚疫病的概率很小，基本為零。日平均相對濕度為60%以上時，發(fā)生的概率呈線性的遞增趨勢。有專家研究在7月～8月份，連續(xù)3～4天空氣濕度超過72%，10天內(nèi)就可能出現(xiàn)馬鈴薯晚疫病中心病株。

1.2.4 日照時數(shù)

馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與日照時數(shù)呈負相關，研究發(fā)現(xiàn)，當日照時數(shù)小于5h，發(fā)生晚疫病的概率最大，5～10h之間次之，高于10h發(fā)生晚疫病的概率最小。

1.2.5 日平均風速

馬鈴薯晚疫病的傳播靠氣流和雨滴，風速過大，相對濕度變小，不利于病毒的發(fā)生和流行，通過對日平均風速分析，日平均風速1～3m/s晚疫病發(fā)生的概率最大，高于3m/s發(fā)生的概率較小。

2 馬鈴薯晚疫病的預測預報模型的建立

2.1 組平均值的同等檢驗

為了檢驗各個變量在兩個組別（未發(fā)生晚疫病與發(fā)生晚疫?。┲械娘@著性差異，因此進行組平均值的相等檢驗。

表1 組平均值的同等檢驗

表 1是對各組均值是否相等的檢驗，從顯著性來看，3 個變量在不同組中的均值，除日平均氣溫外，其他變量存在顯著性的差異。

2.2 總體協(xié)方差檢驗

為了進一步檢驗該樣本是否適合做貝葉斯判別分析，通過 Box’s M（B）協(xié)方差檢驗如下：

表2 測試結果

檢驗等同物填充協(xié)方差矩陣的空假設。

表2是對各總體協(xié)方差陣是否相等的統(tǒng)計檢驗，由 F 值及顯著性得知，各總體協(xié)方差陣存在著顯著性的差別，故適合作貝葉斯判別。

Fisher 判別系數(shù)用來直接進行一個案例的判別。只要把案例的原始變量代入，其中最大的一個值所對應的分組便是判別分組。

表3 分類函數(shù)系數(shù)

Fisher 的線性判別式函數(shù)

第一組（即沒有發(fā)生晚疫病）的分類函數(shù)為y1=1.737x1-0.086x2+1.301x3+2.235x4+4.297x5-74.328

第二組（即發(fā)生晚疫?。┑姆诸惡瘮?shù)為y2=1.953x1-0.086x2+1.379x3+2.120x4+3.999x5-82.923

2.3 判別分類結果

根據(jù)以上的判別函數(shù)對所有樣本的預測結果進行分析如下：

表4 分類結果 a

根據(jù)表4可以得知，針對沒有發(fā)生晚疫病情況的案例，判斷準確率達到 66.3%；針對已發(fā)生晚疫病情況的案例，判斷準確率達到 88.2%?？傮w來看，判斷準確率達到 72.1%。

3 結論

馬鈴薯晚疫病日平均氣溫在10～20℃呈正相關；馬鈴薯晚疫病相對濕度呈正相關，在60%以上相關性呈線性遞增；日照時數(shù)與馬鈴薯晚疫病呈負相關，日照時數(shù)低于5h，發(fā)生晚疫病的概率最大；晚疫病預測預報模型經(jīng)檢驗總體預報準確率72%左右，預報準確率較高，能滿足業(yè)務需要；當函數(shù)值y1大于y2時，發(fā)生晚疫病的可能性小，反之，發(fā)生晚疫病的可能性大。

[1] 詹金碧，江健，石聲俊，等. 部分馬鈴薯主栽品種田間抗晚疫病性初步鑒定[J].貴州農(nóng)業(yè)科學，2009，37（03）：47-48.

[2] 袁軍海.我國馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與防治[J].南京農(nóng)專學報，2003（02）：46-50.