柑橘潛葉蛾始見期預(yù)報模型應(yīng)用與評價

夏晨星，朱琳艷，王登亮，賀卓堃

（1.衢州市氣象局，浙江 衢州 324000；2.衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)研究院，浙江 衢州 324000；3.龍游縣氣象局，浙江 衢州 324400）

浙江省衢州市是中國柑橘（Citrus reticulataBlanco）主產(chǎn)區(qū)，柑橘年總產(chǎn)量60 余萬t。柑橘產(chǎn)業(yè)是衢州市的傳統(tǒng)主導(dǎo)產(chǎn)業(yè)，也是民生產(chǎn)業(yè)、生態(tài)產(chǎn)業(yè)［1］。然而柑橘的生產(chǎn)受到各方面因素的綜合影響，病蟲害是制約衢州市柑橘產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展的主要因素［2-4］。柑橘潛葉蛾（Phyllocnistis citrellaStainton）作為衢州市柑橘產(chǎn)區(qū)的重要蟲害，會直接影響柑橘的外在品質(zhì)，從而導(dǎo)致柑橘售價降低，造成經(jīng)濟(jì)效益的大幅減少。閆愛軍［5］指出，農(nóng)作物病蟲預(yù)測預(yù)報是農(nóng)業(yè)防災(zāi)減災(zāi)的重要基礎(chǔ)性工作。余麗萍等［6］選擇與柑橘潛葉蛾始見期顯著相關(guān)的氣象因子，應(yīng)用統(tǒng)計學(xué)原理建立了柑橘潛葉蛾始見期月預(yù)測模型。2019年、2020年和2021年自4月下旬開始，衢州市氣象部門聯(lián)合衢州市植物保護(hù)檢疫站，利用已研究的衢州市柑橘潛葉蛾始見期月預(yù)測模型［6］，滾動發(fā)布柑橘潛葉蛾預(yù)測專題服務(wù)產(chǎn)品，為柑橘潛葉蛾始見期科學(xué)預(yù)測提供了定量客觀的參考依據(jù)，取得了較好的社會和經(jīng)濟(jì)效益。因此，對柑橘潛葉蛾始見期預(yù)報模型進(jìn)行分析評價，對提高柑橘潛葉蛾預(yù)測預(yù)警水平、保障安全生產(chǎn)具有重要意義。

1 資料與方法

1.1 資料來源

所用氣象資料來源于衢州市氣象部門1980—2021年觀測資料；柑橘潛葉蛾發(fā)生情況資料來源于衢州市農(nóng)業(yè)林業(yè)科學(xué)研究院果樹研究所、衢州市植物保護(hù)檢疫站和龍游國家一級農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站。

1.2 研究方法

余麗萍等［6］研究了氣象因子對柑橘潛葉蛾早期發(fā)生的影響，確定了柑橘潛葉蛾早期發(fā)生滾動預(yù)報指標(biāo)，并利用積溫、相對濕度、降水量等氣象因子作為變量，分別構(gòu)建柑橘潛葉蛾5月和6月始見期預(yù)測模型，具體表達(dá)式如下。

式中，Y為5月預(yù)測結(jié)果；Z為6月預(yù)測結(jié)果；e為4月1—25 日日平均水汽壓合計值；R為4月1—25 日總降水量；A為4月1—25日積溫；Umin為5月1—25日日最小相對濕度合計值；R為5月1—25 日總降水量；U為5月1—25 日日平均相對濕度合計值。5月預(yù)測模型起報時間為4月26日，當(dāng)Y≥570時，預(yù)測5月將始見潛葉蛾；6月預(yù)測模型起報時間為5月26 日，當(dāng)Z≥1900 時，預(yù)測6月將始見潛葉蛾。

根據(jù)柑橘潛葉蛾始見期早期預(yù)報模型，羅列關(guān)鍵氣象因子并統(tǒng)計2019年、2020年和2021年各因子情況，具體如表1 所示。

表1 2019—2021年柑橘潛葉蛾始見期關(guān)鍵氣象因子

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)報模型結(jié)果

運(yùn)用預(yù)報模型進(jìn)行計算，2019年衢州市柑橘潛葉蛾5月始見期預(yù)測結(jié)果Y為585.0，高于570，預(yù)測5月會出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾；2020年柑橘潛葉蛾始見期5月預(yù)測結(jié)果Y為439.7，小于570，預(yù)測5月不會出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾，6月預(yù)測結(jié)果Z為1854.3，小于1900，預(yù)測6月不會出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾；2021年5月預(yù)測結(jié)果Y為519.2，小于570，預(yù)測5月不會出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾，6月預(yù)測結(jié)果Z為2128.1，大于1900，預(yù)測6月會出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾。

2.2 模型業(yè)務(wù)應(yīng)用評價

通過查閱2019—2021年衢州市農(nóng)作物病蟲測報站發(fā)布的《農(nóng)作物病蟲情報》和龍游農(nóng)業(yè)氣象試驗(yàn)站的《作物生育狀況觀測記錄年報表》，2019年5月、2021年6月衢州市大部分柑橘園出現(xiàn)柑橘潛葉蛾，2020年6月未出現(xiàn)大范圍柑橘潛葉蛾，預(yù)測結(jié)果與衢州市柑橘潛葉蛾始見期實(shí)際發(fā)生情況吻合，因此可以說明衢州市柑橘潛葉蛾始見期月預(yù)測模型是客觀的、有效可行的。

通過衢州市柑橘潛葉蛾始見期早期預(yù)測模型公式計算出1980—2021年預(yù)測結(jié)果Y和Z，繪制年際變化曲線（圖1）。分析可知，1980—2021年的42年間，共有29年的預(yù)測指標(biāo)Y＜570，13年的預(yù)測指標(biāo)Y＞570，表明5月為柑橘潛葉蛾始見期的年份共計13年；有14年的預(yù)測指標(biāo)Z＞1900，但其中5年預(yù)測指標(biāo)Y＞570，說明5月已出現(xiàn)柑橘潛葉蛾，因此6月為柑橘潛葉蛾始見期的年份共計9年。5月預(yù)測結(jié)果Y前三位為731.8、712.8、706.2，分別為2016年、1998年 和2002年；6月 預(yù) 測 結(jié) 果Z前 三 位 為2253.7、2214.1 和2186.1，分別為1993年、1988年和1989年。整體來看，5月為柑橘潛葉蛾始見期的頻率為3～4年1 次，但2004—2015年連續(xù)12年預(yù)測結(jié)果Y＜570；6月為柑橘潛葉蛾始見期的頻率約為5年1次，但2006—2014年連續(xù)9年預(yù)測結(jié)果Z＜1900；而且由圖1 可以看出，5月預(yù)測結(jié)果Y起伏波動較小，6月預(yù)測結(jié)果Z起伏波動較大，說明6月關(guān)鍵氣象影響因子較5月關(guān)鍵氣象影響因子的年際變化大。其背后的氣候變化機(jī)制、原因和未來的變化趨勢均值得進(jìn)一步深入研究。

圖1 1980—2021年衢州市柑橘潛葉蛾始見期早期預(yù)測結(jié)果年際變化

3 小結(jié)與討論

根據(jù)前人研究的柑橘潛葉蛾始見期早期預(yù)測模型［6］，在2019年、2020年和2021年的業(yè)務(wù)上進(jìn)行實(shí)際 應(yīng) 用，5月 預(yù) 測 結(jié) 果Y分 別 為585.0、439.7 和519.2，6月預(yù) 測結(jié)果Z分別 為1572.9、1854.3 和2128.1。預(yù)測結(jié)果顯示2019年5月開始出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾，2021年6月開始出現(xiàn)遷移性柑橘潛葉蛾。通過對比柑橘潛葉蛾記錄資料，發(fā)現(xiàn)近3年預(yù)測結(jié)果符合衢州市柑橘潛葉蛾始見期實(shí)際發(fā)生情況。說明衢州市柑橘潛葉蛾始見期月預(yù)測模型是客觀的、有效可行的，可為實(shí)際業(yè)務(wù)提供科學(xué)參考。

通過計算分析1980—2021年衢州市柑橘潛葉蛾始見期早期預(yù)測情況，發(fā)現(xiàn)5月預(yù)測結(jié)果Y起伏波動情況明顯小于6月；5月為柑橘潛葉蛾始見期的頻率為3～4年1 次，6月為柑橘潛葉蛾始見期的頻率約為5年1 次，但21 世紀(jì)00年代中期到10年代中期預(yù)測結(jié)果Y和Z連續(xù)小于發(fā)生指標(biāo)。其背后的氣候變化機(jī)制、原因和柑橘潛葉蛾與氣候變化之間的動態(tài)響應(yīng)規(guī)律等方面均值得進(jìn)一步深入研究。

除衢州市外，金華市、臺州市、溫州市等地也是浙江省柑橘種植的主要產(chǎn)區(qū)。而周邊如江西、湖南等省份同處于長江中下游地區(qū)，地理位置相近，柑橘生育期相似。本方法關(guān)鍵技術(shù)成果可以在上述地區(qū)氣象服務(wù)部門進(jìn)行本地化訂正后推廣應(yīng)用，并聯(lián)合當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)部門開展柑橘潛葉蛾氣象預(yù)測及預(yù)防工作，從而取得較好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。

在全球氣候異常和極端災(zāi)害性天氣多發(fā)的大背景下，柑橘病蟲害嚴(yán)重發(fā)生的風(fēng)險明顯提高，病蟲害預(yù)測工作面臨新的挑戰(zhàn)。將先進(jìn)的氣候預(yù)測預(yù)報方法與技術(shù)應(yīng)用到實(shí)際業(yè)務(wù)中，以實(shí)現(xiàn)柑橘病蟲害的科學(xué)防治和綠色防控，是今后“蟲口奪糧”促豐收的重要方向。