任義方 朱鳳 高蘋 張旭暉 蔡凝昊

摘要

為了有效提高對(duì)水稻氣象型病害的防控能力，并提出有針對(duì)性的生產(chǎn)管理措施和建議，本文基于構(gòu)建的綜合稻曲病指數(shù)及相應(yīng)劃分的氣象適宜度等級(jí)，利用歷史氣象資料、水稻生育期資料以及兩套精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品，針對(duì)2015年和2017年稻曲病典型發(fā)生年份，結(jié)合病害監(jiān)測(cè)時(shí)段中易于病菌入侵和流行的氣象條件，選擇病害起報(bào)時(shí)間，分別給出了基于歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品和江蘇省氣象局精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品的稻曲病流行氣象適宜度等級(jí)預(yù)測(cè)結(jié)果。通過稻曲病大田調(diào)查資料的檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)提前7 d給出稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)的預(yù)測(cè)結(jié)果與全省實(shí)際稻曲病發(fā)病趨勢(shì)和程度基本相符，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水稻稻曲病監(jiān)測(cè)和預(yù)警的及時(shí)性、連續(xù)性和動(dòng)態(tài)性。

關(guān)鍵詞

水稻稻曲病; 病害指數(shù); 氣象適宜度; 等級(jí)預(yù)測(cè); 精細(xì)化預(yù)報(bào)

中圖分類號(hào)：

S 435.111.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

DOI： 10.16688/j.zwbh.2018012

Fine forecast technique for meteorological suitability grade of rice false smut

REN Yifang ZHU Feng GAO Ping ZHANG Xuhui CAI Ninghao3

（1. Jiangsu Meteorological Service Center， Nanjing 210008， China; 2. Plant Protection Station of Jiangsu

Province， Nanjing 210046， China; 3. Jiangsu Meteorological Observatory， Nanjing 210008， China）

Abstract

In order to effectively improve the ability of preventing and controlling of meteorological disease of rice， as well as put forward targeted measures and suggestions of production management， historical meteorological data， rice growth period data and two sets of fine forecast products were used to do prediction based on the constructed comprehensive rice false smut index and the corresponding meteorological suitability grade. Taking rice false smuts occurred in 2015 and 2017 as examples， combined with meteorological conditions that prone to pathogen invasion and prevalence during monitoring period， disease initial forecast time was selected， and prediction results of meteorological suitability grade for rice false smut were given separately based on the fine forecast products from ECMWF and Meteorological Bureau of Jiangsu. According to the field survey data of rice false smut， it was found that prediction results of meteorological suitability grade for rice false smut given 7 days in advance were consistent with the trends and degrees of actual disease occurred in Jiangsu Province. Therefore， promptness， continuity and dynamism for disease monitoring and early warning could be achieved.

Key words

rice false smut; disease index; meteorological suitability grade; grade prediction; fine forecast

水稻稻曲病俗稱“富貴病”，與稻瘟病菌侵染器官不同，該病僅發(fā)生于穗部，危害谷粒，在病菌不斷繁殖的過程中，以消耗病稻谷粒和鄰近稻粒大量養(yǎng)分的方式，阻礙其營(yíng)養(yǎng)輸送，造成空秕粒增多，千粒重下降，進(jìn)而影響水稻產(chǎn)量和品質(zhì)。自20世紀(jì)30-40 年代開始，我國(guó)南北稻區(qū)每年都有不同程度的稻曲病發(fā)生。近年來，隨著水稻品種的更新、栽培新技術(shù)的推廣以及施肥水平的提高，稻曲病已成為水稻生產(chǎn)上一種常見的病害，一旦發(fā)病常常導(dǎo)致大流行，其中以遼寧、四川、湖南、云南和湖北等地發(fā)病較為嚴(yán)重，病穗率一般為5%～10%，重病田可達(dá)30%以上[1-5]。同樣，江蘇省也是稻曲病流行區(qū)域，如何從農(nóng)業(yè)生產(chǎn)病害防治的需要出發(fā)，在天氣預(yù)報(bào)、氣候預(yù)測(cè)的基礎(chǔ)上，結(jié)合稻曲病發(fā)生指標(biāo)和氣象適宜度等級(jí)判定技術(shù)，預(yù)測(cè)未來天氣對(duì)水稻病害發(fā)生發(fā)展的影響，是氣象為農(nóng)業(yè)服務(wù)的重點(diǎn)工作之一。

水稻稻曲病的發(fā)生發(fā)展與大尺度氣候背景及小尺度氣象要素之間有著密切的關(guān)系。國(guó)內(nèi)稻曲病發(fā)生氣象條件和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究主要可以分為以下三大類：第一類是關(guān)于氣象因子與稻曲病發(fā)生關(guān)系的基礎(chǔ)性研究，主要涉及病菌侵染循環(huán)過程、發(fā)生規(guī)律及其適宜的環(huán)境因素等方面。張夕林[6]采用逐步回歸分析的方法，以水稻成熟期病株率作為病害流行程度指標(biāo)，對(duì)其與水稻生長(zhǎng)后期有關(guān)氣象因子進(jìn)行相關(guān)分析，發(fā)現(xiàn)影響稻曲病發(fā)病程度的決定因子是9月上中旬的平均降雨量。烏偉剛[7]指出水稻從孕穗期到其后的一個(gè)月內(nèi)，日平均溫度在20～30℃，日平均相對(duì)濕度在80%以上有利于稻曲病的發(fā)生，并且破口期陰雨天氣能明顯加重稻曲病的危害程度。第二類是關(guān)于稻曲病氣象等級(jí)預(yù)報(bào)研究，主要根據(jù)稻曲病發(fā)生條件，總結(jié)有利于病害發(fā)生的氣象指標(biāo)，利用回歸等統(tǒng)計(jì)方法構(gòu)建氣象適宜度指數(shù)，并進(jìn)行稻曲病氣象等級(jí)預(yù)報(bào)。李漢一[8]從稻曲病致病氣象條件出發(fā)，利用多元回歸統(tǒng)計(jì)的方法建立了陜西省城固縣水稻指示品種的菌源消長(zhǎng)系數(shù)和齊穗前后10 d氣候之間的關(guān)系，準(zhǔn)確地量化地預(yù)測(cè)晚熟水稻稻曲病。蘇榮瑞等[9]在稻曲病感病關(guān)鍵生育期孕穗至齊穗期氣象要素與稻曲病病穗率相關(guān)分析的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了稻曲病發(fā)生發(fā)展的氣象條件預(yù)報(bào)等級(jí)指標(biāo)，建立了病害發(fā)生趨勢(shì)氣象預(yù)報(bào)模型。

第三類是關(guān)于稻曲病流行空間分布特征以及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估與區(qū)劃研究。朱秋云等[10]分析了遼寧稻曲病的空間分布特征和成因，得到聚集型的分布與氣象因素和田間病情密切相關(guān)的結(jié)論。類似地，唐春生等[11]也分析了湖南兩系雜交稻稻曲病病穗、病粒的空間分布特征。陳德西等[12]利用全國(guó)153個(gè)縣的水稻主要病害測(cè)報(bào)資料，結(jié)合水稻病害發(fā)生面積等因素，以病害發(fā)生程度為主要指標(biāo)形成了我國(guó)水稻主要病害的分布區(qū)劃圖。

目前，江蘇省常州、南通等地已初步探明了水稻稻曲病流行的氣象條件和受病害侵染關(guān)鍵時(shí)期[13]。結(jié)合前人的研究成果，任義方等[14]又分別從發(fā)病、致病和成災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)三個(gè)角度進(jìn)行了江蘇省稻曲病流行的風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并考慮不同連續(xù)適宜發(fā)病天數(shù)對(duì)稻曲病流行程度的影響，利用最優(yōu)化技術(shù)，構(gòu)建了綜合稻曲病指數(shù)來判別氣象條件適宜度等級(jí)。在此基礎(chǔ)上，為了進(jìn)一步提高水稻病害的監(jiān)測(cè)預(yù)報(bào)服務(wù)能力，本文擬從水稻稻曲病侵染發(fā)病規(guī)律和近十年來病害的實(shí)際發(fā)生情況出發(fā)，結(jié)合已構(gòu)建的綜合稻曲病指數(shù)和等級(jí)劃分結(jié)果，通過對(duì)典型個(gè)案的分析和不同天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品應(yīng)用效果的評(píng)估，著重討論稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)技術(shù)，為江蘇水稻病害的精細(xì)化實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)預(yù)警和防控評(píng)估提供技術(shù)支撐。

1 資料來源

江蘇省72個(gè)氣象站從1959-2015年的逐日氣象資料和8個(gè)農(nóng)業(yè)氣象站25年以上水稻生育期資料來自江蘇省氣象局;2005-2015年江蘇稻曲病觀測(cè)資料，包括稻曲病發(fā)生面積、防治面積、挽回?fù)p失、實(shí)際損失、病穗率、實(shí)際病害發(fā)生程度等，以及2015年和2017年水稻稻曲病大面積普查的病穗率、發(fā)生面積等病害發(fā)生實(shí)況記錄來自江蘇省作物栽培站。

兩套天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品為：1）來自歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心ECMWF （European Centre for Medium-Range Weather Forecasts） 集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)IFS（Integrated Forecasting System），空間分辨率為0.125°的細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品，2）來自江蘇省氣象局精細(xì)化集成最優(yōu)預(yù)報(bào)系統(tǒng)“瑞風(fēng)”RIOF（Refined Integration Optimal Forecast），空間分辨率為0.03°的精細(xì)化預(yù)報(bào)產(chǎn)品，并分別應(yīng)用于2015年和2017年稻曲病典型發(fā)生年，進(jìn)行稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)。

其中“瑞風(fēng)”業(yè)務(wù)系統(tǒng)自2016年在江蘇省氣象局正式業(yè)務(wù)化，為江蘇省精細(xì)化預(yù)報(bào)業(yè)務(wù)生成基礎(chǔ)產(chǎn)品，該系統(tǒng)中采用滑動(dòng)平均、卡爾曼濾波、多模式集成、頻率擬合等技術(shù)對(duì)來自歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心的IFS、美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局/國(guó)家環(huán)境預(yù)報(bào)中心的全球預(yù)測(cè)系統(tǒng)GFS （Global Forecast System）以及中國(guó)國(guó)家局?jǐn)?shù)值預(yù)報(bào)中心的全球中期數(shù)值預(yù)報(bào)與臺(tái)風(fēng)數(shù)值預(yù)報(bào)一體化系統(tǒng)T639等國(guó)家機(jī)構(gòu)研發(fā)的系統(tǒng)模式生成的天氣預(yù)測(cè)產(chǎn)品數(shù)據(jù)進(jìn)行解釋應(yīng)用處理，集成得到一套包括日平均氣溫，日最高氣溫、日最低氣溫，相對(duì)濕度，風(fēng)速以及降水等氣象要素在內(nèi)的精細(xì)化格點(diǎn)預(yù)報(bào)產(chǎn)品。目前，“瑞風(fēng)”系統(tǒng)已逐步代替歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心的集成預(yù)報(bào)系統(tǒng)IFS在江蘇省氣象局進(jìn)行業(yè)務(wù)化應(yīng)用。

2 江蘇省稻曲病發(fā)生的基本情況

2.1 病害侵染發(fā)病規(guī)律

稻曲病主要以菌核和厚垣孢子在土壤、病谷粒內(nèi)及健谷穎殼上越冬，翌年7-8月間產(chǎn)生大量子囊孢子和分生孢子。孢子借助氣流傳播散落，在水稻孕穗-破口期侵害花器和幼器，后期則侵入幼嫩穎果的外表，蔓延到胚乳中，大量增殖并形成黃色塊狀的孢子座，造成谷粒發(fā)病。通常，病粒在水稻揚(yáng)花末期至灌漿初期出現(xiàn)，一穗中僅有幾個(gè)或十幾個(gè)穎殼變?yōu)榈厩×！?/p>

氣象條件在稻曲病菌侵染過程中起著促發(fā)性作用。溫度影響病菌的生長(zhǎng)和繁殖，水稻幼穗形成期至成熟期，氣溫24～32℃病菌發(fā)育良好，26～28℃病菌生長(zhǎng)最適宜，溫度低于12℃或高于36℃不能生長(zhǎng)。降水量和相對(duì)濕度主要影響病菌的侵入和擴(kuò)散，幼穗形成期雨量多利于病菌侵入，稻曲病菌的子囊孢子和分生孢子均借風(fēng)雨侵入花器，穗期至成熟期雨量多利于病菌后期擴(kuò)散，雨日數(shù)愈多、雨量偏多，田間濕度大，日照少，稻曲病發(fā)生越重;相對(duì)濕度越高（70%～80%），稻曲病菌子囊孢子和分生孢子侵入量越多，發(fā)病越重?？梢?，氣象因子在稻曲病的侵染循環(huán)和發(fā)生發(fā)展過程中起著至關(guān)重要的作用，稻曲病發(fā)生強(qiáng)度、范圍和持續(xù)時(shí)間與氣象要素存在著較為顯著的關(guān)系。

此外，生產(chǎn)管理、種植方式以及水稻品種的差異也會(huì)導(dǎo)致病害發(fā)生程度不一致。例如施氮過量或穗肥過重加重病害發(fā)生，連作地塊發(fā)病重。一般晚熟品種比早熟品種發(fā)病重，稈矮、穗大、葉片較寬而角度小，耐肥抗倒伏和適宜密植，穎殼表面粗糙無茸毛的品種，有利于稻曲病的發(fā)生。

2.2 病害實(shí)際發(fā)生情況

圖1a給出2005-2015年江蘇省稻曲病發(fā)生面積，病害發(fā)生情況隨時(shí)間變化呈波動(dòng)特征，其中2005年、2008年、2009年和2011年稻曲病發(fā)生面積均超過了80萬hm 近年稻曲病發(fā)生面積穩(wěn)控在50萬hm2以下。自2007年開始，對(duì)稻曲病的防御措施和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)等服務(wù)手段逐步提高，防治面積在128.58萬～195.88萬hm 病害造成實(shí)際損失0.31萬～2.47萬t，挽回收獲損失10.56萬～20.66萬t（圖1b）。近年來隨著防治面積的不斷擴(kuò)大，因稻曲病造成的實(shí)際損失低于1萬t。

據(jù)江蘇省氣象局農(nóng)情記載（表1）發(fā)現(xiàn)，稻曲病高發(fā)年份在水稻破口抽穗前后均出現(xiàn)了持續(xù)降水過程，極其有利于病菌侵染和病害流行。若是能夠基于構(gòu)建的綜合稻曲病指數(shù)和等級(jí)劃分結(jié)果，結(jié)合精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品，監(jiān)測(cè)預(yù)測(cè)水稻稻曲病的發(fā)生流行程度和等級(jí)，及時(shí)給出防御措施和建議，那么因水稻病害造成的損失可以進(jìn)一步有效降低。

圖1 2005-2015年江蘇省稻曲病發(fā)生面積（a）和防治面積、挽回?fù)p失和實(shí)際損失（b）

Fig.1 Occurrence area（a）， prevention area， recovery and actual loss （b） of rice false smut in

Jiangsu Province in 2005-2015

表1 稻曲病高發(fā)年份水稻抽穗開花階段的氣象條件

Table 1 Meteorological conditions during rice heading and flowering stage for high incidence years of rice false smut

3 綜合稻曲病指數(shù)構(gòu)建和等級(jí)劃分

通常，江蘇水稻的抽穗開花期正值高溫季節(jié)，溫度條件適宜孢子傳播和繁殖，濕度條件成為孢子傳播蔓延的制約因素。綜合稻曲病病害潛育期、侵染敏感期和發(fā)病集中期，選取7-9月作為稻曲病發(fā)生流行的氣象條件監(jiān)測(cè)期，該時(shí)段覆蓋了水稻的拔節(jié)、孕穗、抽穗和乳熟期。同時(shí)，將逐日氣象條件滿足日平均溫度為22～28℃，相對(duì)濕度>80%，日降水量>0.1 mm的情況定義為致病日。

在此基礎(chǔ)上，參照任義方等[14]的方法，構(gòu)建綜合稻曲病指數(shù)，其表達(dá)式為：

Z=α∑ni=1WiDi，j=1+β∑ni=1WiDi，j=2+γ∑ni=1WiDi，j≥3

其中，i為監(jiān)測(cè)日數(shù)，i=1，2，…，n，n≤92;Wi為水稻拔節(jié)-乳熟階段的歸一化逐日稻曲病成災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)度，α、β、γ分別為三種不同連續(xù)天數(shù)的權(quán)重系數(shù)，這些參數(shù)已由任義方等[14]的研究結(jié)果確定。Di，j=1、Di，j=2和Di，j≥3分別為致病日連續(xù)1、2和3天以上的記錄情況（若日氣象要素溫度、相對(duì)濕度和降水量的實(shí)況監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)結(jié)果滿足稻曲病的致病日條件，則取值為1，否則值為0）。

進(jìn)而將綜合稻曲病指數(shù)Z劃分成3個(gè)等級(jí)，自低至高（1～3）等級(jí)分別代表從弱適宜到強(qiáng)適宜來反映氣象條件對(duì)病害發(fā)生的氣象適宜程度以及病害可能流行的等級(jí)，具體見表2。

4 稻曲病氣象適宜度等級(jí)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)

4.1 動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)思路基本介紹

動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)思路和目的：在實(shí)際預(yù)報(bào)中，一旦水稻進(jìn)入拔節(jié)期即開始監(jiān)測(cè)和預(yù)報(bào)病害的發(fā)生情況，根據(jù)日氣溫、相對(duì)濕度、降水量等氣象要素實(shí)況，結(jié)合中、短期天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品，提取判定致病日所需氣象要素的預(yù)測(cè)結(jié)果，求算綜合稻曲病指數(shù)值，從而實(shí)現(xiàn)稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)和可能流行程度的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，直至乳熟期結(jié)束監(jiān)測(cè)。在實(shí)際服務(wù)中，可利用稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)預(yù)報(bào)結(jié)果，結(jié)合各地區(qū)作物長(zhǎng)勢(shì)、稻曲病菌源、水稻品種類型及水肥管理措施等情況，形成預(yù)報(bào)意見和服務(wù)產(chǎn)品，及時(shí)向生產(chǎn)部門提供決策依據(jù)。

表2 綜合稻曲病指數(shù)的等級(jí)劃分以及與發(fā)病實(shí)況的關(guān)系

Table 2 Grade classifications for composite index of rice false

smut and relationships with actual blast occurring

動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)方法和技術(shù)：從水稻進(jìn)入拔節(jié)期至預(yù)報(bào)日，這段過去時(shí)間的日平均氣溫、相對(duì)濕度、日照時(shí)數(shù)等氣象要素采用自動(dòng)氣象觀測(cè)站點(diǎn)的實(shí)況觀測(cè)資料;考慮到預(yù)報(bào)產(chǎn)品在江蘇省氣象局更替使用的情況，從預(yù)報(bào)日開始至其后7 d，這段未來時(shí)間的氣象要素分別采用歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心IFS和江蘇省氣象局“瑞風(fēng)”RIOF系統(tǒng)生成的精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品來預(yù)報(bào)稻曲病氣象適宜度等級(jí)。這里所謂的“動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)”，即預(yù)報(bào)時(shí)次逐日更新，通過不斷地累加分析從監(jiān)測(cè)期開始的有利于病害發(fā)生的氣象條件，判斷未來稻曲病發(fā)生的氣象條件適宜程度及其發(fā)生等級(jí);同時(shí)通過不斷更替利用最新的預(yù)報(bào)產(chǎn)品和實(shí)際觀測(cè)資料，以7 d為一周期的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率可逐日提高。

4.2 病害典型發(fā)生個(gè)案分析

4.2.1 基于IFS細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品的病害預(yù)測(cè)

2015年7月受持續(xù)降水影響，淮河以南大部分地區(qū)農(nóng)田一度受淹，加之持續(xù)低溫寡照，水稻分蘗質(zhì)量下降;28日起以晴熱高溫天氣為主，利于水稻曬田和拔節(jié)長(zhǎng)穗;8月后期受臺(tái)風(fēng)影響，降水多，日照少，溫度低，水稻基部節(jié)間變長(zhǎng)、莖稈充實(shí)度不高、病蟲危害加重。以制作8月31日的稻曲病動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)產(chǎn)品為例，利用當(dāng)天歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心IFS系統(tǒng)生成的7 d細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品以及前期實(shí)際氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)，可求算出8月31日-9月6日期間任意一天的綜合稻曲病指數(shù)。從未來7天整個(gè)江蘇稻曲病逐步發(fā)生發(fā)展情況（圖2）可以看出，淮北東北部和江蘇西南部地區(qū)適宜稻曲病流行。同時(shí)，根據(jù)指標(biāo)等級(jí)劃分結(jié)果判定，至9月6日南京、宜興、吳縣地區(qū)以及睢寧、沭陽-連云港-贛榆一帶的綜合稻曲病指數(shù)Z>10，氣象適宜度等級(jí)為3級(jí)，稻曲病可能出現(xiàn)大流行（表2）。

據(jù)江蘇省植物保護(hù)站調(diào)查：8月下旬丘陵、淮北雜交秈稻始見病穗，重發(fā)田塊病穗率達(dá)15%，病粒率0.1%。8月下旬至9月上旬多陣雨天氣，利于大面積粗稈大穗型粳稻品種稻曲病流行，如睢寧高作鎮(zhèn)0.35 hm2水稻‘Ⅱ優(yōu)1259，于8月11日破口前11 d防治，9月6日調(diào)查平均病穗率32.5%。據(jù)10月中旬危害定局后調(diào)查，2015年稻曲病全省偏輕發(fā)生，發(fā)生面積28.78萬hm 沿江、丘陵、沿淮及淮北感病品種中等至偏重流行，病穗率1%～5%、病粒率0.1%～1%，重發(fā)田塊病穗率10%～40%、病粒率1%～10%?？梢姡瑢?shí)際稻曲病發(fā)生程度和區(qū)域范圍，尤其是病害中等至偏重流行的情況與預(yù)報(bào)結(jié)果基本相符。

圖2 2015年8月31日預(yù)測(cè)的8月31日（a）、9月2日（b）、9月4日（c）、9月6日（d）江蘇省綜合稻曲病指數(shù)分布情況

Fig.2 Distribution of predicted composite index of rice false smut of Jiangsu Province on 31 August（a），

2 September（b）， 4 September（c）， and 6 September （d）， predicted on 31 August， 2015

4.2.2 基于RIOF細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品的病害預(yù)測(cè)

2017年8月上中旬全省出現(xiàn)多次降水過程，大部分地區(qū)田間高溫高濕，正值雜交稻品種及大面積粗稈大穗型粳稻品種穎花分化期，為稻曲病菌的萌發(fā)和侵染流行創(chuàng)造了有利條件。加之，從8月31日開始出現(xiàn)持續(xù)陰雨寡照天氣，使水稻病害流行風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。整個(gè)9月上旬江蘇省水稻遲熟品種、直播稻進(jìn)入破口抽穗期，長(zhǎng)江以北地區(qū)降水異常偏多，尤其是9月3-4日江淮之間北部和淮北地區(qū)出現(xiàn)中到大雨，局部地區(qū)暴雨，5-6日全省大部分地區(qū)出現(xiàn)小到中雨，10日沿淮淮北地區(qū)出現(xiàn)大到暴雨，連續(xù)陰雨寡照天氣，使稻曲病等水稻病害流行風(fēng)險(xiǎn)明顯增加。

利用稻曲病綜合指數(shù)模型，以制作9月6日的稻曲病動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)產(chǎn)品為例，利用當(dāng)天江蘇省氣象局RIOF系統(tǒng)的精細(xì)化7 d預(yù)報(bào)產(chǎn)品以及前期實(shí)際氣象要素觀測(cè)數(shù)據(jù)，可求算出9月6日-9月12日期間任意一天的綜合稻曲病指數(shù)，并判別相應(yīng)的水稻病害氣象適宜流行程度。從未來7 d整個(gè)江蘇稻曲病逐步發(fā)生發(fā)展情況（圖3）可以看出，淮北、沿淮以及揚(yáng)鎮(zhèn)寧地區(qū)適宜稻曲病流行。同時(shí)，根據(jù)指標(biāo)等級(jí)劃分結(jié)果分析，至9月12日睢寧-新沂-東海一帶以及射陽、濱海、高淳、溧水、溧陽周邊地區(qū)的綜合稻曲病指數(shù)Z>10，氣象適宜度等級(jí)為3級(jí)，稻曲病可能出現(xiàn)大流行。

圖3 2017年9月6日預(yù)測(cè)的9月6日（a）、9月8日（b）、9月10日（c）、9月12日（d）江蘇省綜合稻曲病指數(shù)分布情況

Fig.3 Distribution of predicted composite index of rice false smut of Jiangsu Province on 6 September （a），

8 September（b）， 10 September（c）， and 12 September （d）， predicted on 6 September， 2017

據(jù)江蘇省植物保護(hù)站調(diào)查：9月5日前后，丘陵、沿江、淮北等地雜交秈稻及早熟粳稻即查見病穗。9月中旬，局部感病品種陸續(xù)顯癥，如高淳9月12日‘寧粳7號(hào)系統(tǒng)田病穗率3.7%、病粒率0.2%;金湖9月12日‘皖稻153系統(tǒng)田病穗率3.4%、病粒率0.03%。10月中旬危害定局后調(diào)查，2017年全省稻曲病中等發(fā)生，面上大多數(shù)情況，病穗率在0.1%～0.3%，病粒率0.005%～0.02%，丘陵、沿江、沿淮及淮北粗稈大穗型品種上偏重至大流行，為近年最重年份，發(fā)生面積39.84萬hm 病穗率1%以上的重發(fā)面積7.19萬hm 其中病穗率10%以上的重發(fā)面積0.21萬hm2。沿江、丘陵、沿淮及淮北雜交秈稻及早熟感病品種病穗率2%～10%、病粒率0.05%～0.1%，重發(fā)田塊病穗率10%～40%、病粒率1%～12%?？梢姡瑢?shí)際稻曲病發(fā)生程度和區(qū)域范圍，尤其是病害中等至偏重流行的情況與預(yù)報(bào)結(jié)果基本相符。今后，若能結(jié)合稻曲病氣象適宜度等級(jí)預(yù)測(cè)結(jié)果和田間水稻抽穗齊穗的實(shí)際情況，定點(diǎn)定位地提前在稻曲病預(yù)測(cè)高發(fā)地區(qū)開展第一、第二次施藥工作，將有效地提高對(duì)水稻病害的防控能力。

5 結(jié)論與討論

從水稻稻曲病侵染循環(huán)和發(fā)病規(guī)律的分析結(jié)果可以看出，水稻稻曲病是一種典型的“氣象型”病害，其病菌的侵染循環(huán)過程與氣象條件息息相關(guān)，具體來說溫度主要影響病菌的生長(zhǎng)發(fā)育;在適溫范圍內(nèi)，降雨或持續(xù)高濕影響病菌孢子的形成、萌發(fā)和侵入過程;而光照通過影響寄主生長(zhǎng)發(fā)育來促進(jìn)病害的流行。本文結(jié)合2005年-2015年水稻稻曲病高發(fā)年份的實(shí)際發(fā)生情況說明了水稻破口抽穗前后持續(xù)降水過程是稻曲病適宜流行的主要?dú)庀髼l件，并指出近年來隨著防御措施和服務(wù)手段的提高，因病害造成的水稻實(shí)際損失面積得到了的穩(wěn)定控制。

為了進(jìn)一步提高對(duì)稻曲病的監(jiān)測(cè)預(yù)警能力，基于構(gòu)建的綜合稻曲病指數(shù)和相應(yīng)的氣象適宜等級(jí)，設(shè)計(jì)了稻曲病氣象條件適宜程度等級(jí)動(dòng)態(tài)預(yù)報(bào)的基本思路和方法，以2015年和2017年稻曲病典型發(fā)生年為例，分別結(jié)合歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心IFS和江蘇省氣象局RIOF系統(tǒng)生成的細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品，給出了自起報(bào)日開始，未來1～7 d整個(gè)江蘇稻曲病逐步發(fā)生發(fā)展的情況。根據(jù)預(yù)報(bào)結(jié)果得到2015年9月6日南京、宜興、吳縣地區(qū)以及睢寧、沭陽-連云港-贛榆一帶，以及2017年9月12日睢寧-新沂-東海一帶以及射陽、濱海、高淳、溧水、溧陽周邊地區(qū)的稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)達(dá)到3級(jí)，非常適宜病害大流行，該預(yù)測(cè)結(jié)果與江蘇省植物保護(hù)站調(diào)查情況基本相符。

水稻稻曲病防治最佳施藥時(shí)期是抽穗前3～7 d，進(jìn)行第一次施藥，其次是齊穗期，對(duì)水稻感病品種要進(jìn)行第二次施藥。一般破口初期施藥所起的防控作用最大，占70%;齊穗期施藥所起作用占30%。稻曲病氣象適宜等級(jí)預(yù)測(cè)方法中，以7-9月作為稻曲病發(fā)生流行的氣象條件監(jiān)測(cè)期，該時(shí)段覆蓋了水稻的拔節(jié)-乳熟階段、病害易侵染流行階段以及施藥防控病害的關(guān)鍵階段，預(yù)報(bào)模型從7月起即可逐日滾動(dòng)地給出未來1～7 d的稻曲病氣象適宜度等級(jí)，具有較高的時(shí)效性。若各地生產(chǎn)管理指導(dǎo)部門能夠結(jié)合稻曲病氣象適宜度等級(jí)預(yù)測(cè)結(jié)果和田間水稻孕穗、抽穗、齊穗的實(shí)際情況，及時(shí)調(diào)度藥具機(jī)械和人力，定點(diǎn)定位地提前在稻曲病預(yù)測(cè)高發(fā)地區(qū)有針對(duì)性地開展第一、第二次施藥工作，將對(duì)稻曲病的化學(xué)防控具有實(shí)際指導(dǎo)意義。

本文將綜合稻曲病指數(shù)和未來1～7 d精細(xì)化天氣預(yù)報(bào)產(chǎn)品有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了對(duì)稻曲病發(fā)生氣象適宜度等級(jí)的連續(xù)動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè)，對(duì)水稻病害的防治工作起到了良好的預(yù)警作用。同時(shí)，通過探索將稻曲病預(yù)測(cè)結(jié)果從空間分辨率10 m級(jí)（基于歐洲中期天氣預(yù)報(bào)中心IFS系統(tǒng)生成的細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品）細(xì)化至空間分辨率m級(jí)（基于江蘇省氣象局RIOF系統(tǒng)生成的細(xì)網(wǎng)格預(yù)報(bào)產(chǎn)品），有效解決了農(nóng)用天氣預(yù)報(bào)中的重要技術(shù)難點(diǎn)，對(duì)未來作物病害氣象適宜程度預(yù)報(bào)技術(shù)方法的研究起到示范作用。實(shí)際在水稻病害的發(fā)生發(fā)展中，氣象條件、寄主生長(zhǎng)情況和病菌基數(shù)三者的影響缺一不可，水稻品種類型和水肥管理措施等因素對(duì)病害發(fā)生程度的影響至關(guān)重要，也是今后需要進(jìn)一步關(guān)注的重點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 張俊喜，成曉松，宋益民，等. 中國(guó)水稻稻曲病研究進(jìn)展[J].江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2016，32（1）： 234-240.

[2] 楊健源，曾列先，陳深，等.我國(guó)稻曲病研究進(jìn)展[J].廣東農(nóng)業(yè)科學(xué)，2011（2）：77-79.

[3] 張俊喜，蔣林忠，霍金蘭，等.2014 年江蘇省稻曲病發(fā)生情況調(diào)查[J].江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（10）：162-164.

[4] 姚琳，葉慧麗，胡容平，等.稻曲病侵染機(jī)制的初步研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2012，25（4）： 1273-1276.

[5] 鄒克琴，胡東維，王為民，等. 水稻稻曲病的研究進(jìn)展[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012（5）： 704-706.

[6] 張夕林，朱明華，張建明，等. 稻曲病發(fā)生規(guī)律及其防治技術(shù)研究新進(jìn)展[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理，2003，24（5）：22-23.

[7] 烏偉剛.環(huán)境因子對(duì)稻曲病發(fā)病程度的影響[D].武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[8] 李漢一.利用菌源消長(zhǎng)系數(shù)和齊穗前后氣候的關(guān)系預(yù)測(cè)稻曲病[J].陜西農(nóng)業(yè)科學(xué)，2007（5）：7-8.

[9] 蘇榮瑞，劉凱文，馮明，等. 2014年江漢平原水稻稻曲病促病氣象條件指數(shù)分析[J].中國(guó)植保導(dǎo)刊，2015（9）：44-49.

[10] 朱秋云，傅俊范，周如軍，等. 遼寧稻區(qū)稻曲病田間分布型初步研究[J].農(nóng)業(yè)科技通訊，2016（6）：118-120.

[11] 唐春生，江毛生，高家樟，等.兩系雜交水稻稻曲病空間分布型和抽樣技術(shù)的研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué)，1998（5）：38-41.

[12] 陳德西，何忠全，封傳紅，等. 水稻主要病害發(fā)生區(qū)劃研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2014，27（3）：1072-1078.

[13] 龔林根，張念環(huán)，張景飛，等. 江蘇常熟地區(qū)稻曲病發(fā)生規(guī)律及防治技術(shù)[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué)，2001（6）： 30-33.

[14] 任義方，高蘋，朱鳳，等.稻曲病氣象風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估及適宜度等級(jí)預(yù)測(cè)技術(shù)[J].植物保護(hù)，2017，43 （1）：61-67.

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