趙海軍,張靜峰,張連奎,張 玲,王 晶,潘秀艷,李春芳
(1.突泉縣種子管理站 內(nèi)蒙古,興安 137500;2.興安盟種子管理站 內(nèi)蒙古,烏蘭浩特 137400;3.內(nèi)蒙古自治區(qū)農(nóng)業(yè)廣播電視學(xué)校突泉縣分校 內(nèi)蒙古,興安 137500;4.突泉縣氣象局 內(nèi)蒙古,興安 137500)
突泉縣位于內(nèi)蒙古自治區(qū)興安盟中部,屬典型的淺山丘陵區(qū),溫帶大陸季風(fēng)性氣候,年有效積溫2200℃~3000℃,年無霜期115~130d,年降雨量400mm左右,降水主要集中在6~8 月份,雨熱同期,年日照時數(shù)為2880h。突泉縣每年玉米種植面積在11.47 萬hm2左右,占全縣耕地面積65%左右,近年來突泉縣玉米大斑病發(fā)生呈上升趨勢,特別是在6~8 月份降雨集中且氣溫較低(20℃~25℃)年份,田間發(fā)病率甚至在50%以上,重度地塊發(fā)病率在80%左右,嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量。通常認(rèn)為玉米大斑病的發(fā)生與當(dāng)?shù)貧夂蛎芮邢嚓P(guān),特別是6~8 月份的氣溫和空氣濕度[1]。為了研究突泉縣玉米大斑病發(fā)生規(guī)律,我們收集整理了近五年當(dāng)?shù)貧庀筚Y料與玉米大斑病發(fā)生情況,運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,對當(dāng)?shù)赜衩咨L季節(jié)的氣溫、濕度指標(biāo)與發(fā)病面積之間的關(guān)系進(jìn)行分析,力圖尋求玉米大斑病發(fā)病規(guī)律,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中及時指導(dǎo)防控。
通常認(rèn)為,在玉米的生長過程中,如果遇到溫度較低,濕度較大時,利于病原菌的侵染和分生,則極易發(fā)生大斑病[2],但在時間結(jié)點和指標(biāo)水平上各地的說法有所不同,并沒有統(tǒng)一定論,因此我們有必要根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c,來探討地域的發(fā)病規(guī)律[3]。值得一提的是,在目前所有相關(guān)資料中,氣象指標(biāo)應(yīng)該與發(fā)病程度有著一定關(guān)聯(lián)。據(jù)此,我們收集并整理了突泉縣從2015~2019 年五年間玉米大斑病的發(fā)生面積和這期間6 月至8 月日平均氣溫及空氣濕度原始數(shù)據(jù),詳見(表1),其中發(fā)病面積來源于縣推廣中心,氣象資料來源于縣氣象局。
近年來,人們利用灰色系統(tǒng)理論來分析作物病蟲害與發(fā)生條件之間的關(guān)系,并對其危害時期及程度進(jìn)行預(yù)判及綜合評價,收到較好效果[4],這其中就包括灰色關(guān)聯(lián)分析。本文的分析主要基于灰色關(guān)聯(lián)分析理論,也就是在計算機(jī)上,使用Excel 軟件,計算灰色關(guān)聯(lián)度并進(jìn)行排序,從而尋找出與發(fā)病關(guān)系最為密切的氣象條件及時間結(jié)點,為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)提供相應(yīng)的指導(dǎo)意見。
對收集的氣象資料(表1)進(jìn)行分析,可以看出2015至2019年間作物生長季節(jié)溫度、濕度的變化情況:突泉縣總體在6月份氣溫會逐漸上升,而此期間相對濕度也會上升,說明一般年份,這期間會出現(xiàn)有效降雨。但進(jìn)入7月份,氣溫在中旬時升至最高,而此時通常會出現(xiàn)明顯干旱過程,表現(xiàn)為在7月中旬出現(xiàn)相對濕度的低值。
結(jié)合五年間玉米大斑病發(fā)生面積統(tǒng)計可以看出,突泉縣五年間玉米大斑病發(fā)病最重的是2018 年,發(fā)病面積達(dá)到7.33萬hm2,占玉米面積63.9%。而這一年(2018年)作物生長季溫度、濕度變化情況是在6月上旬,氣溫明顯高于五年平均值,而在7月份,相對濕度也明顯偏高。
為了尋找出溫度及濕度變化與玉米大斑病發(fā)病之間的聯(lián)系,確定突泉縣玉米大斑病的發(fā)病規(guī)律,我們運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析方法,對2015~2019年數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。
2.2.1 確定分析數(shù)據(jù)列 根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)分析理論規(guī)則,首先需要把五年間突泉縣玉米大斑病的“發(fā)生面積X0”確定為參考數(shù)據(jù)列(母序列),同時確定把6 月至8 月上、中、下旬的日平均溫度(X1-X9)和日平均相對濕度(X10-X18)設(shè)為比較數(shù)據(jù)列(子序列)(見表1)。
2.2.2 數(shù)據(jù)無量綱化處理 由于表1中數(shù)據(jù)的單位不同,因此需要把資料進(jìn)行無量綱化處理,從而達(dá)到量綱的一致。本次分析中,我們采用均值化變換,即分別求出各序列的平均值,再用平均數(shù)去除對應(yīng)序列的原始數(shù)據(jù)中,得到新的數(shù)據(jù)列[5]。
2.2.3 求序列差并計算關(guān)聯(lián)系數(shù) 我們使用Excel 表首先求得各比較數(shù)據(jù)列(子序列)的與參考數(shù)據(jù)列(母序列)的絕對差,并尋找出最大值(MAX)和最小值(MIN),分辨系數(shù)(ρ)取0.5,代入以上公式,便可求出關(guān)聯(lián)系數(shù)并最終得出關(guān)聯(lián)度及排序[6]。(見表2)
表1 突泉縣玉米大斑病發(fā)生面積與生長季節(jié)溫度、濕度統(tǒng)計表
表2 突泉縣玉米大斑病發(fā)生面積與溫度、濕度灰色關(guān)聯(lián)度排序表
從以上排序(表2)可以看出,在突泉縣玉米大斑病的發(fā)生受生長季相對濕度的影響大于溫度的影響,特別是7月中旬的空氣相對濕度對發(fā)病的影響排在首位。而對于溫度而言,6月上旬的日平均溫度對發(fā)病影響最大。
分析7 月中旬相對濕度與發(fā)病情況的趨勢圖(圖1)可以看出,在突泉,玉米大斑病發(fā)病面積隨著濕度增大而增大;而對6月上旬日平均濕度對發(fā)病的影響趨勢(圖2)也有類似情況。
根據(jù)以上分析,我們可以初步確定:在突泉縣,如果6月上旬氣溫較高,而在7月中旬雨水較多年份,要警惕玉米大斑病的發(fā)生。