高瑩云張德有劉智賢

(1.中國(guó)氣象局旱區(qū)特色農(nóng)業(yè)氣象災(zāi)害監(jiān)測(cè)預(yù)警與風(fēng)險(xiǎn)管理重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750002；2.寧夏氣象防災(zāi)減災(zāi)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，寧夏 銀川 750000；3.中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)氣象局，寧夏 中衛(wèi) 755000)

引言

寧夏壓砂西瓜又名硒砂瓜，是寧夏中部干旱帶最具優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)之一，近年來(lái)已經(jīng)成為增加農(nóng)民收入的支柱產(chǎn)業(yè)。但由于栽培方式和種植結(jié)構(gòu)的改變以及單一作物大面積連片、重茬種植，為病蟲害的流行創(chuàng)造了有利條件，其中炭疽病對(duì)壓砂西瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)造成的影響最為嚴(yán)重。目前，國(guó)內(nèi)對(duì)壓砂西瓜經(jīng)濟(jì)效益、生產(chǎn)技術(shù)特點(diǎn)、育苗基質(zhì)和土壤菌群結(jié)構(gòu)的研究比較多，但是在壓砂西瓜炭疽病這方面的研究還比較少，不能滿足日益增長(zhǎng)的服務(wù)需求，尤其寧夏中衛(wèi)壓砂西瓜炭疽病的研究還處于空白狀態(tài)，這使得針對(duì)壓砂西瓜開展的氣象服務(wù)供不達(dá)需。所以，對(duì)寧夏壓砂西瓜炭疽病發(fā)生流行的氣象條件進(jìn)行分析是十分有必要的，這將進(jìn)一步豐富壓砂西瓜產(chǎn)業(yè)氣象服務(wù)內(nèi)涵，提高壓砂西瓜產(chǎn)業(yè)氣象服務(wù)經(jīng)濟(jì)效益，為地方特色農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出貢獻(xiàn)。

因此，本研究通過(guò)在中衛(wèi)拓寨柯村硒砂瓜產(chǎn)業(yè)種植示范基地對(duì)特定地段壓砂西瓜進(jìn)行觀測(cè)，從收集分析壓砂西瓜全生長(zhǎng)發(fā)育期的病情性狀與可能影響壓砂西瓜炭疽病發(fā)生流行的氣象因子之間的關(guān)系入手，研究壓砂西瓜炭疽病發(fā)病的氣象因子及其影響，完善了壓砂西瓜氣象服務(wù)指標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)，為壓砂西瓜炭疽病發(fā)生、流行趨勢(shì)預(yù)報(bào)和壓砂西瓜特色產(chǎn)業(yè)優(yōu)質(zhì)氣象保障服務(wù)提供參考。

1 資料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為壓砂西瓜主產(chǎn)區(qū)中衛(wèi)市沙坡頭區(qū)興仁鎮(zhèn)拓寨柯村2019年種植的壓砂西瓜，根據(jù)對(duì)壓砂西瓜全生長(zhǎng)發(fā)育期的觀測(cè)，統(tǒng)計(jì)不同階段壓砂西瓜炭疽病發(fā)病指數(shù)。

1.2 資料

2019年5—7月來(lái)自中衛(wèi)國(guó)家基本觀測(cè)站逐日氣象資料，包括日照時(shí)數(shù)(S)、日降水量(R)、日平均相對(duì)濕度(U)、日平均氣溫(T)、日平均最高氣溫(Tm)、日平均最低氣溫(Tn)、日平均風(fēng)速(F)共7個(gè)氣象因子。由于壓砂西瓜從開始結(jié)瓜到果實(shí)成熟共55d左右，所以影響壓砂西瓜炭疽病流行情況的氣象條件主要集中在結(jié)瓜期。對(duì)壓砂西瓜結(jié)瓜期的氣象因子和病情指數(shù)進(jìn)行相關(guān)普查，對(duì)各氣象因子做初步篩選，得到影響壓砂西瓜炭疽病的影響因子和影響時(shí)段。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)地點(diǎn)位于寨柯村硒砂瓜產(chǎn)業(yè)種植示范基地，樣方地塊面積20m2,每塊樣方地塊間隔500m，共選擇3個(gè)樣方地塊。壓砂地塊有機(jī)含量中等，砂土質(zhì)地和肥力均勻一致，試驗(yàn)地栽培模式統(tǒng)一為育苗移栽，試驗(yàn)地壓砂西瓜炭疽病常年發(fā)病率在90%左右。

1.3.2 壓砂西瓜炭疽病發(fā)生動(dòng)態(tài)調(diào)查

采用定點(diǎn)定期系統(tǒng)調(diào)查的方法，從2019年5月15日壓砂西瓜出苗開始，在試驗(yàn)地選取3個(gè)有代表性的樣方地塊，在樣方地塊內(nèi)3點(diǎn)取樣，每點(diǎn)固定調(diào)查10株，調(diào)查記錄炭疽病發(fā)生情況，并做好標(biāo)記。每天調(diào)查1次壓砂西瓜炭疽病發(fā)病率和發(fā)病指數(shù)。壓砂西瓜炭疽病分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)參照農(nóng)業(yè)部農(nóng)藥鑒定所《農(nóng)藥田間藥效試驗(yàn)準(zhǔn)則》等，分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)以葉片或果實(shí)為單位[1]。

表1 壓砂西瓜炭疽病嚴(yán)重度分級(jí)劃分標(biāo)準(zhǔn)

1.3.3 主成分分析

主成分分析方法是一種以量測(cè)數(shù)據(jù)表征的多因素多變量問(wèn)題的統(tǒng)計(jì)分析方法，是研究相關(guān)變量共同關(guān)系的技術(shù)[2]。根據(jù)樣本和變量在主成分上的得分或權(quán)系數(shù)，提供有關(guān)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的基本特征，如變量的聚類模式、變量間的相互關(guān)系及相關(guān)程度等。得分相近的樣本應(yīng)視為同類，權(quán)系數(shù)相近的變量視為相關(guān)，對(duì)主成分貢獻(xiàn)大的變量其影響程度也大。主成分分析選用壓砂西瓜彭瓜期11d平均氣溫(T)、最高氣溫(Tm)、最低氣溫(Tn)、相對(duì)濕度(U)、風(fēng)速(F)和降水量(R)和日照時(shí)數(shù)(S)共7個(gè)氣象因子，并對(duì)這些氣象因子的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以消除量綱的影響。

2 結(jié)果與分析

2.1 病情指數(shù)與氣象條件的相關(guān)分析

壓砂西瓜炭疽病病情指數(shù)用分組加權(quán)法計(jì)算平均值得到[3]：

由表2可知，壓砂西瓜炭疽病病情指數(shù)I與硒砂瓜彭瓜期日照時(shí)數(shù)、降雨量、日平均氣溫和最高氣溫成正相關(guān)關(guān)系，與相對(duì)濕度、最低氣溫和風(fēng)速成負(fù)相關(guān)關(guān)系。降水和濕度存在明顯正相關(guān)關(guān)系，和風(fēng)速存在較好的正相關(guān)關(guān)系。發(fā)病前期壓砂西瓜田間日照時(shí)數(shù)少、濕度大、溫度高，為炭疽病孢子萌發(fā)提供了條件。6月開始出現(xiàn)量級(jí)較大且較為頻繁降水，壓砂西瓜炭疽病開始發(fā)病，6月下旬有1次明顯降水天氣過(guò)程，6月末硒砂瓜炭疽病達(dá)發(fā)病盛期。

表2 壓砂西瓜病情指數(shù)與氣象因子的相關(guān)矩陣

2.2 炭疽病病情的主成分分析

由表3可以看出，第1主成分代表日照，對(duì)于總方差的貢獻(xiàn)率為62.95%；第2主成分代表降水，對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為19.47%；第3主成分代表相對(duì)濕度的影響，對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為11.06%；第4主成分代表溫度，對(duì)總方差的貢獻(xiàn)率為5.00%；四者之和達(dá)到98.48%，即前4個(gè)主成分能反映壓砂西瓜炭疽病信息的98.48%。

第1主分量(Z1)、第2主分量(Z2)、第3主分量(Z3)和第4主分量(Z4)為自變量，進(jìn)行多元線性逐步回歸分析，得到一元線性逐步回歸方程：

Y=29.1914-0.1036Z1-0.2297Z2-1.4307Z3+0.8374Z4

該回歸方程n=11，R2=0.8556，F(xiàn)=8.8854，P=0.0107。說(shuō)明該回歸方程極顯著。第1主分量、第2主分量、第3主分量、第4主分量對(duì)于壓砂西瓜炭疽病指數(shù)的偏相關(guān)系數(shù)分別為-0.3941、-0.6079、-0.5645、0.4453，說(shuō)明降雨、濕度、溫度對(duì)壓砂西瓜炭疽病發(fā)病的影響大。在壓砂西瓜生長(zhǎng)期6月上旬—7月中旬共有8次降水過(guò)程，累積降雨量112.5，其中6月19—21日，26—27日為連續(xù)降雨過(guò)程，累積降雨量均超過(guò)20，這2個(gè)時(shí)期壓砂西瓜炭疽病病情指數(shù)增長(zhǎng)較快或保持較高水平。濕度越大，炭疽病發(fā)病率越高，根據(jù)壓砂西瓜炭疽病生物學(xué)特性的研究證明[4]，相對(duì)濕度持續(xù)在85%～95%時(shí)誘發(fā)此病，6月19—27日有6d田間相對(duì)濕度大于85%；6月中旬—下旬共有8d氣溫超過(guò)17℃。

表3 樣本相關(guān)陣的特征根、貢獻(xiàn)率及累積貢獻(xiàn)率

3 結(jié)論

本研究表明，2019年中衛(wèi)拓寨柯村壓砂西瓜炭疽病從6月上旬開始，6月末達(dá)到發(fā)病高峰期，整個(gè)炭疽病病發(fā)過(guò)程中，降水、濕度和溫度為影響炭疽病發(fā)病的主要?dú)庀笠蜃印?/p>