陳利偉 ，馬力文 ，吳志岐 ，楊彭懷 ，王亞婷

（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.寧夏回族自治區(qū)西吉縣氣象局，寧夏 西吉 756200；3.寧夏回族自治區(qū)氣象科學(xué)研究所，寧夏 銀川 750002）

近年來(lái)，寧夏回族自治區(qū)馬鈴薯種植面積不斷擴(kuò)大，產(chǎn)量不斷提高，已成為全區(qū)主要的糧食作物和經(jīng)濟(jì)作物。馬鈴薯晚疫病是影響馬鈴薯產(chǎn)量和品質(zhì)的主要因素之一，具有發(fā)病快、傳播強(qiáng)和危害大等特點(diǎn)，病害初侵染來(lái)源主要是種薯帶菌和中心病株，但流行的決定性因素是氣候條件[1]。因此，做好馬鈴薯晚疫病的氣象條件分析，建立健全相應(yīng)預(yù)報(bào)模型對(duì)糧食安全和經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有重要意義。

對(duì)于馬鈴薯晚疫病發(fā)生和流行與氣象條件之間的關(guān)系，國(guó)內(nèi)外學(xué)者做了大量工作，張厚桐通過(guò)研究春季各氣象要素與馬鈴薯晚疫病發(fā)生和流行的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)氣溫是主導(dǎo)因素[2]；朱杰華等通過(guò)研究馬鈴薯晚疫病病菌孢子萌發(fā)與氣象要素間的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)光照條件有著重要影響[3]；趙鴻等通過(guò)研究，發(fā)現(xiàn)馬鈴薯薯種及病原物對(duì)溫度的適應(yīng)性與馬鈴薯晚疫病的嚴(yán)重發(fā)生和流行相關(guān)[4]；袁軍海和胡利平等認(rèn)為馬鈴薯晚疫病發(fā)生和流行的關(guān)鍵因素是6—8月的濕度和降雨量[5-6]。這些研究著重分析了馬鈴薯晚疫病與氣象條件的關(guān)系，卻忽略了所建立的預(yù)報(bào)模型的實(shí)際效果。本文通過(guò)檢驗(yàn)寧夏回族自治區(qū)馬鈴薯氣象服務(wù)中心制作的《馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)測(cè)》的準(zhǔn)確率，填補(bǔ)此前檢驗(yàn)評(píng)估的空白；通過(guò)試驗(yàn)對(duì)比馬鈴薯晚疫病進(jìn)行藥物防治和未進(jìn)行藥物防治的產(chǎn)量，評(píng)估防治效果。

1 資料與方法

1.1 馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)

以寧夏馬鈴薯氣象服務(wù)中心根據(jù)實(shí)況數(shù)據(jù)制作的《馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)》結(jié)果為檢驗(yàn)資料，以預(yù)報(bào)資料制作的《寧夏馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)測(cè)》結(jié)果為被檢驗(yàn)資料?！秾幭鸟R鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)測(cè)》和《馬鈴薯晚疫病監(jiān)測(cè)》均用表1 的指數(shù)模型空間分辨率均為1 km×1 km，總格點(diǎn)數(shù)為52 100 個(gè)，其中種植區(qū)格點(diǎn)數(shù)為31 850 個(gè)，檢驗(yàn)時(shí)只考慮種植區(qū)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。用7月2 日至8月31 日每日各格點(diǎn)預(yù)報(bào)等級(jí)減去相同格點(diǎn)監(jiān)測(cè)等級(jí)計(jì)算出等級(jí)差，統(tǒng)計(jì)各等級(jí)差數(shù)量，等級(jí)差為0 的格點(diǎn)數(shù)與種植區(qū)總格點(diǎn)的百分比值，即為準(zhǔn)確率。并統(tǒng)計(jì)每旬、每月及整個(gè)預(yù)報(bào)期的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率。馬鈴薯晚疫病氣象綜合等級(jí)G=0.6GRH+0.4GT。

表1 馬鈴薯晚疫病預(yù)報(bào)和監(jiān)測(cè)指數(shù)模型

1.2 馬鈴薯晚疫病防治效果評(píng)估

在西吉縣北部的火石寨鄉(xiāng)沙崗村（105.41.05E、36.05.20N）、中部的吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村（105.38.45E、36.00.53N）和南部的將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村（105.38.45E、34.49.25N）分別選取兩塊66.7 m2的試驗(yàn)用地，測(cè)定馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)，評(píng)估藥物防治馬鈴薯晚疫病的效益。

馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)測(cè)定分別于8月13 日、8月 20 日、8月 27 日和 9月 3 日進(jìn)行，每次在各試驗(yàn)點(diǎn)隨機(jī)選取10 株進(jìn)行藥物防治和10 株未進(jìn)行藥物防治的馬鈴薯植株，根據(jù)馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)劃分方法（表2）測(cè)定平均發(fā)病等級(jí)。

表2 馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)劃分

藥物防治馬鈴薯晚疫病效益評(píng)估采用對(duì)比試驗(yàn)，分別在3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)選取一塊66.7 m2的試驗(yàn)田進(jìn)行防治，另一塊試驗(yàn)田不進(jìn)行防治，然后在馬鈴薯收獲期進(jìn)行防治效果和產(chǎn)量對(duì)比。

2 結(jié)果與分析

2.1 馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)報(bào)的檢驗(yàn)

2.1.1 預(yù)報(bào)期整體檢驗(yàn)結(jié)果 由表3 可知，整個(gè)預(yù)報(bào)期馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)報(bào)高3 級(jí)和低3級(jí)的概率均為0.01%，預(yù)報(bào)偏差3 級(jí)的情況極少；預(yù)報(bào)低2 級(jí)的概率為0.67%，高2 級(jí)的概率為0.54%，預(yù)報(bào)偏差2 級(jí)的概率較低；預(yù)報(bào)低1 級(jí)的概率為11.34%，高 1 級(jí)的概率為 11.42%，高 1 級(jí)和低 1 級(jí)的概率基本持平且較高，對(duì)準(zhǔn)確率影響最大；預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為76.01%，預(yù)報(bào)情況整體較好。

表3 預(yù)報(bào)期整體檢驗(yàn)

2.1.2 7月份檢驗(yàn)結(jié)果 由表4 可知，7月份馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)80.59%，高于整體預(yù)報(bào)的準(zhǔn)確率；低3 級(jí)的概率為0.02%，未出現(xiàn)高3 級(jí)的情況；預(yù)報(bào)低2 級(jí)和高2 級(jí)的概率分別為0.34%和0.82%，預(yù)報(bào)低2 級(jí)的概率較整個(gè)預(yù)報(bào)期低，預(yù)報(bào)高2 級(jí)的概率較整個(gè)預(yù)報(bào)期高；預(yù)報(bào)低1 級(jí)和高1 級(jí)的概率分別為7.26%和10.97%，低1 級(jí)的概率較整個(gè)預(yù)報(bào)期大幅偏低，高1 級(jí)的概率較整個(gè)預(yù)報(bào)期小幅偏低。其中上旬和下旬的準(zhǔn)確率高于整月，分別達(dá)88.11%和81.93%，但中旬的準(zhǔn)確率較低，只有72.34%，原因是預(yù)報(bào)低1 級(jí)和高1 級(jí)概率較高，分別達(dá)11.72%和14.89%；下旬高1 級(jí)的概率也較高，達(dá)11.05%，但預(yù)報(bào)低1 級(jí)的概率僅為4.76%；上旬未出現(xiàn)低3 級(jí)和低2 級(jí)的情況，且低1 級(jí)、高1級(jí)和高2 級(jí)的概率均較低，預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率最高。

表4 7月份檢驗(yàn)結(jié)果

2.1.3 8月份檢驗(yàn)結(jié)果 由表5 可知，8月份馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率為71.54%，明顯低于7月份。未出現(xiàn)低3 級(jí)的情況，高3 級(jí)的概率也可忽略不計(jì)；低2 級(jí)的概率較整個(gè)預(yù)報(bào)期偏高，高2 級(jí)的概率較整個(gè)預(yù)報(bào)期偏低；低1 級(jí)的概率達(dá)15.30%，大幅高于整個(gè)預(yù)報(bào)期，高1 級(jí)的概率小幅高于整個(gè)預(yù)報(bào)期。上旬、中旬、下旬的準(zhǔn)確率均較低，尤其是中旬僅為64.38%，預(yù)報(bào)低1 級(jí)的概率達(dá)23.01%，高1 級(jí)概率達(dá)11.92%；上旬和下旬的準(zhǔn)確率分別為75.51%和74.57%，上旬預(yù)報(bào)高1 級(jí)的概率達(dá)14.20%，下旬預(yù)報(bào)低1 級(jí)概率達(dá)14.50%。

表5 8月份檢驗(yàn)結(jié)果

2.2 馬鈴薯晚疫病防治效果評(píng)估

2.2.1 馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)和發(fā)病率測(cè)定 由表6 可知，8月13 日所有試驗(yàn)點(diǎn)的馬鈴薯植株均感染馬鈴薯晚疫病，發(fā)病等級(jí)均為1 級(jí)，火石寨鄉(xiāng)沙崗村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村的發(fā)病率均為10%，吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村的發(fā)病率達(dá)16%。8月20 日火石寨鄉(xiāng)沙崗村的發(fā)病等級(jí)為1 級(jí)，發(fā)病率較8月13 日略微下降；吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村的發(fā)病等級(jí)較8月13日均升高1 級(jí)，發(fā)病率較8月13 日分別高25%和27%。8月27 日火石寨鄉(xiāng)沙崗村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村的發(fā)病等級(jí)均較8月20 日升高1 級(jí)，發(fā)病率較8月20 日分別高24%和15%；吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村發(fā)病等級(jí)無(wú)變化，發(fā)病率升高2%。9月3 日吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村發(fā)病等級(jí)較8月27 日升高1 級(jí)，發(fā)病率升高23%；火石寨鄉(xiāng)沙崗村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村的發(fā)病等級(jí)較8月27日無(wú)變化，發(fā)病率分別升高3%和20%。西吉縣北部的發(fā)病率最低，中部次之，南部最高。8月20 日將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村的發(fā)病率較8月13 日升高27%，充分說(shuō)明了馬鈴薯晚疫病發(fā)病快和傳播強(qiáng)的特點(diǎn)。

表6 馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)和發(fā)病率測(cè)定

2.2.2 馬鈴薯晚疫病防治效果檢測(cè)和產(chǎn)量對(duì)比 由表7 可知，藥物防治可有效降低馬鈴薯晚疫病的發(fā)病率，提高馬鈴薯產(chǎn)量。馬鈴薯晚疫病嚴(yán)重影響產(chǎn)量，未防治前火石寨鄉(xiāng)沙崗村的發(fā)病等級(jí)最低，較吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村均低1 級(jí)，試驗(yàn)田產(chǎn)量較吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村分別高26.7 kg 和44.8 kg；防治后火石寨鄉(xiāng)沙崗村的發(fā)病等級(jí)仍最低，較吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村仍低1 級(jí)，試驗(yàn)田產(chǎn)量較吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村和將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村分別高26.6 kg 和41 kg。

表7 馬鈴薯晚疫病防治效果檢測(cè)和產(chǎn)量對(duì)比

各試驗(yàn)點(diǎn)的馬鈴薯晚疫病發(fā)病等級(jí)通過(guò)藥物防治均降低1 級(jí)，對(duì)比防治后和未防治的產(chǎn)量可發(fā)現(xiàn)，藥物防治能有效提高產(chǎn)量，發(fā)病等級(jí)越高，藥物防治效果越明顯。將臺(tái)堡鎮(zhèn)牟榮村和吉強(qiáng)鎮(zhèn)萬(wàn)崖村的馬鈴薯晚疫病最終發(fā)病等級(jí)為3 級(jí)，防治后分別增產(chǎn)9.01%和5.34%，火石寨鄉(xiāng)沙崗村的馬鈴薯晚疫病最終發(fā)病等級(jí)為2 級(jí)，防治后增產(chǎn)4.46%。

3 討論與小結(jié)

2020年西吉縣馬鈴薯晚疫病發(fā)生氣象等級(jí)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率達(dá)76.01%，預(yù)報(bào)高1 級(jí)的概率和低1 級(jí)的概率基本持平，分別為11.42%和11.34%，預(yù)報(bào)高2級(jí)、高3 級(jí)的概率和低2 級(jí)、低3 級(jí)的概率均較低，可以忽略不計(jì)。7月份和8月份的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率分別為80.59%和71.54%，7月份的準(zhǔn)確率明顯高于8月份；7月上旬和下旬準(zhǔn)確率較高，中旬準(zhǔn)確率較低；8月上旬、中旬和下旬的預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率均較低，尤其是中旬的準(zhǔn)確率僅為64.38%。預(yù)報(bào)高1 級(jí)或低1 級(jí)主要是由南北方向的偏高或偏低引起的，因?yàn)槟媳毕蚪邓蜏囟炔町惷黠@大于東西向，因此建立預(yù)報(bào)模型時(shí)要考慮到南北向的差異。此外，要提高溫濕度預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，尤其是局地性短時(shí)強(qiáng)降水對(duì)預(yù)報(bào)準(zhǔn)確率的影響較大。通過(guò)試驗(yàn)評(píng)估馬鈴薯晚疫病防治效果，發(fā)現(xiàn)藥物防治可增產(chǎn)4.46%～9.01%，發(fā)病等級(jí)越高，藥物防治的增產(chǎn)效果越明顯。