杨林菲
摘要 利用苹果病虫害发生程度的气象预测模型,结合洛阳市1981—2010年日均气温、日均空气相对湿度等地面气象观测资料,建立洛阳市苹果病虫害风险区划,为指导苹果病虫害防治工作提供科学依据。结果表明,栾川苹果斑点落叶病、苹果桃小食心虫偏重发生,偃师、洛宁苹果白粉病发生风险较大,洛宁、宜阳轮纹病发生风险较大。
关键词 苹果;病虫害类型;气象预测模型;风险区划;河南洛阳
中图分类号 S436.611 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2017)24-0113-03
Risk Zoning of Main Diseases and Pests of Apples in Luoyang City
YANG Lin-fei
(Luoyang Meteorological Bureauin of Henan Province,Luoyang Henan 471000)
Abstract Based on the average temperature,the daily average air relative humidity and other terrestrial meteorological observation data of Luoyang City from 1981 to 2010,the project established the risk zoning of apples′ diseases and pests in Luoyang City with the forecasting model of the occurrence of apples′ main diseases and pests,in order to provide scientific basis for guiding the prevention and cure of apples′ diseases and pests.The results showed that the incidence of apples′ spotted leaf disease and peaches′ carposina sasakii were significant in Luanchuan,and the risk of apples′ powdery mildew occurred in Yanshi and Luoning,the risk of apples′ rheumatism occurred in Luoning and Yiyang.
Key words apple;types of diseases and pests;meteorological forecast model;risk zoning;Luoyang Henan
蘋果是我国落叶果树中主要的栽培树种。洛阳市土壤肥沃、光照充足、昼夜温差较大,自然环境和生态环境十分良好,非常利于苹果生长。所产红富士、嘎啦等苹果,酸甜可口、含糖量高、耐贮运,深受人们的喜爱。在生长发育过程中,苹果从根、茎、叶、花到果实,各种器官均会遭受多种病虫害的严重危害,造成大量死枝、死树。近年来,随着苹果品种结构、栽培管理技术及病虫害防治方法的不断改进,苹果园主要病虫害的结构和发生特点也在不断变化。以往,果树病虫害防治过多依赖化学农药,如今部分果农依旧使用高毒、高残留农药,不仅造成病虫抗药性上升,而且果品中农药残留超标,与人们追求绿色、环保的理念相违背。
目前,国内对苹果病虫害的研究多侧重于苹果栽培方式、品种抗性以及农药防治措施方面,针对气象因子对病虫害的影响研究较少[1-2]。金新富等[3]关于苹果斑点落叶病发生程度的预测模型,其选出5月中旬至6月上旬的降雨量、雨日、平均相对湿度作用为预报因子,预测虞城县苹果斑点落叶病的发生程度。为进一步提高苹果园病虫害防治的科学性,减少农药对环境和苹果品质的影响。通过研究苹果病虫害发生发展的气象条件,选出适合本地苹果病虫害发生程度的气象预测模型,结合洛阳市1981—2010年日平均气温、日平均空气相对湿度、月降雨量等地面观测气象资料,建立洛阳市苹果病虫害风险区划,为有机苹果的绿色生产提供科学依据,有力地促进苹果无公害生产。
1 苹果病虫害发生规律
1.1 苹果白粉病
苹果白粉病是以菌丝在冬芽鳞片间或鳞片内越冬。孢子靠气流传播,侵入嫩芽、嫩叶和幼果,5月为发病盛期,秋季病梢上的孢子侵入秋梢嫩芽,形成二次发病高峰[4-5]。
1.2 苹果轮纹病
苹果轮纹病病菌会以菌丝、分生孢子器及子囊壳的形态在被害枝干越冬。每年4—8月分生孢子扩散,成为侵染来源[6-7],雨水是孢子传播的主要媒介。
1.3 苹果斑点落叶病
苹果斑点落叶病是我国苹果产区的主要叶部病害,该病主要危害苹果叶片,也侵染果实和枝条,特别是套袋的富士苹果发生较多。苹果斑点落叶病的发生与降水和空气湿度有密切关系,尤其是早春降水和空气湿度对苹果斑点落叶病的发生有重要影响,该病病菌生长适宜温度为20~25 ℃,一般春季干旱,空气湿度小,斑点落叶病发生较轻,无需专门进行防治[8-9]。
1.4 苹果桃小食心虫
桃小食心虫是我国北方果树生产中危害最大、发生最普遍的食心虫类害虫,全国落叶果树栽培区都有分布。其以幼虫蛀果危害,在河南省1年发生3代。山西、陕西、河南西部等地5月下旬开始出现越冬代成虫,23~26 ℃ 是最适宜其生长发育和繁殖的温度范围,盛期出现在6月上中旬[10-11]。
2 苹果病虫害风险区划
2.1 苹果白粉病
苹果白粉病病菌孢子在日均气温20~25℃、日均空气相对湿度≥70%时会大量繁殖[5]。选取1981—2010年3—5月、9—11月日均气温在20~25 ℃ 范围内,日平均相对湿度≥70%范围内的日数作为危险性分析基本指标,运用皮尔逊Ⅲ概率密度模型对洛阳市9个县苹果白粉病不同重现期下的发生强度分别进行估算。皮尔逊Ⅲ概率密度函数为:endprint
f(x)= (x-α0)αα-1 e
式中,Γ(α)为α的伽马函数;α=4/C2,β=2/CvCs,α0=[1-(2Cv/Cs)],其中,为平均值,Cv为变差系数,Cs为偏态系数。α、β、α0 3个参数理论通常有矩法、极大似然法、适线法 3种方法求解[12],由此即可绘出频率曲线,利用概率点据相关系数检验法对频率拟合曲线进行检验,经计算,洛阳市9个县的概率点据相关系数在0.97以上。因此,可以认为皮尔逊Ⅲ概率曲线有较高的模拟精度[13]。
利用国家基础地理信息中心提供的1∶250万行政区划图,结合皮尔逊Ⅲ型概率密度模型,得到不同重现期下苹果白粉病发生程度分布图(图1)。从图1可以看出,2年一遇的苹果白粉病,洛宁、偃师、宜阳、新安、伊川、汝阳发生的风险较大;5年一遇的苹果白粉病,洛宁、偃师、宜阳、新安、伊川、汝阳发生的风险较大;10年一遇的苹果白粉病,偃师、洛宁、新安、宜阳、汝阳发生的风险较大;20年一遇的苹果白粉病,偃师发生的风险最高,其次是洛宁、新安、宜阳、汝阳、伊川;50年一遇的苹果白粉病,偃师、新安、洛宁、汝阳、宜阳发生的风险较大;100年一遇的苹果白粉病,偃师发生的风险最高,其次是新安、洛宁、汝阳、宜阳、伊川。
2.2 苹果轮纹病
当气温高于20 ℃,相对湿度高于75%时,苹果轮纹病发病严重[14]。选取1981—2010年5—8月日平均气温≥20 ℃范围内,日平均空气相对湿度≥75%范围内的日数作为危险性分析基本指标。同样利用皮尔逊Ⅲ概率密度模型对洛阳市9个县苹果轮纹病发生强度进行估算,得到不同重现期下苹果轮纹病发生程度分布图(图2)。从图2可以看出,2年一遇的苹果轮纹病,洛宁发生的风险最高,其次是宜阳、偃师、新安、伊川;5年一遇的苹果轮纹病,洛宁发生的风险最高,其次是宜阳;10年一遇的苹果轮纹病,洛宁发生的风险最高,其次是宜阳、偃师;20年一遇的苹果轮纹病,洛宁发生的风险最高,其次是宜阳、新安、偃师;50年一遇的苹果轮纹病,洛宁发生的风险最高,其次是宜阳;100年一遇的苹果轮纹病,洛宁发生的风险最高,其次是新安、宜阳、偃师。洛宁发生苹果轮纹病的风险最高。
2.3 苹果斑点落叶病
选用金新富等关于苹果斑点落叶病发生程度的预测模型[3](表1),结合洛阳市9个县1981年—2010年5月中旬至6月上旬的降雨量、雨日、平均相对湿度资料,分别得到洛阳市9个县苹果斑点落叶病发生程度等级,将等级按偏重发生的年概率大小对洛阳市进行风险区划,分为重度风险区、中度风险区、轻度风险区(表2)。
栾川属于苹果斑点落叶病重度风险区,斑点落叶病偏重发生年概率为0.93;中度风险区包括洛宁、孟津、嵩县、新安,该区斑点落叶病偏重发生年概率为0.67~0.77;轻度风险区包括汝阳、偃师、伊川、宜阳,该区斑点落叶病偏重发生年概率为0.57~0.60。
2.4 苹果桃小食心虫
根据王利静等[11]和郑小华[15]对桃小食心虫发育规律的分析,凡5月降雨量大于35 mm的年份,桃小食心虫越冬代就会发生较重,5—7月降水量距平≥10%时也有利于该虫害偏重发生。结合洛阳市9个县1981—2010年5月降雨量,5—7月降雨量距平资料,得到洛阳市9个县桃小食心虫的发生程度,按偏重发生的年概率大小对洛阳市进行风险区划,分为重度风险区、中度风险区、轻度风险区(表3)。
栾川属于苹果桃小食心虫重度风险区,桃小食心虫偏重发生概率为0.43;中度风险区包括孟津、汝阳、嵩县、偃师、伊川,该区桃小食心虫偏重发生概率为0.20~0.23;轻度风险区包括洛宁、宜阳,桃小食心虫偏重发生概率为0.03~0.17。
3 结论与讨论
从苹果主要病虫害风险等级区划上来看,苹果白粉病偃师、洛宁发生的风险高于其他地区;苹果轮纹病洛宁、宜阳发生的风险明显高于其他地区;苹果斑点落叶病栾川偏重发生的风险最大,汝阳、偃师、伊川、宜阳的风险较小,苹果桃小食心虫栾川偏重发生的风险最大,洛宁、宜阳风险较小。洛宁是洛阳市重要的苹果种植基地,如果夏季苹果园内气温较高,连续降雨相对湿度较大的情况下,分生孢子大量散播,可以预测轮纹病会发生,果农应该喷洒杀菌药物预防,抑制病菌,以防代治,控制病害的流行。
苹果病虫害的发生流行与气候、栽培条件及品种有关。此次尝试对洛阳市苹果主要病虫害进行风险区划,利用病虫害发生程度预测模型,结合洛阳市气候条件,绘制洛阳市苹果主要病虫害风险区划图,通过对比历史资料,赵增锋[16]关于苹果主要病虫害种类研究中提到苹果腐烂病在1987年前后有大流行,苹果轮纹病在1994—1998年有大流行,与区划结果较为吻合。由于没有当地苹果主要病虫害发生程度资料,只有参考其他理论模型,导致气象因子选取不够合理,无法获得准确的病虫害预测模型。
4 参考文献
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