安图水稻潜叶蝇易发生气象条件及喷药气象适宜度模型

李义兰，胡颖飞，郭婧芝

（1 吉林省安图县气象局，133600，吉林安图；2 吉林省延吉市气象局，133000，吉林延吉；3 吉林省珲春市气象局，133300，吉林珲春）

开展农事活动实施期间气象适宜程度评价和预测对农业生产的意义重大，也是现代农用天气预报研究的核心技术之一[1-3]。随着近年来延边大米广泛被外界认可，水稻种植所产生的经济效益十分可观。水稻田间管理越来越受到稻农和农技部门的重视，喷药化控、喷肥促苗是水稻生产中的重要农事活动，天气条件（降水量、风速、气温等）对喷药活动实施的效率、成本和效果都有着重要影响，且存在着明显的模糊性和不确定性。田间管理的效果直接影响到水稻的产量和品质。通过定性评价未来天气条件对喷洒农药的适宜性，以便向农户和农技部门提供是否适宜喷药的气象预报服务，一方面有利于稻农科学合理安排农事，另一方面也利于节约成本，使药效充分发挥，提高农事活动实施效率。

1 资料和方法

本文利用2011—2018 年安图县水稻潜叶蝇发生面积、安图水稻种植面积、安图国家气象观测站（54187）观测资料，采用统计分析方法，分析水稻潜叶蝇的易发生气象条件。结合水稻潜叶蝇发生时间，利用SPSS 软件进行皮尔逊相关性分析，选取相关性强且影响大的气象因子，采用逐步回归构建水稻潜叶蝇发病面积率预报方程。通过降维方法，挑选有利因子，确立在病虫害期间适宜的喷药预报方程。

2 水稻潜叶蝇易发生气象条件与发病面积率预测模型

2.1 水稻潜叶蝇发生面积基本情况

安图水稻潜叶蝇危害水稻成灾最早开始出现在6 月3 日，最晚结束是7 月17 日，平均开始日期是6 月8 日，平均最晚结束日期是7 月7 日。通过统计分析多年水稻潜叶蝇发生面积，6 月上旬、6 月中旬、6 月下旬、7 月上中旬水稻潜叶蝇发生面积分别占全年的37.5%、31.3%、28.5%、2.7%，水稻潜叶蝇危害主要集中在6 月。

2.2 水稻潜叶蝇与气象因子的关系

水稻潜叶蝇危害主要集中在6 月，且水稻潜叶蝇发生面积具有一定的滞后性，故采用2011—2018 年的4—6 月每旬平均气温、平均最高气温、平均最低气温、积温、日照时间（h）、降水量、降水时间（d）、相对湿度、平均风速与水稻潜叶蝇发病面积率进行相关分析。从表1 可以看出，水稻潜叶蝇发病面积率与4 月中旬降水时间、4 月下旬平均风速、5 月中旬平均气温、5 月中旬最高气温、5 月中旬积温、5 月中旬日照时间、5 月中旬降水时间均呈显著正（负）相关关系。水稻潜叶蝇发病面积率与各旬平均最低气温、降水量不存在显著相关关系。说明在一定范围内，5 月中旬气温降低，日照时间减少，降水时间增多，会使水稻潜叶蝇发病面积率增加。

表1 水稻潜叶蝇发病面积率与气象因子的相关系数

2.3 水稻潜叶蝇发生气象条件

水稻潜叶蝇主要在6 月危害水稻，且5 月中旬多个气象因素与水稻潜叶蝇发病面积率具有显著相关，认为5 月中旬气象因素为水稻潜叶蝇发生气象条件。5月中旬平均气温在9.6～13.2 ℃之间，水稻潜叶蝇发病面积＞1 成；平均气温＞13.2℃，水稻潜叶蝇发病面积＜1成。5 月中旬日照时间＜62.4 h，水稻潜叶蝇发病面积＞1成；日照时间＞62.4 h，水稻潜叶蝇发病面积＜1 成。降水时间≥6 d，水稻潜叶蝇发病面积＞1 成；降水时间＜6 d，水稻潜叶蝇发病面积＜1 成。

2.4 水稻潜叶蝇持续发生气象条件

水稻潜叶蝇主要在6 月危害水稻，可以认定6 月为水稻潜叶蝇持续发生期。水稻潜叶蝇持续发生期的平均气温在16.5～19.0 ℃之间，多年平均为17.7 ℃；平均最高气温在21.8～25.8 ℃之间，多年平均为23.8 ℃；日照时间在150.9～223.2 h 之间，多年平均为185.3 h；相对湿度在69%～84%之间，多年平均为75%。

2.5 水稻潜叶蝇发病面积率预测模型

通过以上分析，从诸多气象因子中挑选出与水稻潜叶蝇发病面积率显著相关的因子，利用SPSS 软件对水稻潜叶蝇发病面积率与气象因子进行逐步回归，得出水稻潜叶蝇发病面积率预报模型：

式中：y 为水稻潜叶蝇发病面积率；x1为5 月中旬日照时间，h；x2为5 月中旬平均气温，℃。相关系数为0.938。

3 水稻潜叶蝇病虫害期间喷洒农药适宜度模型

安图水稻潜叶蝇危害主要集中在6 月，7 月水稻潜叶蝇发生面积非常小，故只对6 月喷洒农药适宜度进行分析。通过降维选取降水量、风速为主要因子，用2011—2018 年的6 月的气象资料建立预报方程。

综合农事活动文献资料和专家打分法的基础上，确定安图水稻潜叶蝇病虫害期间喷洒农药气象指标。为更好地在天气预报产品中进行解释应用，对降水量和风力进行量化。当预报次日无降水时，相应量化等级取值“1”；0.0 mm＜降水量＜1.0 mm 时，相应量化等级取值“2”；降水量≥1.0 mm 时，相应量化等级取值“3”。当预报次日风力≤2 级时，相应量化等级取值“1”；风力为3 级时，相应量化等级取值“2”；风力≥4 级时，相应量化等级取值“3”。建立预报方程：

式中：y 为喷洒农药适宜度；x1、x2分别为降水量、风力的量化等级。

当y≤0.35，不适宜喷洒农药；当0.35＜y＜1.0，较适宜喷洒农药；当y≥1.0，适宜喷洒农药。

4 预报模型检验

4.1 水稻潜叶蝇发病面积率预测模型检验

利用水稻潜叶蝇发病面积率预报模型对2019、2020 年水稻潜叶蝇发病面积率进行延伸预测。水稻潜叶蝇发病面积率预测值与实际值比较吻合，最大误差2.44%，拟合效果较好。

4.2 水稻潜叶蝇病虫害期间喷洒农药适宜度模型检验

选取2020 年6 月安图水稻潜叶蝇发生期间的逐日气象资料，按照式(2)计算水稻潜叶蝇病虫害期间喷洒农药适宜度。同时，采用专家调查法和实际调查相结合的方法得到逐日是否适宜开展喷洒农药的实际情况。通过对比，符合标准的准确率达到81.8%。

5 结语

（1）安图水稻潜叶蝇危害水稻成灾最早开始出现在6 月3 日，最晚结束是7 月17 日，平均开始日期是6 月8日，平均最晚结束日期是7 月7 日。水稻潜叶蝇主要集中在6 月危害。安图水稻潜叶蝇发生程度主要与5 月中旬平均气温、5 月中旬日照时间、5 月中旬降水时间相关。利用5 月中旬的气象资料，可以根据式（1）预测当年安图水稻潜叶蝇发病面积率，为合理的防治提供参考。

（2）为更好地在天气预报产品中进行解释应用，本文对降水量和风力进行了量化，并建立了水稻潜叶蝇病虫害期间喷洒农药气象适宜度模型（式（2））。通过定性评价未来天气条件，有利于科学合理安排农事，提高农事活动实施效率。

（3）安图县水稻潜叶蝇发生面积资料年份有限，且无相关试验田测量具体虫卵单位面积数量变化，因此在统计分析中不能全面反映水稻潜叶蝇发生发展规律，只能从一个侧面分析出气象条件对水稻潜叶蝇发生发展的影响。