摘要:有效积温对生物生长具有重要影响,可广泛应用于作物生长、抗逆性、经济效益,病虫害测报及防控等方面,开展有效积温研究对提高农业生产效率具有重要意义。
关键词:有效积温;生长;效率;防控
1有效积温概念
有效积温指生物为了完成某一发育期所需要的一定的总热量,即生物在某一段时间内日平均气温与生物学零度之差的总和(作物在某个生育期或全部生育期内有效温度的总和)。有效积温是法国昆虫学家雷米尔(Reaumur)于1735年在其著作《昆虫自然史》中率先提出的[1]。
2有效积温的应用
每种植物都有其生长的下限温度,植物正常生长发育需要温度高于其下限温度。有效积温能够更为客观准确地表征作物生育对热量条件的要求。有效积温与活动积温相比,其较稳定,多应用于作物生育速度的计算和发育时期的预报[2]。
2.1对害虫防治
使用有效积温预测害虫在某地区的发生期、发生代数、发生为害的高峰期,分布的区域等,从而更有针对性地对害虫综合防治。准确地判断害虫的发展趋势,以便选择有利时机采取有效的防治措施,用尽量小的代价取得最大的经济效益。
利用有效积温模型推算出草地贪夜蛾迁入江城的时间为2018年11月21-23日,其虫源来自缅甸、泰国的交界区域[3]。
2.1.1分析害虫在不同地区的发生情况
根据有效积温,可根据公式推算害虫的发生世代数。公式如下:发生世代数=某地区一年的有效总积温/某虫种完成一代所需要的有效积温。张小亚等结合2011年黄岩地区每月平均温度,推测南亚果实蝇和瓜实蝇在黄岩地区发生代数和羽化时间分别为5,6代;2011年11月底化蛹的南亚果实蝇和瓜实蝇,分别在3月中旬和4月初羽化[4]。依据发育起点温度和有效积温,预测出铜绿丽金龟在丹东地区的年发生代数,预测结果与实际情况符合,均为1年1代[5]。张红梅等用测定的发育起点温度与有效积温,推测了草地贪夜蛾在滇西、滇南、滇中、滇东南、滇西南、滇东北、滇西北年发生世代分别为2.28~10.15代、3.43~12.13代、2.18~8.59代、3.15~8.46代、2.75~9.39代、1.38~6.87代、1.11~6.72代[6]。以上研究表明通过有效积温预测世代数是科学可行的。
根据有效积温,对害虫某虫态的发生和发育情况作出预测。利用singlesine模型对新疆石河子垦区121团棉铃虫羽化高峰期预测[7]。
2.1.2生物防治
通過人工饲养害虫的天敌,扩大天敌种群数量,从而有效控制害虫数量。根据天敌的有效积温,制定合理的饲养方案,提高饲养效率。以赤眼蜂为例,赤眼蜂能对黏虫、玉米螟、斜纹夜蛾等多种害虫的卵和幼虫进行寄生。对赤眼蜂人工饲养并在田间释放,有利于防治田间害虫。
2.2提高农产品产量和品质
2.2.1提高农产品品质
不同地区水稻叶面积指数随着有效积温的增大,表现为先增大后减小的变化规律。叶面积指数在有效积温增加至1000℃左右时,达到最大值。叶面积指数与有效积温之间的变化、水稻干物质积累量的增长速率均可用 Logistic 模型拟合,且拟合精度较好,决定系数较高[8]。因此可以选择拟合精度较好、决定系数较高的模型来推算农产品品质。
2.2.2提供更好的农事操作时期
通过对有效积温的研究,确定更合适的操作时期,从而增加作物产量和质量。全年的农作物茬口必须根据当地的平均温度和每一作物所需的总有效积温进行安排。
指导制种工作。为了确保父母本盛花相遇或同时齐穗。根据双亲积温,先求出双亲之间播始历期的有效积温差,然后先播始历期长的亲本,等该亲本播后的有效积温正好达到两者的积温差时,再播另一个亲本。
确定最佳追肥时期,在降低成本的同时实现增产。有研究建立了区域内基于有效积温的夏玉米养分累积Logistic模型,确立了夏玉米养分累积的始盛期、高峰期和盛末期,从而确定最佳追肥时期[9]。若通过田间连续观测作物的发育进程,根据经验预判追肥时期,没有建立的模型更精准,受到个人经验的影响大。
选择收获时间。收获期的不同,会导致收获的农产品品质有差异,因此有必要选择合适的收获期。库尔勒香梨成熟阶段内存在一加速阶段,所建立的数学模型可为水果的成熟建模提供参考[10]。
2.2.3提高作物的抗逆性
根据作物对有效积温的需求,采取科学的措施,减少霜冻等不良天气对农业造成的损失。
根系可以调控植物整体对逆境的抗性。根域温度会影响叶片对霜冻低温的抵御能力,较高的根域温度有利于减轻葡萄叶片的霜冻害。在霜冻天气时,可通过培土、覆淋膜减缓土壤有效积温的积累进度,推迟葡萄萌芽3.5-5.5天,能躲避该时期的霜冻[11]。
参考文献:
[1]胡萌萌,张雷刚,吕军利.从生态学到人类生态学:人类生态觉醒的历史考察[J].西北农林科技大学学报:社会科学版,2014,14(4):156-160.
[2]中国农业百科全书总编辑委员会农业气象卷编辑委员会,中国农业百科全书编辑部.中国农业百科全书·农业气象卷[M].北京:农业出版社,1986:354.
[3]陈辉,杨学礼,谌爱东,等.我国最早发现为害地草地贪夜蛾的入侵时间及其虫源分布[J].应用昆虫学报,2020,57(06):1270-1278.
[4]张小亚,陈国庆.黄岩地区南亚果实蝇和瓜实蝇的发生代数预测及种群动态[J].浙江农业科学,2012,(11):1540-1542.
[5]苏宝玲,黄华,刘广纯,等.铜绿丽金龟发育起点温度与有效积温的研究[J].北方园艺,2011,(19):134-136.
[6]张红梅,尹艳琼,赵雪晴,等.草地贪夜蛾在不同温度条件下的生长发育特性[J].环境昆虫学报,2020,42(01):52-59.
[7]马吉宏,吕昭智,刘永建,等.棉铃虫羽化高峰期有效积温预测法的校正[J].应用昆虫学报,2012,49(04):874-881.
[8]苏李君,刘云鹤,王全九,等.基于有效积温的中国水稻生长模型的构建[J].农业工程学报,2020,36(1):162-174.
[9]王贺,白由路,杨俐苹,等.利用有效积温建立夏玉米追肥时期决策模型[J].中国生态农业学报,2012,20(4):408-413.
[10]兰海鹏,刘扬,何咏梅,等.基于有效积温的库尔勒香梨成熟模型研究[J].江苏农业科学,2015,(11):234-236.
[11]孙鲁龙.根域温度/根系调控葡萄响应低温霜冻的生理生态机制[D].山东农业大学,2017.
作者简介:王佳,女(1999.08--),汉族,籍贯云南省昆明市,在读本科,研究方向:病虫害防治。