柯莉萍,張 艷,閻 廷,聶 祥,胡永松,陳余明
(1.貴州威寧縣氣象局,貴州畢節(jié) 553100;2.畢節(jié)市氣象局,貴州畢節(jié) 551700)
農(nóng)業(yè)是威寧主要經(jīng)濟(jì)支柱。近10年來,威寧馬鈴薯的種植面積逐年遞增,目前馬鈴薯種植面積在1 100km2左右,年產(chǎn)量270萬t左右,馬鈴薯成為農(nóng)民的主要經(jīng)濟(jì)作物。馬鈴薯晚疫病的發(fā)生頻次高,造成的危害大,晚疫病發(fā)生重的年份馬鈴薯能減產(chǎn)1/3甚至更多。陰雨日多,濕度大,氣溫適宜,日照時數(shù)少是造成馬鈴薯晚疫病發(fā)生發(fā)展的主要因素,因此對馬鈴薯晚疫病與氣象條件相關(guān)性進(jìn)行研究,對威寧經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展,提高農(nóng)民收入有著重要的意義。
威寧縣草海鎮(zhèn)白巖村、啟噶村海拔高度2.2km,直線距離10km,本文利用2010年~2015年威寧馬鈴薯晚疫病侵染資料和相應(yīng)時段內(nèi)威寧氣象站的降雨量、相對濕度、平均氣溫等氣象資料,采用數(shù)理統(tǒng)計法,F(xiàn)isher線性判別法建立預(yù)報模型。
2010年~2012年威寧縣草海鎮(zhèn)白巖村,2013年~2015年威寧縣草海鎮(zhèn)啟噶村5月1日~8月31日馬鈴薯生育期,各月均發(fā)生晚疫病,主要集中在6月~8月,2010年晚疫病發(fā)生侵染57次,2011年發(fā)生侵染22次,2012年發(fā)生侵染71次,2013年發(fā)生侵染30次,2014年發(fā)生侵染34次,2015年發(fā)生侵染29次,其中2012年侵染極重25次,2012年氣象條件比較利于馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與發(fā)展。2011年發(fā)生晚疫病侵染的次數(shù)較少,相對來說,氣象條件不利于發(fā)生。
馬鈴薯晚疫病在氣溫適宜的情況下,其病菌的傳播靠雨水和氣流,威寧屬于亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū),農(nóng)作物的發(fā)育生長主要集中在5月~9月,農(nóng)業(yè)主要病蟲害發(fā)生在此期間,通過分析馬鈴薯晚疫病與生長發(fā)育期的平均降雨量、相對濕度、平均氣溫有很好的相關(guān)性,在溫度具備的條件下,連續(xù)性陰雨天氣、多霧利于馬鈴薯晚疫病的發(fā)生流行。
1.2.1 氣溫
氣溫是馬鈴薯晚疫病發(fā)生的基本條件,統(tǒng)計計算2010年~2015年5月~8月逐年馬鈴薯晚疫病發(fā)生情況與平均氣溫的相關(guān)性發(fā)現(xiàn),平均氣溫在一定范圍內(nèi)與晚疫病的發(fā)病率呈正相關(guān),氣溫過高或過低,均不利于晚疫病的發(fā)生和流行,在威寧當(dāng)日平均氣溫為10~20℃時發(fā)生晚疫病的概率最大。
1.2.2 降水量
通過對2010年~2015年5月~8月日降雨量與晚疫病的發(fā)病率單因素方差分析,計算和檢驗不同日降雨量情況下晚疫病因子的差異,日降雨量小于10mm發(fā)生晚疫病比例為24%左右,10~20mm發(fā)生比例為37.5%左右,20~30mm之間為50%,30~40mm之間達(dá)到90%以上,高于40mm為33%左右。不同日降雨量發(fā)生晚疫病有顯著差異。因此日降雨量為30~40mm時發(fā)生晚疫病的概率最大。
1.2.3 相對濕度
生育期馬鈴薯晚疫病侵染程度與相對濕度緊密相關(guān),它們之間呈現(xiàn)正相關(guān)關(guān)系。在溫度適宜的條件下,濕度越大,發(fā)生晚疫病的概率越大。通過研究發(fā)現(xiàn),日平均相對濕度為10%~60%之間,發(fā)生晚疫病的概率很小,基本為零。日平均相對濕度為60%以上時,發(fā)生的概率呈線性的遞增趨勢。有專家研究在7月~8月份,連續(xù)3~4天空氣濕度超過72%,10天內(nèi)就可能出現(xiàn)馬鈴薯晚疫病中心病株。
1.2.4 日照時數(shù)
馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與日照時數(shù)呈負(fù)相關(guān),研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)日照時數(shù)小于5h,發(fā)生晚疫病的概率最大,5~10h之間次之,高于10h發(fā)生晚疫病的概率最小。
1.2.5 日平均風(fēng)速
馬鈴薯晚疫病的傳播靠氣流和雨滴,風(fēng)速過大,相對濕度變小,不利于病毒的發(fā)生和流行,通過對日平均風(fēng)速分析,日平均風(fēng)速1~3m/s晚疫病發(fā)生的概率最大,高于3m/s發(fā)生的概率較小。
為了檢驗各個變量在兩個組別(未發(fā)生晚疫病與發(fā)生晚疫?。┲械娘@著性差異,因此進(jìn)行組平均值的相等檢驗。
表1 組平均值的同等檢驗
表 1是對各組均值是否相等的檢驗,從顯著性來看,3 個變量在不同組中的均值,除日平均氣溫外,其他變量存在顯著性的差異。
為了進(jìn)一步檢驗該樣本是否適合做貝葉斯判別分析,通過 Box’s M(B)協(xié)方差檢驗如下:
表2 測試結(jié)果
檢驗等同物填充協(xié)方差矩陣的空假設(shè)。
表2是對各總體協(xié)方差陣是否相等的統(tǒng)計檢驗,由 F 值及顯著性得知,各總體協(xié)方差陣存在著顯著性的差別,故適合作貝葉斯判別。
Fisher 判別系數(shù)用來直接進(jìn)行一個案例的判別。只要把案例的原始變量代入,其中最大的一個值所對應(yīng)的分組便是判別分組。
表3 分類函數(shù)系數(shù)
Fisher 的線性判別式函數(shù)
第一組(即沒有發(fā)生晚疫?。┑姆诸惡瘮?shù)為y1=1.737x1-0.086x2+1.301x3+2.235x4+4.297x5-74.328
第二組(即發(fā)生晚疫病)的分類函數(shù)為y2=1.953x1-0.086x2+1.379x3+2.120x4+3.999x5-82.923
根據(jù)以上的判別函數(shù)對所有樣本的預(yù)測結(jié)果進(jìn)行分析如下:
表4 分類結(jié)果 a
根據(jù)表4可以得知,針對沒有發(fā)生晚疫病情況的案例,判斷準(zhǔn)確率達(dá)到 66.3%;針對已發(fā)生晚疫病情況的案例,判斷準(zhǔn)確率達(dá)到 88.2%??傮w來看,判斷準(zhǔn)確率達(dá)到 72.1%。
馬鈴薯晚疫病日平均氣溫在10~20℃呈正相關(guān);馬鈴薯晚疫病相對濕度呈正相關(guān),在60%以上相關(guān)性呈線性遞增;日照時數(shù)與馬鈴薯晚疫病呈負(fù)相關(guān),日照時數(shù)低于5h,發(fā)生晚疫病的概率最大;晚疫病預(yù)測預(yù)報模型經(jīng)檢驗總體預(yù)報準(zhǔn)確率72%左右,預(yù)報準(zhǔn)確率較高,能滿足業(yè)務(wù)需要;當(dāng)函數(shù)值y1大于y2時,發(fā)生晚疫病的可能性小,反之,發(fā)生晚疫病的可能性大。
[1] 詹金碧,江健,石聲俊,等. 部分馬鈴薯主栽品種田間抗晚疫病性初步鑒定[J].貴州農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,37(03):47-48.
[2] 袁軍海.我國馬鈴薯晚疫病的發(fā)生與防治[J].南京農(nóng)專學(xué)報,2003(02):46-50.