【摘 要】農(nóng)作物病蟲害是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中重要生物災(zāi)害,是影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展的一大制約因素,它具有種類多、影響大并時(shí)常暴發(fā)成災(zāi)的特點(diǎn)。研究影響病蟲害發(fā)生發(fā)展的氣象條件對(duì)防治好農(nóng)作物病蟲害非常重要。
【關(guān)鍵詞】影響;病蟲害;發(fā)生發(fā)展;氣象條件;研究
1 病蟲害發(fā)生發(fā)展與大尺度氣候背景的關(guān)系
厄爾尼諾現(xiàn)象的出現(xiàn)會(huì)對(duì)大氣正常的環(huán)流產(chǎn)生重要影響 ,造成全球性的氣候異常 ,并導(dǎo)致大范圍的氣象災(zāi)害,從而加劇病蟲害的發(fā)生流行。1988年首次將厄爾尼諾現(xiàn)象列入農(nóng)作物病蟲害預(yù)測(cè)研究 ,發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾年的次年 ,長(zhǎng)江流域小麥赤霉病出現(xiàn)了較大范圍的流行 ,非厄爾尼諾年的次年均為輕發(fā)生年或中度流行年 ,從而提出厄爾尼諾的出現(xiàn)對(duì)長(zhǎng)江流域小麥赤霉病的大流行具有前兆性背景指示。發(fā)現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象與中國(guó)小麥粉病發(fā)病面積有著密切關(guān)系 ,指出厄爾尼諾起始年 ,小麥白粉病發(fā)病面積相對(duì)較低 ,下一個(gè)厄爾尼諾起始年的前一年 ,發(fā)病面積達(dá)到最大值。厄爾尼諾現(xiàn)象同樣對(duì)農(nóng)作物蟲害有著很好的前兆性指示作用 ,日本學(xué)者對(duì)近 100a日本褐飛虱大發(fā)生與厄爾尼諾的關(guān)系進(jìn)行了研究 ,認(rèn)為厄爾尼諾的次年為日本褐飛虱大發(fā)生年。
海溫變化是影響大氣環(huán)流的一個(gè)非常重要的因子,赤道東太平洋的海溫異??梢栽斐扇虻奶鞖鈿夂蜃兓?,太平洋海域的海溫異常也可引起中國(guó)的天氣氣候異常 ,進(jìn)而影響到農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生與流行。研究發(fā)現(xiàn)魯西南第三代玉米螟的發(fā)生程度、 發(fā)生期、 卵峰日與北太平洋某些區(qū)域的海溫之間有顯著的相關(guān)性。用太平洋海溫資料建立了玉米螟發(fā)生程度的預(yù)報(bào)模式 ,延長(zhǎng)了預(yù)報(bào)時(shí)效 ,為玉米螟發(fā)生程度的中、 長(zhǎng)期預(yù)報(bào)建立了科學(xué)依據(jù)。此類研究大多基于太平洋海溫與病蟲害資料的統(tǒng)計(jì)相關(guān) ,影響機(jī)制的研究還很缺乏。
大氣環(huán)流構(gòu)成了全球大氣運(yùn)行的基本形式 ,是全球氣候特征和大范圍天氣形勢(shì)的主導(dǎo)因子 ,也是各種尺度天氣系統(tǒng)活動(dòng)的背景。它的變化直接或間接地影響著農(nóng)作物病蟲害發(fā)生流行氣象條件的變化。以關(guān)鍵環(huán)流特征因子距平為預(yù)測(cè)因子 ,建立了兩個(gè)全國(guó)小麥白粉病發(fā)病面積距平預(yù)測(cè)模式。研究發(fā)現(xiàn),小麥赤霉病的發(fā)病程度與 500hPa大氣環(huán)流因子和海溫因子有著很好的相關(guān)性 ,并建立了時(shí)效長(zhǎng)達(dá)1a的長(zhǎng)期預(yù)報(bào)模型。
南方濤動(dòng)指數(shù)與厄爾尼諾現(xiàn)象有著密切的關(guān)系 ,它通過影響太平洋的海溫 ,造成中國(guó)的氣溫和降水等天氣情況異常 ,從而影響病蟲害的發(fā)生流行。研究指出,南方濤動(dòng)強(qiáng)烈異常的當(dāng)年 ,預(yù)示中國(guó)褐飛虱將為大發(fā)生年。分析了大氣遙相關(guān)型與中國(guó)北方地區(qū) 40a來小麥條銹病發(fā)生流行的關(guān)系 ,結(jié)果表明中國(guó)北方地區(qū)小麥條銹病的發(fā)生同南方濤動(dòng)指數(shù)有顯著相關(guān)關(guān)系 ,并對(duì)其機(jī)理進(jìn)行了分析。
2 病蟲害發(fā)生發(fā)展與中小尺度氣象要素之間的關(guān)系
通常情況下 ,農(nóng)作物病蟲害的潛育期在發(fā)病溫度范圍內(nèi)一般隨著溫度升高而縮短 ,發(fā)病程度隨著溫濕度升高而加重。持續(xù) 3~5d低溫有利于稻瘟病病害發(fā)生和流行,溫度也同樣影響農(nóng)作物病害的區(qū)域分布。研究得出了溫度等氣象要素對(duì)不同作物病害和昆蟲為害的影響機(jī)制。研究發(fā)現(xiàn),溫度是影響咖啡害蟲數(shù)量和真菌感染率的首要因子 ,溫度與蟲口量有顯著的正相關(guān) ,而與真菌的感染率呈顯著負(fù)相關(guān)。提出胡蘿卜蠅和卷心菜根蠅在有效積溫為 255℃·d時(shí)開始第一次遷飛 ,有效積溫為 355℃·d達(dá)到遷飛高峰 ,有效積溫為 800℃·d時(shí)開始第二次遷飛 , 860℃·d為遷飛高峰。
降雨有利于大多數(shù)病菌的繁殖和擴(kuò)散 ,絕大多數(shù)真菌孢子在植株葉面液態(tài)水中的產(chǎn)生量和萌發(fā)率顯著提高。如小麥條銹菌夏孢子的萌發(fā)和入侵需飽和濕度或葉面具水滴 , 3~4月份雨水多 ,結(jié)露時(shí)間長(zhǎng) ,有利于病菌的侵染、發(fā)展和蔓延。在早春無雨情況下 ,病葉死亡快不利于條銹病流行。濕度和水分是有害生物存活的必不可少的因子 ,濕度大有利于害蟲越冬、存活。降雨量的增多可以為棉鈴蟲的大發(fā)生提供適宜的條件,干旱少雨可加快植食性昆蟲的發(fā)育和繁殖。此外 ,小麥赤霉病也是典型的“ 氣象型 ” 病害 ,研究認(rèn)為在小麥開花期大霧能加重赤霉病流行,雨量、雨日與赤霉病流行相關(guān)密切 ,相對(duì)濕度是決定赤霉病流行程度的關(guān)鍵因子。
風(fēng)不僅影響真菌孢子的釋放傳播 ,而且能制造傷口 ,為病菌侵染創(chuàng)造條件 ,風(fēng)雨交加有利于病菌傳播與侵染。病菌孢子很輕 ,只要遇到最輕微的氣流就會(huì)從孢子堆中向外飛散 ,遇到適宜的溫濕條件和易感品種 ,就有可能萌發(fā) ,并引起大流行。風(fēng)速的大小還可以影響害蟲遷飛的位移。
光照時(shí)間與強(qiáng)度直接影響了病菌的存活和繁殖。有研究表明 ,紫外線能刺激小麥白粉病閉囊殼產(chǎn)生 ,從而減輕病菌的為害。光照也是引起害蟲滯育和休眠的重要因子。美國(guó)的 研究指出植物病菌孢子囊在太陽(yáng)輻射為 600W /m2的空氣中暴露 3h以上 ,其存活量急劇下降 ,陰天孢子囊存活時(shí)間比晴天長(zhǎng)。