楊銀娟，鞠中安，曹婷婷，俞 懿，施穎紅，唐玉英，郭欣欣

(1 上海市奉賢區(qū)蔬菜技術(shù)推廣站，上海 201499；2 上海市農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，上海 201103；3 浙江省植物保護(hù)檢疫局，杭州 310020)

黃瓜霜霉病(PseudoperonosporacubensisBerk.et Curt.)是黃瓜保護(hù)地栽培中常年發(fā)生最普遍、最易發(fā)生災(zāi)變的重要病害[1]。在20世紀(jì)80年代初期至中期，該病主要依靠波爾多液、石硫合劑、代森鋅等低檔保護(hù)劑，近年來成為上海地區(qū)黃瓜上一大重災(zāi)病害。自第一代高效低毒內(nèi)吸性殺菌劑瑞毒霉(甲霜靈)的開發(fā)與應(yīng)用起，黃瓜霜霉病的災(zāi)變得到一定程度的控制，隨后又有多種高效新藥得到應(yīng)用，提供了科學(xué)交替使用藥劑的靈活選擇，也從根本上解決了防治黃瓜霜霉病的難題。為了更有效控制該病發(fā)生災(zāi)變，本研究匯總整理1999—2015年對(duì)黃瓜霜霉病的系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)與同期的氣象要素，分析篩選影響該病發(fā)生的主要?dú)庀笠匾蜃拥臅r(shí)間段，以期建立具有較好預(yù)警效果的數(shù)學(xué)模型。

1 材料與方法

1.1 測(cè)報(bào)基地概況

上海市奉賢區(qū)市屬常年菜地面積3 800—4 000 hm2，年栽培設(shè)施黃瓜面積約500—600 hm2，設(shè)有莊行、青村、柘林3個(gè)市級(jí)蔬菜專業(yè)病蟲測(cè)報(bào)點(diǎn)，測(cè)報(bào)預(yù)警黃瓜霜霉病是其核心任務(wù)之一，為全市提供較完整的常年系統(tǒng)測(cè)報(bào)調(diào)查資料。

為保障市場(chǎng)周年供應(yīng)而固定設(shè)置黃瓜霜霉病測(cè)報(bào)栽培茬口模式有6個(gè)：①特早茬(1月上中旬播種，1月下旬—2月上旬全苗、2月下旬移栽、3月上中旬進(jìn)入開花結(jié)果、4月上中旬開始采收、5月中下旬起拉秧換茬)；②早春茬(2月上中旬播種、2月下旬全苗、3月中旬前后移栽、3月下旬—4月初進(jìn)入開花結(jié)果期、4月下旬開始采收、5月下旬—6月上旬拉秧換茬)；③晚春、初夏茬(3月中旬播種、3月下旬全苗、4月上中旬移栽、4月下旬進(jìn)入開花結(jié)果、5月中旬開始采收、6月中下旬拉秧換茬)；④夏茬(5月上中旬播種、5月中下旬全苗、5月下旬、6月初移栽、6月中旬進(jìn)入開花結(jié)果、6月下旬開始采收、7月中下旬拉秧換茬)；⑤早秋茬(7月中下旬播種、8月初上旬末全苗、8月中下旬移栽、9月上旬進(jìn)入開花結(jié)果、9月下旬開始采收、10月下旬前后拉秧換茬)；⑥延秋茬(8月上中旬播種、8月下旬全苗、9月上中旬移栽、9月中下旬進(jìn)入開花結(jié)果、10月上中旬開始采收、11月下旬前后拉秧換茬)。承擔(dān)黃瓜霜霉病測(cè)報(bào)任務(wù)的基地，每年需要配合測(cè)報(bào)調(diào)查的需要，栽培種植各類不同的主流茬口，保障常年實(shí)施測(cè)報(bào)調(diào)查數(shù)據(jù)的連續(xù)性。

1.2 調(diào)查方法

1.2.1 黃瓜霜霉病的測(cè)報(bào)系統(tǒng)調(diào)查

對(duì)黃瓜霜霉病的測(cè)報(bào)調(diào)查每個(gè)測(cè)報(bào)點(diǎn)要選早、中、晚三類茬口、每塊田采用對(duì)角線五點(diǎn)取樣，每點(diǎn)20株，共調(diào)查100株的株發(fā)病率和病情指數(shù)；未發(fā)病至發(fā)病初每5d調(diào)查1次，進(jìn)入發(fā)病始盛期，改為每2d調(diào)查1次，記載株發(fā)病率、病情指數(shù)[2]；調(diào)查時(shí)間從3月初開始至10月底結(jié)束。2012年，地方實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)《保護(hù)地黃瓜病害測(cè)報(bào)技術(shù)規(guī)范 第 1 部分：黃瓜霜霉病》(DB31/T 587—2012)的出臺(tái)，使得黃瓜霜霉病測(cè)報(bào)調(diào)查更加規(guī)范。

1.2.2 氣象要素的調(diào)查

對(duì)黃瓜霜霉病的發(fā)生有顯著影響的日常系統(tǒng)觀察數(shù)據(jù)，日平均溫度、日降雨量、日日照時(shí)數(shù)、0.1mm以上的降雨日，由奉賢區(qū)專業(yè)氣象站提供。

1.3 黃瓜霜霉病系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)的計(jì)算方法

1.3.1 采用株發(fā)病率作為統(tǒng)計(jì)基準(zhǔn)

株發(fā)病率與病情指數(shù)是正相關(guān)的關(guān)系，株發(fā)病率高，病害發(fā)生嚴(yán)重度指數(shù)也高。特別在預(yù)報(bào)黃瓜霜霉病發(fā)生中，最關(guān)鍵的預(yù)測(cè)要素是始見病害的發(fā)生與早期的株發(fā)病率5%左右時(shí)間；另因發(fā)病具有連續(xù)性，各個(gè)測(cè)報(bào)員區(qū)分發(fā)生級(jí)別的經(jīng)驗(yàn)有差別，容易引起基礎(chǔ)數(shù)據(jù)誤差，因此系統(tǒng)調(diào)查數(shù)據(jù)充分考慮了這些因素后，統(tǒng)一簡(jiǎn)化用株發(fā)病率作為基準(zhǔn)。

1.3.2 數(shù)據(jù)整理匯總方法

黃瓜霜霉病的病情調(diào)查數(shù)據(jù)時(shí)間(間隔)一致性較差，統(tǒng)一按旬期將3個(gè)點(diǎn)的調(diào)查數(shù)據(jù)計(jì)算平均數(shù)，求出旬平均株發(fā)病率，這樣可回避調(diào)查數(shù)據(jù)日期的不一致性；同時(shí)因計(jì)算樣本數(shù)增加、不會(huì)出現(xiàn)某點(diǎn)數(shù)據(jù)(或茬口)空缺的困惑，也因取樣數(shù)量增加，代表性擴(kuò)大，數(shù)據(jù)均值的容錯(cuò)率變小。黃瓜霜霉病到生長(zhǎng)后期株發(fā)病率為90%—100%，發(fā)病重的年份，雖然用藥防治，但株發(fā)病率上升到100%的時(shí)間延長(zhǎng)，其旬平均值也高，同樣能反映病情發(fā)生輕重的判別。經(jīng)幾種數(shù)據(jù)處理方式的對(duì)比，此種統(tǒng)計(jì)整理方法最適宜同一時(shí)間段不同茬口下病情消長(zhǎng)的連續(xù)性，減少突增、突減波動(dòng)幅度。

氣象數(shù)據(jù)：氣溫的數(shù)據(jù)使用旬均值；雨量、日照時(shí)數(shù)、雨日使用旬累計(jì)值。

2 結(jié)果與分析

2.1 預(yù)測(cè)變量因子的選擇與復(fù)相關(guān)性檢測(cè)

匯總1999—2015年黃瓜霜霉病的旬均株發(fā)病率發(fā)生消長(zhǎng)，應(yīng)用DPS 7.5進(jìn)行數(shù)據(jù)處理統(tǒng)計(jì)分析[3]，分組引入自變量，進(jìn)行逐個(gè)引用或替換，篩選出復(fù)相關(guān)系數(shù)相對(duì)較高的影響春黃瓜霜霉病的自變量，即3月—4月上旬的旬均株發(fā)病率(x11)，3月—4月上旬的平均氣溫(x12)、3月—4月上旬的累計(jì)雨量(x13)、3月—4月上旬的累計(jì)日照時(shí)數(shù)(x14)和3月—4月上旬的累計(jì)雨日(x15)，因變量為3月—6月上旬的旬均株發(fā)病率(觀察值y春)，復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.9986。影響秋黃瓜霜霉病發(fā)生的自變量，為 8月下旬—9月的旬均株發(fā)病率(x21)，8月下旬—9月的旬平均氣溫(x22)、8月下旬—9月的累計(jì)雨量(x23)、8月下旬—9月的累計(jì)日照時(shí)數(shù)(x24)和8月下旬—9月旬的累計(jì)雨日(x25)，因變量為8月下旬—10月的旬均株發(fā)病率(觀察值，y秋)，復(fù)相關(guān)系數(shù)R2=0.9997。

2.2 預(yù)警模型的建立與模型擬合值的符合率檢測(cè)

引用DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，選用多因子互作項(xiàng)逐步回歸法，檢測(cè)到相關(guān)性最優(yōu)的互作項(xiàng)有x12x14，x12，x14，x14x15，建成春黃瓜霜霉病的預(yù)警數(shù)學(xué)模型為y(春)=-56.4636593+18.001027494x11-25.034777925x12+1.6624195207x13+1.1990342504x14-10.407301056x15+1.7560776580x11x12+0.017022814037x11x13-0.08939654751x11x14-1.2496950643x11x15-0.31239262753x12x13+3.714117911x12x15+0.008820561525x13x14-0.005761349470x13x15-0.10823736054x14x15，模型的擬合值平均符合率為98.6%，數(shù)據(jù)詳見表1。

表1 1999—2015年春黃瓜霜霉病發(fā)生變量因子與模型預(yù)測(cè)效果檢測(cè)匯總

注：預(yù)測(cè)符合率=100-ABS(100-觀察值/擬合值×100)

秋黃瓜霜霉病雖然發(fā)生條件不一致，但同樣可選用多因子互作項(xiàng)逐步回歸法，檢測(cè)相關(guān)性最優(yōu)的互作項(xiàng)有x22，x22x24，x24x25，x24，建成秋黃瓜霜霉病的預(yù)警數(shù)學(xué)模型：y秋=466.767406+ 10.543623578x21-16.859869578x22-2.2012765847x23-2.4342689943x24-0.4173810702x21x22-0.007539695588x21x23+0.007734150839x21x24+0.011501973031x21x25+0.11354636000x22x23+0.09029438052x22x24-0.3609122082x22x25-0.003262979135x23x24+0.017744124664x23x25+0.04118149054x24x25，模型的擬合值平均符合率為99.19%，數(shù)據(jù)詳見表2。

2.3 年內(nèi)雙峰型發(fā)生消長(zhǎng)只適合用春秋季二種模型預(yù)測(cè)

上海地區(qū)春黃瓜一般于3月上中旬始見發(fā)生，溫度回升慢、遲發(fā)的年份在3月下旬始見，4月中下旬進(jìn)入發(fā)病盛期，5月下旬—6月上旬處于春黃瓜的發(fā)病盛末期；夏黃瓜在6月上中旬開始進(jìn)入發(fā)病期，由于夏季溫度偏高，不利于黃瓜霜霉病的發(fā)生，一般發(fā)病較輕；秋黃瓜在8月下旬—9月上旬開始發(fā)病，9月中下旬進(jìn)入發(fā)病盛期，10月下旬—11月上旬進(jìn)入發(fā)生盛末期。由于雙峰的發(fā)生形態(tài)，上半年與下半年的氣候無關(guān)聯(lián)性，預(yù)警模型只適宜采用2種預(yù)警參數(shù)才能達(dá)到較完美的預(yù)警效果。

表2 1999—2015年秋黃瓜霜霉病發(fā)生變量因子與模型預(yù)測(cè)效果檢測(cè)匯總

3 結(jié)論與討論

3.1 預(yù)警春、秋二季黃瓜霜霉病發(fā)生的要素差別

春黃瓜霜霉病的發(fā)生過程由苗期不適宜發(fā)病的低溫、多陰雨天開始，至成株期達(dá)最適發(fā)病條件，因?yàn)樯L(zhǎng)后期植株抗病性差，加上后期溫度高、發(fā)病潛育期短，常與白粉病混合發(fā)生，防治稍有疏忽，4—5d即可成災(zāi)，危害大。秋黃瓜霜霉病的發(fā)生過程由苗期高溫、少雨不適合發(fā)病開始，至成株期達(dá)最適發(fā)病條件，加上秋季生長(zhǎng)早期秋高氣爽常適合白粉病發(fā)生，對(duì)霜霉病有生態(tài)抑制作用，后期因氣溫下降，(加上對(duì)白粉病的用藥兼治)有利于控制潛育期與減緩發(fā)病進(jìn)程。鑒于以上差異，總體上常年春季的黃瓜霜霉病比秋季發(fā)病重，易于受災(zāi)[4-5]。

3.2 關(guān)鍵因子日照時(shí)數(shù)

在有日照的條件下，空氣相對(duì)濕度會(huì)快速下降，利于設(shè)施內(nèi)通風(fēng)降濕；光照還有更重要的作用是有滅菌活力，黃瓜霜霉病菌的新鮮孢子囊經(jīng)陽光直接照射2h后，萌發(fā)率明顯下降；照射4h后，50%的孢子囊失去活力[6]；因此日照時(shí)長(zhǎng)對(duì)黃瓜霜霉病的發(fā)生影響很大，體現(xiàn)在建成的預(yù)測(cè)數(shù)學(xué)模型的最優(yōu)互作項(xiàng)上有明顯的區(qū)別。春季是早期病株率基數(shù)與累計(jì)日照時(shí)數(shù)、旬平均溫度(符合發(fā)病條件是旬平均溫度偏高)、累計(jì)日照時(shí)數(shù)、累計(jì)日照時(shí)數(shù)與累計(jì)雨日；秋季是旬平均溫度(符合發(fā)病條件是旬平均溫度偏低)、旬均溫度與累計(jì)日照時(shí)數(shù)、累計(jì)日照時(shí)數(shù)與累計(jì)雨日、累計(jì)日照時(shí)數(shù)。由此可見，累計(jì)日照時(shí)數(shù)在上述最優(yōu)互作項(xiàng)中出現(xiàn)6次頻率，是引起病害發(fā)生的共同預(yù)警要素，與病害發(fā)生輕重起決定性作用。

3.3 預(yù)警黃瓜霜霉病發(fā)生災(zāi)變的要素參考值總結(jié)

匯總1999—2015年黃瓜霜霉病的病情發(fā)生消長(zhǎng)，參考相關(guān)性檢測(cè)，春黃瓜茬滿足3月—4月上旬的旬均株發(fā)病率(早春發(fā)生基數(shù))高于7%；3月—4月上旬的平均氣溫高于11.3℃；3月—4月上旬的累計(jì)雨量多于150mm；3月—4月上旬的累計(jì)日照時(shí)數(shù)少于180 h；3月—4月上旬的累計(jì)雨日多于18d；就可構(gòu)成偏重發(fā)生(4級(jí))以上災(zāi)害。秋黃瓜茬滿足8月下旬—9月的旬均株發(fā)病率高于15%；8月下旬—9月的旬平均氣溫低于24℃；8月下旬—9月的累計(jì)雨量多于150mm；8月下旬—9月的累計(jì)日照時(shí)數(shù)少于140h；8月下旬—9月的累計(jì)雨日多于12d；就可構(gòu)成偏重發(fā)生(4級(jí)以上)災(zāi)害。本研究應(yīng)用黃瓜霜霉病長(zhǎng)達(dá)17年的數(shù)據(jù)，其中包含了豐富的綜合因素、多重影響發(fā)病的災(zāi)變組合案例，因此建立的多因子互作項(xiàng)的預(yù)警模型要比以往相關(guān)研究建立的模型更先進(jìn)、準(zhǔn)確、實(shí)用[7]。

3.4 對(duì)黃瓜霜霉病測(cè)報(bào)技術(shù)的改進(jìn)建議

黃瓜霜霉病的測(cè)報(bào)調(diào)查也可以適當(dāng)簡(jiǎn)化為只考察株發(fā)病率，減少病情指數(shù)的調(diào)查(計(jì)算)，省下的調(diào)查工作量改用面上巡查的方式，通過擴(kuò)大調(diào)查樣本，真實(shí)反映生產(chǎn)實(shí)際的發(fā)病情況，少受局限于測(cè)報(bào)點(diǎn)的系統(tǒng)數(shù)據(jù)束縛進(jìn)行預(yù)報(bào)。

3.5 黃瓜霜霉病中期預(yù)警技術(shù)的異地引用

為了尋求進(jìn)一步簡(jiǎn)化測(cè)報(bào)調(diào)查和模型的異地引用，還研究了試用氣象要素的溫雨系數(shù)(雨量/溫度)替代早期株發(fā)病率的原始觀察值，同樣也建立相關(guān)性較好的預(yù)警模型；還試用常年最終旬均株發(fā)率用離均值替代調(diào)查觀察值的雙替代，同樣也能建立起相關(guān)性較好預(yù)警模型，平均符合率也可達(dá)80%。

浙江是上海的南面近鄰，近五六年來浙江省植物保護(hù)檢疫局因體制參公改革，原有的測(cè)報(bào)體系松散、測(cè)報(bào)資料散失，但對(duì)病害的災(zāi)害預(yù)警責(zé)任未變。由于浙江的地域面積比上海大數(shù)倍，浙南地區(qū)與上海的氣候相差10—12d，浙北地區(qū)相差4—7d，還有山區(qū)等條件差異，預(yù)警難度大，通過參與合作研究，借鑒上海的齊全測(cè)報(bào)數(shù)據(jù)，將有助于浙江省建立全省的黃瓜霜霉病預(yù)警模型，從而更有效地指導(dǎo)全省的防治工作。