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Discussion on the forecasting method of mid-long term epidemic trend of wheat stripe rust

小麦条锈病中长期流行趋势预测方法探讨



全 文 :植物病理学报
ACTA PHYTOPATHOLOGICA SINICA  42(5): 556-560(2012)
收稿日期: 2011-12-07; 修回日期: 2012-06-05
基金项目: 公益性行业(农业)科研专项(200903004)
通讯作者: 蒲崇建,推广研究员,主要从事植物病害流行学研究; Tel:0931-8669376, E-mail: puchongjian@sohu. com。
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췍研究简报
小麦条锈病中长期流行趋势预测方法探讨
蒲崇建*, 刘卫红, 陈 臻
(甘肃省植保植检站, 兰州 730020)
Discussion on the forecasting method of mid-long term epidemic trend of wheat
stripe rust  PU Chong-jian, LIU Wei-hong, CHEN Zhen  (Gansu Station of Plant Protection and Plant Quaran-
tine, Lanzhou 730020, China)
Abstract: Based on wheat stripe rust occurrence of key area and period, the epidemic trend of wheat stripe
rust in other areas or future periods were forecasted. To identify quantity of pathogen and weather factors
correlated to stripe rust epidemics and development, the correlation and regression analyses were conducted by
using wheat stripe rust oversummering occurrence area,autumn seedling occurrence area and historical wheat
stripe rust occurrence data in 2001 to 2011. Three forecasting models were built and applied. The results of
application indicated that these models could precisely forecast wheat stripe rust epidemics.
Key words: wheat stripe rust; epidemic trend; forecast
文章编号: 0412-0914(2012)05-0556-05
    小麦条锈病的流行程度取决于寄主的感病性、
菌源数量、气候条件三大因素[1]。 寄主的感病性
是小麦条锈病发生流行最为重要的因素,但在生产
实际中,寄主的感病性的变化幅度较小,比如甘肃
小麦感病品种种植面积多年来一直保持在 85%左
右,是一个极为有利的状态,理论上全省小麦条锈
病年年都应该大流行,但事实并非如此。 多年来,
全省小麦条锈病流行程度却在轻发生至大流行之
间急剧变化[2],由此可见,菌源数量和气候条件的
影响是关键。 菌源数量大,气候条件有利小麦条锈
病就严重发生流行,反之,小麦条锈病发生流行就
轻。 因此,本文选择菌源数量即小麦条锈病越夏发
病面积和秋苗发生面积作为预测因子,并结合气候
条件预测翌年全省和全国小麦条锈病流行程度。
1  材料和方法
调查依据 《甘肃省小麦条锈病测报技术规
范》 [3]及《全国小麦条锈病测报技术规范》 [4]的方
法进行,将近十年的调查数据汇于(表 1),试验数
据采用 IBM SPSS Statistics 19. 0 软件进行分析。
2  结果与分析
2. 1  秋苗发病程度预测
秋苗发生程度分级标准:将秋苗面积最小值
17. 74 万 hm2 定为轻发生,即≤17. 74 万 hm2 定为
1 级(轻发生),17. 74 ~ 39 万 hm2 之差 21. 26 万
hm2 平均分为 2 个级差,每一个级差的数值为
10. 63 万 hm2,由此,可将 17. 74 ~ 28. 37 万 hm2 定
为 2 级(中等发生),将≥28. 37 万 hm2 定为 3 级
(严重发生)。
对 2001 -2010 年越夏面积和秋苗发生面积做
一相关分析,结果发现:两者呈极显著正相关(P =
0. 007),相关系数:r = 0. 783(图 1)。
 
  5 期     蒲崇建,等:小麦条锈病中长期流行趋势预测方法探讨
Table 1  Wheat stripe rust occurrence area in recent ten years
Year
Wheat stripe rust
oversummering
area in Gansu Province
/ 104hm2
Wheat stripe rust autumn
seedling area in
Gansu Province
/ 104hm2
Wheat stripe rust
occurrence area in
Gansu Province
/ 104hm2
*National wheat
stripe rust
occurrence area
/ 104hm2
2001 17. 70 39. 00 47. 30 313. 26
2002 17. 20 29. 30 87. 55 558. 27
2003 15. 81 33. 33 73. 25 495. 30
2004 18. 01 33. 25 55. 55 369. 26
2005 14. 76 32. 49 57. 57 319. 72
2006 8. 42 32. 98 47. 99 343. 45
2007 11. 61 22. 27 40. 02 289. 52
2008 8. 79 27. 09 39. 29 180. 81
2009 5. 55 21. 48 48. 31 371. 39
2010 3. 51 17. 74 39. 14 206. 75
2011 2. 30 23. 03 8. 87 131. 98
*: from the National Agro-Tech Extension and Service Center.
Fig. 1  Relationship between wheat stripe rust oversummering area and
wheat autumn seedling area in Gansu Province
    将越夏面积设为自变量 x,秋苗发生面积设为
因变量 y,可建立回归方程如下:
y =0. 978 x +17. 022 ±6. 99 (1)
采用 2001 年至 2010 年 10 年的越夏面积对秋
苗发生面积进行回测检验,在 10 年的回测检验中,
有 9 年无误差,1 年略有误差,回测平均准确率达
到 99% (表 2)。
实测检验:2011 年 8 月底 ~ 9 月初调查统计,
甘肃省小麦条锈病越夏面积 2. 3 万 hm2,根据回归
式(1),预测 2011 年秋苗发生面积(19. 27 ± 6. 99)
万 hm2,由于 2011 年秋季有不同程度的连阴雨,气
候条件有利于秋苗发病,预测面积取上限 19. 27 ~
26. 26 万 hm2,实际发生面积 23. 03 万 hm2,预测情
况与实际完全相符。
755
 
植物病理学报 42 卷
Table 2  Return examination results of wheat stripe rust autumn seedling area
Year
Actual wheat stripe rust autumn seedling area
/ 104hm2
Area of return examination
/ 104hm2
Error
2001 39. 00 27. 34 -41. 32 0
2002 29. 30 26. 85 -40. 83 0
2003 33. 33 25. 49 -39. 47 0
2004 33. 25 27. 65 -41. 63 0
2005 32. 49 24. 47 -38. 45 0
2006 32. 98 18. 27 -32. 25 0. 73
2007 22. 27 21. 39 -35. 37 0
2008 27. 09 18. 63 -32. 61 0
2009 21. 48 15. 46 -29. 44 0
2010 17. 74 13. 46 -27. 44 0
2011 23. 03 12. 28 -26. 26 0
2. 2  全省小麦条锈病发生程度预测
全省小麦条锈病发生流行程度分级标准:1 级
(轻发生)≤16. 67 万 hm2;2 级(中度偏轻发生):
16. 68 ~ 31. 33 万 hm2;3 级(中度发生):31. 34 ~ 46
万 hm2;4 级(中度偏重发生):46. 10 ~ 60. 67 万
hm2;5 级(大发生): >60. 67 万 hm2。
将秋苗发生面积设为自变量 x,翌年全省发生
面积设为因变量 y,相关分析表明:两者呈极显著
正相关(P =0. 006),相关系数:r = 0. 796(图 2)。
    可建立回归方程如下:
y =2. 548 x -23. 857 ±13. 598 (2)
采用 1994 -2000 年 7 年的秋苗发生面积对翌
年全省小麦条锈病发生面积进行回测检验,有 6 年
无误差,1 年略有误差,回测平均准确率达到 98%
(表 3)。
实测检验:根据回归式(2),预测 2011年全省发
生面积(21. 34 ± 13. 598)万 hm2,由于 2011 年气候
条件不利于发病,加之药剂拌种力度加大以及采取
适期晚播等措施,全省小麦条锈病整体发病较轻,预
测面积取下限 7. 74 ~ 21. 34 万 hm2,实际发生面积
8. 87万 hm2,预测情况与实际情况完全符合。
预测应用:2011 年全省秋苗发病面积 23. 03
万 hm2,依据回归式(2)预测 2012 年全省小麦条锈
病发生面积为(34. 82 ± 13. 598)万 hm2,若气象条
件有利,发病面积应为 34. 82 ~ 48. 42 万 hm2,属中
度至中度偏重发生(3 ~ 4 级);若气象条件不利,发
病面积应为 21. 23 ~ 34. 82 万 hm2,属轻度至中度
发生(1 ~ 3 级)。
Fig. 2  Relationship between wheat stripe rust autumn seedling area and
next year wheat stripe rust occurrence area in Gansu Province
855
 
  5 期     蒲崇建,等:小麦条锈病中长期流行趋势预测方法探讨
Table 3  Return examination results of next year wheat stripe rust
occurrence area in Gansu Province
Year
Actual wheat stripe rust occurrence area
in Gansu Province(degree) / 104hm2
Area of return examination
/ 104hm2
Error
1995 6. 36(1) 1. 01 -28. 20
1996 36. 63(3) 5. 28 -32. 48 4. 15
1997 31. 29(5) 19. 67 -46. 87
1998 18. 40(2) 11. 23 -38. 42
1999 33. 45(3) 31. 62 -58. 82
2000 18. 92(2) 11. 71 -38. 91
2001 47. 3(4) 25. 98 -53. 18
2. 3  全国小麦条锈病流行面积预测
全国小麦条锈病发生程度分级标准,根据
Jiang等[5]研究:1 级(轻发生)≤67 万 hm2;2 级
(中度偏轻发生):67. 1 万 ~ 134 万 hm2;3 级(中度
发生):134. 1 ~ 268 万 hm2;4 级(中度偏重发生):
268. 1 ~ 400 万 hm2;5 级(大发生): >400 万 hm2。
将甘肃小麦条锈病秋苗发生面积设为自变量
x,翌年全国发生面积设为因变量 y,相关分析表
明:两者呈极显著正相关(P = 0. 005),相关系数:r
= 0. 803(图 3)。
    可建立回归方程如下:
y =16. 169x -140. 538 ±84. 31 (3)
采用 1994 年至 2000 年 7 年的甘肃省秋苗发
生面积对翌年全国小麦条锈病发生面积进行回测
检验,在 7 年的回测检验中,有 4 年无误差,3 年略
有误差,回测平均准确率达到 88% (表 4)。
实测检验:根据回归式(3),预测 2011 年全国
小麦条锈病发生面积为(146. 27 ± 84. 31)万 hm2,
由于 2011 年全国小麦条锈病整体发病轻,取下限
61. 96 ~ 146. 27 万 hm2,实际发生面积 131. 98 万
hm2,预测情况与实际情况完全符合。
预测应用:2011 年甘肃省秋苗发生面积 23. 03
万 hm2,根据回归式(3)预测 2012 年全国小麦条锈
病发生面积为(231. 83 ± 84. 31)万 hm2,若气象条
件有利,发病面积应为 231. 83 ~ 316. 14 万 hm2,属
中度至中度偏重发生(3 ~ 4 级);若气象条件不利,
发病面积应为 147. 52 ~ 231. 83 万 hm2,属轻度至
中度发生(2 ~ 3 级)。
Fig. 3  Relationship between wheat stripe rust autumn seedling area
in Gansu and next year national wheat stripe rust occurrence area
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植物病理学报 42 卷
Table 4  Return examination results of next year national wheat stripe rust occurrence area
Year
Actual national wheat stripe rust
occurrence area (degree) / 104hm2
Area of return examination
/ 104hm2
Error
1995 27. 93(1) 19. 23 -187. 85
1996 98. 11(2) 46. 36 -214. 98
1997 159. 65(3) 137. 68 -306. 30
1998 74. 08(2) 84. 09 -252. 71 -10. 00
1999 140. 35(3) 213. 52 -382. 14 -73. 17
2000 73. 36(2) 87. 17 -255. 79 -13. 81
2001 313. 26(4) 177. 71 -346. 33
3  讨论
从事测报工作多年的实践说明,获取数据十分
关键,无论是越夏调查还是秋苗调查、春季调查,都
必须严格按照测报技术规范的要求进行,以保证所
获取数据的准确性,否则,无论再准确的模型也不
能获得准确的预测结果。 从文章中建立的三个模
型分析中发现,越夏发病面积大小是最为重要的因
素,影响到秋苗发病乃至翌年全省和全国小麦条锈
病发生流行程度,相互之间呈极显著的正相关关
系。 因此,如果采取生态调控的方法尽量压缩小麦
越夏面积,就能事半功倍,极大地减轻翌年全省和
全国小麦条锈病的流行危害。 从模型(3)的分析
表明:对于全国小麦条锈病流行趋势预测,甘肃上
年秋苗发病面积是十分关键的因素,凡是甘肃上年
秋苗发病轻的年份,全国小麦条锈病的流行就轻;
凡是全国小麦条锈病严重流行的年份,甘肃上年秋
苗发病必然严重。 要控制全国小麦条锈病流行,以
保障粮食生产安全,就必须关口前移,将工作的重
点放在甘肃上年秋苗发病的控制上,这样做既经济
又有效。
参考文献
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责任编辑:曾晓葳
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