摘要:2011年對貴州省5個(gè)典型山地氣候區煙草赤星病進(jìn)行了調查。調查烤煙品種為感病品種(云煙87),共獲得5個(gè)區域田間病害發(fā)生情況數據資料。利用田間小氣候自動(dòng)觀(guān)測儀和SPss軟件多種增長(cháng)模型對所得數據進(jìn)行曲線(xiàn)估計,通過(guò)Sig值、月2的比較。認為b西stic模型能較好地擬合赤星病田間動(dòng)態(tài)變化過(guò)程。分析赤星病發(fā)病因素.證明初始病情、日平均溫度、日平均相對濕度風(fēng)速及降雨量是影響赤星病發(fā)生的重要因素。利用逐步回歸分折建立了煙草赤星病田間增長(cháng)速率的預測模型。
關(guān)鍵詞:山地氣候;煙草赤星;氣象因子;表觀(guān)侵染速率;病害調查
煙草赤星病[A拋m硎洫也m廈口(Fr.)Kei88ler]是我國煙葉生產(chǎn)中發(fā)生范圍較廣、危害較重的葉斑病之一?稍斐蓺缧詾暮Γ疁p產(chǎn)率在50%以上fJ刪。該病為典型流行病,間歇爆發(fā),潛育期短,流行速度快,在環(huán)境條件有利于發(fā)病的情況下,短時(shí)期內即可形成大流行,造成巨大損失。作為全國優(yōu)質(zhì)烤煙煙葉的最適宜種植區之一,貴州是全國煙葉生產(chǎn)第二大。a(chǎn)量占全國產(chǎn)量的15%左右。煙草不僅是貴州經(jīng)濟的重要支柱產(chǎn)業(yè),更是貧困山區農民脫貧的主要途徑。但近年來(lái),煙草赤星病在貴州省大部分煙產(chǎn)區發(fā)生較重,對烤煙的產(chǎn)量、品質(zhì)造成較大影響,已成為烤煙生產(chǎn)中的主要病害醐。
貴州主要有高原中山區(溫涼春旱多日照)、丘原中山區(溫暖春旱下雨多日照)、丘原盆地區(溫和濕潤)、低山丘陵區(溫熱濕潤)、中山峽谷區(溫暖夏旱)5種山地氣候類(lèi)型。南亞熱帶、中亞熱帶、北亞熱帶、溫帶帶4種氣候帶并存。本研究以5個(gè)典型氣候區的天柱縣、威寧縣、道真縣、興義縣和開(kāi)陽(yáng)縣的煙田為調查對象,建立典型氣候區病原菌侵染速率一氣象模型,明確病害發(fā)生的適宜氣象指標。摸清山地氣候對煙草赤星病發(fā)生影響及機理,分析復雜山地氣候煙草赤星病發(fā)生、流行的風(fēng)險,為煙草赤星病的預防工作提供科學(xué)支撐。
l材料與方法
1.1試驗材料
2011年在貴州省天柱縣、威寧縣、道真縣、興義縣和開(kāi)陽(yáng)縣共設置5個(gè)煙草赤星病調查地區.采用田間小氣候氣象站,總面積33 350m2,品種為云煙87(感病),進(jìn)行規范化栽培管理。
YF-Z3型田間小氣候自動(dòng)觀(guān)測儀
介紹
田間小氣候氣象站也稱(chēng)為田間小氣候自動(dòng)觀(guān)測儀和田間環(huán)境記錄儀,手持式氣象站。是記錄田間環(huán)境參數中溫度、濕度、光照強度等參數的專(zhuān)用儀器。
儀器用途
田間小氣候氣象站可實(shí)時(shí)采集空氣中溫度、濕度、光照強度、風(fēng)速風(fēng)向、降雨量等農業(yè)環(huán)境參數。廣泛應用于氣象、設施農業(yè)、林業(yè)、園藝、畜牧業(yè)等領(lǐng)域,實(shí)現對設施農業(yè)綜合生態(tài)信息自動(dòng)監控、對環(huán)境進(jìn)行自動(dòng)控制和智能化管理。[1]功能特點(diǎn)
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1、田間小氣候氣象站與計算機聯(lián)接后,實(shí)現區域性氣象數據的整點(diǎn)自動(dòng)采集、處理和儲存,具有數據屏幕顯示,同時(shí)可將小氣候數據導出到Excel進(jìn)行編輯,按需要生成圖表。
l 2、自動(dòng)采集各種參數數據,通過(guò)接口可以將數據通過(guò)軟件下載到計算機中。
l3、 YF-Z3型主機大屏幕中文液晶顯示,薄膜式按鍵,可實(shí)時(shí)顯示采樣日期和時(shí)間、組數、溫度、濕度、光照強度、風(fēng)速風(fēng)向、降雨量等參數,儀器小巧美觀(guān),應用方便。
l 4、用戶(hù)自行設定,可按要求關(guān)閉不需要的參數通道。
l 5、可擴展性強:系統程序采用模塊化結構,方便功能擴展或屏蔽。
l 6、數據保存功能強大,最大可儲存120000條數據,即可在主機上查看數據,也可導入計算機。
l
上位機軟件
l 1、顯示每種參數過(guò)程曲線(xiàn)趨勢,最大值、最小值、平均值顯示查看,放大,縮小功能,清晰明朗。
l 2、具有設置超限區域著(zhù)色功能,顯示更直觀(guān),為客戶(hù)帶來(lái)更多便捷。
l 3、可將存儲記錄的數據以EXCEL格式備份保存,方便以后調用。
l 4、每種參數的報表、曲線(xiàn)圖均可選擇時(shí)段查詢(xún)查看,并可通過(guò)計算機打印。
l5、 曲線(xiàn)坐標均可自行設置和移動(dòng),分析歷史走向更清晰、時(shí)間把握更明朗。
技術(shù)參數
u 1、測試時(shí)間:≤2秒;
u 2、記錄容量:120000條數據(兩參數即為60000組,三參數即為40000組,四參數即為30000組,以此類(lèi)推);
u 3、記錄時(shí)間間隔:1分~99小時(shí)連續可調 ;
u
4、通訊接口:RS-485、USB接口。
5、云飛科技的田間小氣候氣象站可選配的參數如下:
序號 |
產(chǎn)品名稱(chēng) |
數量 |
備注 |
1 |
液晶監測采集記錄儀 |
1臺 |
標配 |
2 |
監測儀機箱及支架 |
1套 |
標配 |
3 |
YF-Z3田間小氣候自動(dòng)觀(guān)測軟件 |
1套 |
標配 |
4 |
環(huán)境溫濕度氣壓傳感器 |
1套 |
標配 |
5 |
風(fēng)速傳感器 |
1個(gè) |
標配 |
6 |
風(fēng)向傳感器 |
1個(gè) |
標配 |
7 |
雨量傳感器 |
1個(gè) |
標配 |
8 |
土壤水分傳感器 |
1個(gè) |
標配 |
9 |
土壤溫度傳感器 |
1個(gè) |
標配 |
10 |
土壤熱通量傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
11 |
土壤水勢傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
12 |
葉面濕度傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
13 |
露點(diǎn)溫度傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
14 |
蒸發(fā)量傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
15 |
二氧化碳傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
16 |
紫外線(xiàn)輻射傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
17 |
總輻射傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
18 |
太陽(yáng)直接輻射傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
19 |
日照時(shí)數傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
20 |
光合有效輻射傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
21 |
光照度傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
22 |
日照時(shí)數傳感器 |
1個(gè) |
選配 |
23 |
筆記本電腦 |
1臺 |
選配 |
24 |
太陽(yáng)能供電系統 |
1套 |
選配 |
25 |
無(wú)線(xiàn)通訊控制器 |
1套 |
選配 |
26 |
GSM或CDMA手機卡 |
1張 |
自配 |
27 |
計算機(連網(wǎng),有固定IP地址) |
1套 |
選配 |
28 |
打印機 |
1套 |
自配 |
29 |
超限報警系統 |
1套 |
選配 |
30 |
視頻遠程監控系統 |
1套 |
選配 |
31 |
LED大屏幕顯示 |
1套 |
選配 |
1.2試驗方法
采用對角線(xiàn)五點(diǎn)法取樣。每點(diǎn)取5株,調查記錄病株率。從下往上數5片葉調查記錄葉片的病葉率。并按文獻【12】所列病害嚴重度分級標準記錄病葉嚴重度。自赤星病發(fā)生初期開(kāi)始調查,每隔5 d調查1次,直到收煙完成為止。在煙草調查地地附近建立小型氣候站,空氣溫度、相對濕度、降雨量、風(fēng)速等氣象資料均由小型氣候站采集。
13數據分析
1.3.1數據整理
以田間調查獲得的發(fā)病率與病害嚴重度的數據計算病情指數:病情指數=∑(病級葉數×代表數值)/(調查總葉片數×最高級的代表數值)×100【嘲。定義從病害調查起每5 d降雨總量的平均值為雨量。
13.2病害田閫增長(cháng)模型的建立
以調查天數為X軸、病情指數為Y軸繪制散點(diǎn)圖。根據散點(diǎn)圖特點(diǎn)選擇適當的數學(xué)模型進(jìn)行回歸分析。
1.3.3痛害增長(cháng)速率的預測
根據建立的赤星病田間增長(cháng)趨勢模型采用適當的公式計算表觀(guān)侵染速率(R)。選用2011年赤星病發(fā)生過(guò)程中每5 d(潛育期2—3 d)內的日平均溫度(乃、日平均相對濕度(U,)、風(fēng)速(D、降雨量僻。)以及£時(shí)的病情∞等5個(gè)因子,在PC機上采用SPsS數據處理系統進(jìn)行逐步回歸分析,找出與赤星病相關(guān)的氣象因子并建立田間赤星病增長(cháng)率的預測模型。
2結果與分析
2.1 田間煙草赤星病發(fā)生趨勢分析
2011年所調查獲得的5個(gè)區域(天柱縣、威寧縣、道真縣、興義縣和開(kāi)陽(yáng)縣)病害發(fā)生數據(表1)中,對其中2個(gè)(天柱縣、開(kāi)陽(yáng)縣)區域的數據分別以初始發(fā)
病日期為X軸,平均病情指數為Y軸繪制散點(diǎn)圖(圖1),圖l顯示出平均病情指數發(fā)展趨勢,發(fā)現田間赤星病病情指數隨時(shí)問(wèn)的推移.呈現“S”型增長(cháng)趨勢。為準確反映田間病害變化,在PC機上用SPSS系統對b酊stic、復合、冪、對數、逆模型等模型進(jìn)行分析,比較它們的S櫥.值、R2值,發(fā)現LDgistic模型中的sig.值最小,R2值最大,因此選定Lo西stic模型為最佳模型(圖2),最優(yōu)方程l,=1/[1/u+6。×(6,‘)],其中l,為病情指數,£為發(fā)生時(shí)間,6。是常數,6。為速率參數,此處M為上漸近線(xiàn)的數值。在PC機上用SPsS數據處理系統對LDgi8tic模型處理得到總結和參數估計模型數值(表2)。
2.2病害增長(cháng)速率R值的計算
由2.1分析結果得知,田間煙草赤星病的發(fā)生趨勢可用kgistic模型描述,根據此結果采用兩點(diǎn)法計算表觀(guān)侵染速率尺值:尺=(hgi咄2)一bgit仁,)]O一凈埔。式中,f:和t。為病害調查時(shí)刻;Lo舀t仁2)和Lo舀tot)分別為f2和t,時(shí)刻調查病情指數的邏輯斯蒂轉換值。根據此公式計算5個(gè)區域赤星病田間增長(cháng)速率R值。
2.3病害增長(cháng)速率的預測分析
選用2011年6。11月病害發(fā)生過(guò)程中的f,時(shí)刻病情指數勛。、日平均溫度(乃、日平均相對濕度(U1)、風(fēng)速∽、日降雨量僻,)等5個(gè)因子,經(jīng)過(guò)不同轉換構成多個(gè)自變量,在PC機上用SPsS數據處理系統進(jìn)行逐步回歸分析。獲得如下病害增長(cháng)速率的預測方程
3結語(yǔ)
煙草赤星病的初始發(fā)病嚴重程度受海拔高度的影很大。在高海拔地區如威寧縣初始病情指數為0.03,同時(shí)發(fā)病時(shí)間很晚:在低海拔地區如天柱縣初始病情指數是0.71,遠高于威寧縣,同時(shí)發(fā)病時(shí)間比較早,表明煙草赤星病初始發(fā)病嚴重程度及發(fā)生日期的遲早與山地氣候區的海拔高度有很大的相關(guān)性。通過(guò)對山地氣候典型區域煙草赤星病調查,以及相關(guān)氣象因子的收集。明確了山地氣候各個(gè)氣候區的煙草赤星病的發(fā)生、發(fā)展規律。根據Pc機上SPsS數據處理系統進(jìn)行逐步回歸分析所得的方程可以明確煙草赤星病的增長(cháng)速率與日平均溫度、日平均相對濕度、風(fēng)速、日降雨量等有相關(guān)性。其中預測方程中與f。時(shí)刻病情指數勛.前的相關(guān)系數0.03遠遠大于日平均溫度、日平均相對濕度、風(fēng)速、日降雨量前的相關(guān)系數.證明煙草赤星病發(fā)病的嚴重程度受初始發(fā)病影響很大。