提高农作物病虫预报准确率的措施与实践
提高农作物病虫预报准确率的措施与实践
王向阳 宋爱颖
(安徽省萧县植物保护站 安徽萧县 235200)
萧县位于安徽省北部,处黄淮海平原南缘。作物种类多,种植结构复杂,在安徽淮北地区具有典型代表性。萧县农作物病虫测报工作始于20世纪50年代末期,60年代主要开展棉花蚜虫的调查测报, 1970年县农作物病虫测报站站址固定在唐庙农场,以后就以此为基点开展小麦、玉米、大豆、棉花病虫和天敌调查测报,使病虫测报工作走向正轨;1997年以来,又开展梨、苹果、葡萄、桃等果树病虫调查测报。目前开展小麦白粉病、棉铃虫、玉米螟、梨木虱等16 种(类)病虫和天敌的系统调查测报,同时对当地主要农作物的30余种病虫草害开展大田普查和一般监测。在几代测报人员的努力下,积累了提高病虫害预报准确率的成功做法和实践经验,现予以归纳,供同行参考。
1 规范积累调查数据
1.1 坚持调查地点不变
1970年以来,棉花、小麦、玉米、大豆病虫草鼠的系统调查坚持在唐庙测报基点进行,1993年测报人员搬至县农业技术推广中心办公,但测报调查基点仍在唐庙农场。多年来,测报人员克服交通不便、经费紧张等困难,坚持去测报基点调查至今,从而保证了测报调查数据的质量延续和纵向可比性。
1.2 坚持调查方法不变
多年来,本站一直按照1981年农业部农作物病虫测报总站编写的《农作物主要病虫测报办法》(农业出版社)和1995年安徽省植保总站编写的《农作物病虫预测预报办法与技术》(中国致公出版社)开展各种病虫调查测报,病虫的取样和调查方法、调查和记载内容一直坚持不变。部分病虫调查测报方法上升国家标准、农业行业标准或安徽省地方标准后,为前后衔接,仍保留一些传统调查方法,如棉铃虫杨枝把诱蛾,已积累了自1972年以来的连续调查数据;为减轻调查工作量,白粉病调查坚持只调查病株严重度,不调查病叶严重度。
1.3 坚持调查资料统计方法不变
调查资料的统计是测报工作的重要环节,测报资料积累一定年限后,必须科学地统计才能发挥其作用。多年来本站坚持使用病田率、病株率、侵茎率、病叶率、病情指数,统计病害发生量;使用虫株(叶)率、卵株(叶)率、百株(叶)虫量、百株(叶)卵量、卷叶(变色)株率等,统计虫害发生量。部分调查内容调整后,本站利用积累的历史资料进行回归分析,建立代换公式,通过资料代换增强横向可比性。如小麦白粉病病株病指与病叶病指的转换、棉花伏蚜和叶螨百株蚜(螨)量与百株三叶蚜(螨)量的转换、棉叶螨百株螨量与螨害级数的转换、棉铃虫累计卵量与理论幼虫量的转换等。
发生期的统计用三块系统田调查数据平均值的消长进行划分,5天或3天一次的调查数据用“DPS数据处理软件”提供的插值处理校正成每天一次的数据,坚持用始见期、始盛期、高峰期、盛末期、终见期表示发生期,消长曲线有明显始末期出现的,可直接确定世代的始末期;世代重叠时,以两代间数量低谷的中心点作为两世代的交界期;有明显代次的害虫,如棉铃虫、梨木虱等,始盛期、高峰期、盛末期分别指当代累计发生量达到全代总累计发生量16%、50%、84%的日期;没有明显代次的害虫和病害,始盛期和盛末期分别指发生量上升到和下降到防治指标的日期,始盛期与盛末期之间发生量最高的日期为高峰期。
发生程度的统计采取轻发生、中等偏轻发生、中等发生、中等偏重发生、大发生5 级分级法。轻发生指发生量在防治指标以下,大发生指当地最高年份的发生量,中等发生指当地历年发生量的平均值,中等偏轻发生和中等偏重发生分别指轻发生与中等发生、中等发生与大发生的发生量。根据上述方法,本站把历史资料积累时间较长的病虫进行发生期、发生量、发生程度的划分,制定成发生模式,为预报准确率的验证提供依据。棉铃虫在1992~1997年暴发,百株累计卵量远远高于大发生级别,是大发生级别值的几倍甚至十几倍,再采用传统发生程度划分法不足以表达其发生的严重性,本站又在大发生上面又增加特大发生、大暴发两个级,即采用7级划分法,这样原来的大发生年份还是大发生,而1992~1997年属特大发生和大暴发年份,很好地解决了棉铃虫暴发年份发生程度的与前后的衔接。
2 研究制定病虫测报调查技术规范及测报资料统计标准
萧县是安徽省的水果生产大县,也是全国优质水果生产基地县,果树栽培面积40余万亩。果树病虫害种类多,为害大,严重影响了果树生产安全,为指导果树病虫防治,本站于1997年开始开展果树病虫调查测报,边摸索边工作,积累一定数据和经验后,2003年借助安徽省科技计划项目“梨树主要病虫调查测报方法的研制与应用”的实施,本站参与开展梨树、苹果、葡萄、桃主要病虫调查测报方法研制与应用,先后参与起草梨木虱等25种果树病虫测报调查规范和测报资料统计方法,均被安徽省质量技术监督局审定并发布为安徽省地方标准。“标准”科学选定调查项目、设计调查方法、界定专业术语,以保证调查资料具有系统性、代表性和可比性。按照优化、简化、规范化的要求,吸取本站多年果树病虫测报的实践经验,统一了25种果树病虫的调查工具和各种仪器的放置、使用方法,统一了调查时间、调查方法和记载内容,统一了测报调查数据的统计和汇总、传递和保存方法,统一了果树病虫害的发生期划分、发生量表示和发生程度划分方法。这些标准的统一,奠定了果树病虫测报的基础,推进了病虫测报工作的规范化,也为提高果树病虫测报准确率提供了保障。
3 注重天敌调查与预测
天敌与害虫在长期进化过程中形成了相互依存、相互制约的关系,天敌与害虫在数量、时间、空间三个方面都存在紧密的追随关系,天敌是害虫自然控制的重要因子。因此,准确开展害虫预测必须掌握田间天敌发生动态。1972年至今,本站一直坚持开展棉田天敌的调查,1989年以来又开展麦田天敌的调查,在进行害虫预测时始终把田间天敌发生情况作为预测依据之一。通过研究多年积累的天敌调查资料,本站界定了棉田天敌的发生阶段和发生期,制定了发生量表示方法,明确了影响棉田天敌消长的因子,从数量影响程度、生态位、聚集攻击效应、群落演替等方面,研究了棉田天敌对棉花害虫的控制作用。对于麦田天敌,本站科学评价了优势天敌种群,制定了麦田天敌测报调查资料的统计标准,明确了麦田天敌的发生规律及影响因子,并开展了麦田天敌中期、长期、超长期预测。这些工作的开展为本站开展棉田和麦田害虫预测提供了天敌依据,显著提高了棉田和麦田害虫的预测准确率。
4 传统预测方法不断修正与改进
病虫发生期的传统预测方法主要有历期推算法、期距法、物候法,工作中应用最普遍的是历期推算法。随着农业生产水平提高,农作物品种、品质、栽培技术不断更新和提高,加上气候变化,使害虫的发育历期也随之改变,害虫预测的历期推算法也要随之调整,与时俱进。如萧县棉铃虫各龄幼虫和蛹的发育历期,本站一直沿用本站1972年室内饲养的结果,在1995年以前预测都很准确,但1996年后预测误差有所增大,2002年本站根据历史资料对比分析,对历期推算法进行了调整,在传统方法预测出的二代、三代、四代棉铃虫产卵高峰日相应增加4天、减少3天、减少5天,使棉铃虫各代产卵高峰日的预测更加准确。病虫发生量和发生程度的传统预测方法主要有对比法、演绎法、归纳法,工作中应用较普遍的是对比法中的相似年份(相似代)比较法,但这是一种以经验为主的预测方法。为让这种方法具有指标化,本站应用系统聚类分析,找出不同阶段影响小麦赤霉病发生的关键气象因子,用于赤霉病的预测,使相似年份比较法应用更简便、更量化,是对传统相似年份比较法的改进,也提高了赤霉病的预测准确率。
5 数理统计预测模型的开发和应用
数理统计预测是应用数学方法分析多年观察累积的病虫资料及气象、栽培等资料,探讨某种因素(如气候因素、物候现象等)与病虫发生期、发生量、发生程度的关系,进行数理统计运算,组建各种预测式。随着计算机的普及,克服了数理统计预测过程中繁杂的运算,使其越来越广泛地用于病虫发生趋势预测。近年来,本站对测报历史资料积累时间较长的病虫开展了数理统计预测。如:应用多元回归建立了小麦纹枯病中长期预测模型,应用逐步回归建立了小麦白粉病中长期预测模型,应用二次多项逐步回归建立了麦田天敌、棉铃虫中长期预测模型,应用时间序列分析法建立了麦田天敌超长期预测模型。从具体应用效果看,预测准确率较高的做法是,首先根据实践经验和病虫自身侵染流行特点、生物学特性及发生规律等,搜集相关预测因子,再通过相关分析选择相关显著的预测因子,最后用逐步回归或二次多项逐步回归建模,根据回测、预测结果和生物学意义,选择最佳预测模型。在做出病虫发生趋势预报时,不能只依据数理统计模型的预测结果,只能把它当做预测依据之一,再与其他传统预测方法的预测结果综合分析,最后做出预报,这是本站多年来保持较高预测准确率的成功做法。
农作物病虫预测预报是病虫害综合治理重要的组成部分,是一项检测病虫未来流行和种群变动趋势的重要工作,是根据病虫害过去和现在的变动规律、调查取样、作物品种和栽培变化、气象预报等资料,来正确估测病虫害未来发生趋势,并向各级政府和社会提供情报信息和咨询服务的一门应用技术。通过规范化调查取样技术和多方面测报技术的改进和提高,对历史资料积累时间长的常发病虫害,如小麦纹枯病、白粉病、麦蚜、棉铃虫、棉蚜、梨木虱等,发生期的预测准确率能达到95%以上,发生程度的预测准确率能达到90%左右,较10年前提高五到十个百分点,尤其病虫大发生时基本没有错报。对于当地菌源和虫源的病虫,其菌源、虫源的积累和侵染、流行、繁殖都需要一个过程,通过加强普查和系统调查,可提前掌握发生趋势的征兆,因此预测准确率较高;但对于异地菌源和虫源的病虫,如小麦条锈病、甜菜夜蛾等,突发性、区域性强,有时相邻乡镇发生程度悬殊很大,不仅预测难度大,预测结果也不好验证,因此今后要加强迁飞性害虫和跨区流行性病害预测技术的研究,以提高整体测报技术。另外,天敌的调查预测、发生规律和优势种的变化、对各种害虫控制作用的大小,仍是病虫害预测中的薄弱环节,这方面的研究也要加强。
参考文献
[1]李刚,段继合,王向阳等.安徽省棉铃虫、红铃虫预测预报区划和测报资料统计标准的研究∥屈西峰.中国棉花害虫预测预报标准、区划和方法.北京:中国科学技术出版社,1992
[2]王向阳.淮北棉蚜测报资料统计中分级标准的探讨.安徽省植物保护学会编.安徽省植物保护科技论文集.合肥:安徽大学出版社,1996
[3]王顺建,王向阳,宋爱颖等.淮北地区棉铃虫发生程度划分标准的商榷.屈西峰,姜玉英,邵振润.棉铃虫预测预报新技术.北京:中国科学技术出版社,2000
[4]王向阳,宋爱颖,黄绢等.淮北棉田捕食性天敌的发生情况及影响因子观察分析.植保技术与推广,2002,22(9):20~22
[5]王向阳,王顺建,刘家成等.淮北棉田捕食性天敌与害虫的时间格局及其数量关系.武夷科学, 2002,18:174~177
[6]刘家成,王向阳,王顺建等.棉田主要捕食性天敌与害虫时空生态为的研究.安徽农业大学学报, 2004,22(增刊):6~11
[7]王向阳,缪勇,王顺建等.棉田主要捕食性天敌对害虫种群数量影响程度的灰色关联分析.安徽农业大学学报,2004,22(增刊):16~19
[8]王向阳,王顺建,宋爱颖等.棉田主要捕食性天敌的空间格局及对害虫的聚集攻击效应.安徽农业大学学报,2004,22(增刊):35~43
[9]缪勇,刘家成,王向阳等.安徽淮北棉田捕食性天敌群落的动态分类.南京农业大学学报,2006, 29(1):40~43
[10]黄绢,刘光荣,王向阳等.麦蚜天敌优势种群的评价.植保技术与推广,2003,23(5):9~11
[11]宋爱颖,王向阳,刘光荣等.麦田天敌监测资料统计标准的研究.植保技术与推广,2003,23 (2):8~11
[12]宋爱颖,刘光荣,王向阳等.淮北麦田天敌的发生规律及影响因子.安徽农业科学,2003,31 (1):117~118
[13]王向阳,刘光荣,黄绢等.麦田天敌中长期预测模型的研究.安徽农业科学,2002,30(5):747~749
[14]王向阳,刘光荣,宋爱颖等.麦田天敌消长演替规律及超长期预测的研究.华东昆虫学报, 2003,12(1):46~52
[15]农业部全国植物保护总站.棉铃虫综合治理技术新编.北京:中国农业出版社,1993
[16]宋爱颖,王顺建,王向阳等.发育进度法预测棉铃虫发生期技术改进的探讨.中国棉花,2003, 30(2):15~16
[17]王向阳,黄咏沧,刘升等.小麦赤霉病流行的气象指标分析及在测报上的应用.安徽农业科学, 2005,33(1):35~36,38
[18]王向阳.小麦纹枯病流行预测的初步研究.植保技术与推广,1997,17(5):10~11
[19]王向阳.淮北麦区小麦白粉病中长期预测模型的初步研究.刘万才,邵振润,姜瑞中主编.小麦白粉病测报与防治技术研究.北京:中国农业出版社,2000
[20]宋爱颖,王向阳,黄绢等.棉铃虫中期预测模型的建立与应用.安徽农业科学,2004,32(1):66~67