中抗品种的马铃薯晚疫病预测预报的防治方法与流程

本发明属于植物保护领域，具体涉及中抗品种的马铃薯晚疫病预测预报的防治方法。

背景技术：

由致病疫霉Phytophthora infestans(Mont.)de Bary引起的晚疫病是目前危害马铃薯生产最严重的病害，其具有高速流行性，防治比较困难。一般年份，可造成减产30％～50％，严重情况下甚至绝产，严重制约着我国马铃薯产业的发展。一直以来，化学防治是控制马铃薯晚疫病最有效和最简单的方法。但是，在病害防治过程中，普遍存在着用药不及时和滥用农药等问题，从而导致药剂残留，环境污染，易引发次生病害等一系列问题。因此，病害预测预警技术应运而生，其增强病害预见性和计划性，提高防治工作的经济效益、生态效益和社会效益，使之更加经济、安全、有效，对于提高病害长期综合防治的总体效益具有战略意义。

目前国际上已经使用的晚疫病预测预报原理有17个，受地域环境，病原菌和品种差异的影响，在我国应用非常有限。其中，在我国应用范围最广的模型为比利时CARAH模型，已经在我国10余省份进行推广应用，但是，CARAH模型在国外主要用于感病品种预测预报，而我国马铃薯种植区域广泛，品种繁多，对晚疫病抗病性良莠不齐，因此，迫切需要开展抗性马铃薯品种对晚疫病测报模型的研究和建立。

技术实现要素：

本发明的目的是为了解决现有马铃薯晚疫病病害防治过程中过量施药和盲目施药的缺点以及晚疫病防治过程中存在的不同抗性品种预测预报的针对性不强的问题，而提供一种中抗品种的马铃薯晚疫病预测防治的方法。

本发明中抗品种的马铃薯晚疫病预测预报的防治方法按以下步骤进行：

一、以中抗病品种的马铃薯作为目标种薯，控制环境的相对湿度≥90％作为湿润期，通过每天环境的平均温度和湿润期持续时间建立不同侵染程度的预测模型，得到轻度侵染模型曲线为y＝-0.048x²-0.247x+16.74，轻度侵染模型曲线以下与x轴和y轴所围区域为不侵染区，中度侵染模型曲线为y＝-0.031x²+0.051x+20.56，中度侵染模型曲线与轻度侵染模型曲线之间区域为轻度侵染区，重度侵染模型曲线为y＝-0.004x²-0.686x+28.20，重度侵染模型曲线与中度侵染模型曲线之间区域为中度侵染区，极度侵染模型曲线为y＝-0.024x²-0.124x+27.45，极度侵染模型曲线与重度侵染模型曲线之间区域为重度侵染区，极度侵染模型曲线以上为极重侵染区；其中y代表每天环境的平均温度(℃)，x代表湿润期持续小时数(h)；

二、建立不同平均温度病害发展的得分值，当每天平均温度＜8℃，得分s＝0.00分；当每天平均温度≥8℃≤12℃，得分s＝0.57分；当每天平均温度﹥12℃≤16.5℃，得分s＝0.75分；当每天平均温度﹥16.5℃≤20℃，得分s＝1.00分；当每天平均温度﹥20℃≤30℃，得分s＝0.75分；当每天平均温度﹥30℃，得分s＝0.00分；

三、建立田间气象站，马铃薯出苗后收集实时气象数据，然后将气象数据发送到数据处理中心；

四、数据处理中心得到的气象数据代入预测模型中分析病害潜在发生程度，如存在侵染条件，根据每天平均温度通过步骤二计算出每天得分值，每天得分值进行累加求和∑(S_i)，当∑(S_i)＝7～8分时进行喷药防治，其中S_i表示一次侵染循环开始后各天的得分，从而实现中抗品种的马铃薯晚疫病的预测防治。

本发明利用马铃薯晚疫病与气候条件息息相关的规律，以中抗马铃薯品种、病原菌菌体和气象条件为靶标，集合植物病害流行技术、农业气象技术、病害预测预警技术等技术手段，研发出中抗品种马铃薯晚疫病进行预测预警防治的方法。

本发明与现有传统预测预报方法相比，明确晚疫病具体发生时期，发展趋势及最佳防治时间，与国际同类测报防治方法相比，达到了同等的防治效果，科学喷药，至少节省了防治过程中喷药次数3次，提高了中抗品种马铃薯的防治效率。

附图说明

图1为实施例中晚疫病发生的严重程度与湿润期持续时间的曲线图；

图2为实施例中相对湿度≥90％时不同温度下晚疫病发生严重程度的曲线图，其中1代表8℃，2代表12℃，3代表14℃，4代表16.5℃，5代表18℃，6代表20℃，7代表24℃，8代表30℃；

图3为应用实施例中不同处理的感病品种病害发展曲线，其中1代表不施药对照组，2代表每10天喷药实验组，3代表预测模型防治实验组，4代表每7天喷药实验组。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式中抗品种的马铃薯晚疫病预测预报的防治方法按以下步骤进行：

一、以中抗病品种的马铃薯作为目标种薯，控制环境的相对湿度≥90％作为湿润期，通过每天环境的平均温度和湿润期持续时间建立不同侵染程度的预测模型，得到轻度侵染模型曲线为y＝-0.048x²-0.247x+16.74，轻度侵染模型曲线以下与x轴和y轴所围区域为不侵染区，中度侵染模型曲线为y＝-0.031x²+0.051x+20.56，中度侵染模型曲线与轻度侵染模型曲线之间区域为轻度侵染区，重度侵染模型曲线为y＝-0.004x²-0.686x+28.20，重度侵染模型曲线与中度侵染模型曲线之间区域为中度侵染区，极度侵染模型曲线为y＝-0.024x²-0.124x+27.45，极度侵染模型曲线与重度侵染模型曲线之间区域为重度侵染区，极度侵染模型曲线以上为极重侵染区；其中y代表每天环境的平均温度(℃)，x代表湿润期持续小时数(h)；

二、建立不同平均温度病害发展的得分值，当每天平均温度＜8℃，得分s＝0.00分；当每天平均温度≥8℃≤12℃，得分s＝0.57分；当每天平均温度﹥12℃≤16.5℃，得分s＝0.75分；当每天平均温度﹥16.5℃≤20℃，得分s＝1.00分；当每天平均温度﹥20℃≤30℃，得分s＝0.75分；当每天平均温度﹥30℃，得分s＝0.00分；

三、建立田间气象站，马铃薯出苗后收集实时气象数据，然后将气象数据发送到数据处理中心；

四、数据处理中心得到的气象数据代入预测模型中分析病害潜在发生程度，如存在侵染条件，根据每天平均温度通过步骤二计算出每天得分值，每天得分值进行累加求和∑(S_i)，求和的天数直至当∑(S_i)＝7～8分时进行喷药防治，其中S_i表示一次侵染循环开始后每天的得分，从而实现中抗品种的马铃薯晚疫病的预测防治。

本实施方式对中抗品种晚疫病预测预报的方法如下：一、基于实验室马铃薯晚疫病发病流行条件的模拟；二、根据温度、湿度和时间情况，确定中抗品种病害发生严重程度；三、在特定温度和湿度条件下，根据病斑大小变化情况，确定病害每天发展百分率；四、将每天病害发生百分率累加，结果大于等于1时，即为1次病害侵染结束；五、田间试验验证。

本实施方式步骤四求和的天数直至当∑(S_i)＝7～8分时，在满足求和分值的最后一天或其下一天进行喷药防治。根据每个病程侵染曲线需要获得累加值达9分才能完成孢子成熟-孢子萌发-新孢子侵染的过程，如果得够9分，一次病程侵染曲线结束，而此时如果没有采取防治措施，则有可能看到侵染叶片上的病斑或其上的白色霉层。每天的得分值逐天累加，得够9分即病程侵染曲线结束。最佳施药时间为每次循环得分累加值在7～8分时所对应时间，再根据杀菌剂持效期、降雨、品种抗性和新的侵染循环确定下一次喷药时间。

本实施方式步骤四当判断侵染程度为极重侵染时，施药浓度增加至正常施药浓度的1倍。

具体实施方式二：本实施方式与具体实施方式一不同的是步骤一所述的中抗病品种的马铃薯为克新13、早大白或尤金885。其它步骤及参数与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式与具体实施方式一或二不同的是步骤一控制平均温度的范围为7～30℃。其它步骤及参数与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式与具体实施方式一至三之一不同的是步骤二控制环境的相对湿度≥90％，以发病时间为横坐标，以发病百分率为纵坐标，绘制某一温度下随时间变化的发病百分率的变化曲线，然后以16.5～20℃时病害发展速率为最佳发生速率v，其它平均温度下的病害速率除以v，即得到不同平均温度病害发展的得分值。其它步骤及参数与具体实施方式一至三之一相同。

具体实施方式五：本实施方式与具体实施方式四不同的是以18℃时病害发展速率为最佳发生速率v，其它平均温度下的病害速率除以v，即得到不同平均温度病害发展的得分值。其它步骤及参数与具体实施方式四相同。

具体实施方式六：本实施方式与具体实施方式一至五之一不同的是步骤三马铃薯出苗率达到80％后收集实时气象数据。其它步骤及参数与具体实施方式一至五之一相同。

具体实施方式七：本实施方式与具体实施方式一至六之一不同的是步骤三中所述的气象数据包含相对湿度、平均温度和降雨量。其它步骤及参数与具体实施方式一至六之一相同。

实施例：本实施例中抗品种的马铃薯晚疫病预测预报的防治方法按以下步骤进行：

一、以中抗病品种的马铃薯作为目标种薯，控制环境的相对湿度≥90％作为湿润期，通过平均温度和湿润期持续时间建立不同侵染程度的预测模型，如图1所示；

二、建立不同平均温度病害发展的得分值，当每天平均温度﹤8℃，得分s＝0.00分，当每天平均温度≥8℃≤12℃，得分s＝0.57分，当每天平均温度﹥12℃≤16.5℃，得分s＝0.75分，当每天平均温度﹥16.5℃≤20℃，得分s＝1.00分，当每天平均温度﹥20℃≤30℃，得分s＝0.75分，当每天平均温度﹥30℃，得分s＝0.00分；

三、建立田间气象站，马铃薯出苗率达到80％后收集实时气象数据，然后将气象数据发送到数据处理中心；

四、数据处理中心得到的数据(包含相对湿度、平均温度和降雨)代入预测模型中分析病害潜在发生程度，如存在侵染条件，根据每天平均温度通过步骤二计算出每天得分值，每天得分值进行累加，当∑(S_i)＝7～8分时进行喷药防治，其中S_i表示一次侵染循环开始后各天的得分，从而实现中抗品种的马铃薯晚疫病的预测防治。

本实施例将晚疫病潜在侵染程度划分为5个级别，分别为无侵染A、轻度侵染B、中度侵染C、重度侵染D和极重侵染E(见图1)。根据马铃薯晚疫病发病条件为相对湿度≥90％，通过室内模拟相对湿度大于90％时，不同平均温度下，侵染不同程度时需要时间。

表1相对湿度大于90％马铃薯晚疫病发病严重程度需要时间

本实施例步骤一得到的预测模型如图1所示，根据以上数据得出的4条曲线，根据曲线图1可判断晚疫病的潜在侵染程度。例如：当相对湿度≥90％时的平均温度为7℃时，当持续小时数＜16.5h时为“无侵染”；当持续小时数≥16.5h＜19.2h时为“轻微侵染”；当持续小时数≥19.2h＜23.5h时为“中度侵染”，当持续小时数≥23.5h＜24.8h时为“重度侵染”；当持续小时数≥24.8时为“极度侵染”。以此类推，确定马铃薯晚疫病潜在侵染严重程度。

本实施例步骤二相对湿度大于等于90％时不同温度下晚疫病发生严重程度如图2所示，侵染循环每天侵染曲线得分的计算标准见下表2，本实施例以18℃时病害发展速率为最佳发生速率，其它速率除以最佳发生速率，即得出表2中不同平均温度病害发展的得分值。

表2侵染循环每天侵染曲线得分的计算标准

本实施例步骤四喷药防治一次，然后再一次喷药时间确定，根据上次喷施药剂持效期时间(一般为7天)，在药效持效期内有达到7-8分，不需要防治，如果在持效期以外，需要再一次喷施药剂。

应用实施例：应用中抗品种的马铃薯晚疫病预测预报的防治方法进行实地测试的过程如下：

2014年，田间试验地点位于哈尔滨市道外区民主乡，该地点每年均有晚疫病发生，播种时间为5月10日，试验采用中抗品种“尤金885”,播种株距为22cm，行距为80cm。试验设置1个不施药对照组，三个处理组：每7天喷药实验组，每10天喷药实验组和预测模型防治实验组。每个处理4次重复，随机区组排列，每个小区面积24㎡，四周设保护行。晚疫病防治药剂为克露、达克宁、银法利、瑞凡、金雷、福帅得和科佳。2014年，6月15日田间出苗率达到80％以上，预测模型防治实验组从6月15日开始收集气象数据，经测报模型数据处理后，得到6月15日到8月31日整个马铃薯生育期温度、湿度和降雨情况，依据实施例中预测预报防治方法确定喷药时间依次为7月12日，7月20日，7月27日，8月7日，8月14日，8月24日，共计6次用药，每次用药依次为克露、大生、金雷、瑞凡、银法利、科佳和福帅得。每7天喷施药剂需要8次施药，每10天施药需要6次。

通过田间病害调查，结果显示：不喷药不施药对照组首先发病，发病日期为7月16日，仅有3～5片叶片发病，其它三个处理组均未发病，由图3显示病害发展曲线，采用预测模型防治实验组施药和每7天施药处理病害发展缓慢，到生育期结束，病害发病百分率仅为7.5％和3.33％，CK对照组9月1日全部死亡。计算AUDPC值，对照CK为27.06，测报模型处理为0.87，每10天喷药处理为1.98，每7天喷药处理为0.2，通过邓肯多重极差法(LSR法)进行方差显著性分析，采用预测模型喷施和每7天喷施药处理的AUDPC值与对照CK处理比较达极显著水平，测报模型喷施和每7天喷施药处理间比较并不显著。说明采用测报模型防治晚疫病效果与采用抗病品种和每7天喷试药剂达到同等效果。

不同处理产量各不相同，产量最高是每7天喷药处理组，其次是预测模型防治处理、每10天喷药处理和对照组，采用邓肯多重极差法(LSR法)进行方差显著性分析，与对照CK相比增产效果极显著。每7天喷药处理增产最高达48.45％，测报模型处理增产48.24％，每10天喷药处理增产达28.24％，晚疫病烂薯率调查结果显示，烂薯率最高是对照，达到9.33％，每7天喷药处理和测报模型处理最少。表3的结果表明，本发明预测预报的防治方法与每7天喷药增产效果达不显著，且减少喷药次数2次，与10天喷药相比，喷药次数相同，但喷药时间不同，且测报方法处理显著高于10天喷药处理，表明测报模型防治准确，防治效率明显高于10天防治处理方式。

表3不同处理产量和烂薯率测定