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摘要 為进一步明确安徽省稻曲病发生关键期，探索稻曲病气象等级预报方法，以满足对该病害气象等级预报的服务需求。本文以安徽省池州市为例，利用1995年-2018年一季稻稻曲病观测数据和同期气象资料，通过相关分析确定稻曲病发生关键期。根据稻曲病大发生对适温高湿环境的需求及不同降水等级和温度对稻曲病发生程度的影响不同，以稻曲病发生关键期降水日数为基础，引入雨量系数和温度系数，形成稻曲病发生综合气象条件指数，通过最优曲线回归分析，建立稻曲病预报模型。结果表明，7月下旬至8月中旬是池州市一季稻稻曲病发生关键期;综合气象条件指数与稻曲病病穗率相关性明显高于降水日数与病穗率相关性;预报模型回代检验准确率为81.0%，2016年-2018年模型预测结果均与实际情况相吻合，由于样本中轻发生和大发生年份较少，对轻发生和大发生预报的准确性需在样本丰富条件下进一步验证。模型在业务应用中，可结合CFSv2模式逐日降水和气温预报产品，提前10～30 d开展稻曲病气象等级预报，对做好稻曲病的防治工作具有重要参考价值。
关键词 安徽; 稻曲病; 一季稻; 气象等级; 预报
中图分类号： S 435.111.49
文献标识码： A
DOI： 10.16688/j.zwbh.2019512
Abstract In order to define the critical period of occurrence and explore the forecasting methods for meteorological grading of the rice false smut in Anhui province so as to meet the demands of forecasting the meteorological grades of this disease， this study took Chizhou city as a case study to define the critical period of the occurrence of the rice false smut through correlation analysis， based on the observation data of rice false smut in single-season rice and meteorological data from 1995 to 2018. The composite meteorological conditions index of rice false smut was formed from the number of precipitation days during the critical occurrence period of rice false smut， corrected by the precipitation coefficient and temperature coefficient. Based on the index， the forecast model was created by means of optimal curve regression analysis. The results showed that the critical occurrence period of rice false smut was from late July to mid-September in Chizhou city. The relevance between the composite meteorological conditions index and the percentage of diseased panicles for rice false smut was obviously higher than that between the precipitation days and the percentage of diseased panicles. The accuracy of validation for the forecast model was 81.0%， and the predicted result of the model was corresponding to the observed data from 2016 to 2018. Because there were fewer light occurrence and heavy occurrence years in the samples， the prediction accuracy was further verified using more samples. In the application of the model， the meteorological grade forecast of rice false smut is suggested to be carried out 10-30 days ahead by combining the daily precipitation and temperature forecast products from CFSv2 model， which provided an important reference value for the prevention and control of rice false smut.
Key words Anhui; rice false smut; single-season rice; meteorological grade; forecast method 稻曲病是水稻生長中后期发生在穗部的真菌病害，稻曲病菌繁殖过程中消耗病谷粒和相邻谷粒的大量养分，影响营养输送，造成空秕率增加，结实率和千粒重下降，从而导致减产，发生严重时产量损失达50%以上[1-3]。由于稻曲病菌能产生大量对人、动物、植物的细胞分裂有强烈抑制作用的毒素，使其一方面成为优质水稻生产的一大障碍，同时也给食用安全带来一定威胁[4]。20世纪80年代后，随着杂交水稻的示范推广以及氮肥水平的不断提高，稻曲病在我国发生范围明显扩大、发病程度加重，已从次要病害逐渐上升为主要病害[5]。安徽省水稻常年种植面积200万 hm2以上，产量占全国水稻总产量的7%左右[6]。近年来，安徽省稻曲病呈逐年加重的趋势，部分地区产量损失达30%左右，重病区达50%左右，已成为水稻主要病害之一[7-9]。所以准确开展稻曲病预测预报对提前做好稻曲病的防治工作，提高水稻品质及保护粮食安全生产具有重要意义。
稻曲病是一种典型的“气象型”病害，气候条件是影响稻曲病菌萌发和病害流行的重要因素[10]。徐敏等[11]认为水稻孕穗至抽穗扬花期适温、多雨、日照少等条件均能促进该病的发生流行。杨洵[12]指出稻曲病发生与降雨日数密切相关，孕穗至抽穗期，雨量和雨日多则发病重。在稻曲病预测方法与技术方面，众多学者也进行了深入研究。徐敏等[11]构建了江苏省基于气象要素、海温因子、大气环流指数的预报模型，并对3种模型的预报结果采用算术平均、加权平均和多元回归方法进行集成。戴明华等[13]以温度、湿度、光照强度等导致稻曲病发病的因素为预测依据，构建基于组态王软件的水稻稻曲病预测系统。任义方等[2]在明确适宜稻曲病发病条件的基础上，针对稻曲病发病敏感期，结合气象影响因子，构造综合稻曲病指数来判别稻曲病最终暴发的气象适宜度。苏荣瑞等[14]以日平均气温20～28℃，日平均空气相对湿度≥80%，日降水量≥01 mm（或日照时数≤1 h）为稻曲病促病气象指标，建立了促病气象条件指数，再根据稻曲病病穗率与促病气象条件指数进行统计划分，得到稻曲病发生发展气象条件预报等级。
现有的稻曲病预测模型在选择预报因子方面相对复杂，实际应用中气象预报产品难以满足对预报因子的精准化预测，此外在稻曲病预测预报相关模型研究中，对不同降水等级和温度对稻曲病的影响定量化研究并不多见。本论文在前人研究的基础上，以稻曲病发生关键期降水日数为基础，综合考虑不同降水等级和温度对稻曲病的影响，引入降雨系数和温度系数，构建综合气象条件指数，通过最优回归分析建立稻曲病预报模型。研究结果不仅为安徽省农业气象业务服务中开展稻曲病气象等级预报提供技术支撑，同时也为植保部门提前做好稻曲病防治工作提供科学参考依据。
1 材料与方法
1.1 研究资料
本论文以加权平均病穗率作为一季稻稻曲病发生程度指标，所选一季稻品种均为两系籼型杂交中稻，品种主要为‘两优培九’‘Y两优1号’‘两优688’‘Y两优900’等，对稻曲病抗性均表现为感病至高感水平。1995年-2018年池州市一季稻稻曲病病穗率资料来自池州市植保站，对应年份的气象资料来源于安徽省气象信息中心，主要包括逐日日平均气温（℃）和降水量（mm）。1995年-2015年的稻曲病病穗率资料作为历史样本用于模型建立，2016年-2018年的资料作为独立样本用于模型检验。
1.2 稻曲病发生规律
稻曲病主要以菌核在土壤中越冬，或以厚垣孢子附着在种子表面和落入田间越冬。翌年7月-8月菌核萌发产生子座，形成子囊壳，释放孢子;厚坦孢子萌发产生分生孢子，成为初侵染源。孢子借助风雨传播散落，在水稻孕穗-破口期侵害花器和幼颖。病菌入侵谷粒后，在颖壳内迅速生长形成菌丝块，以后逐渐扩大，使颖壳合缝处稍张开露出淡黄带绿色的小型块状突起，后逐渐包裹全部颖壳呈墨绿色，形成稻曲球[2，10，15]。稻曲病一般在水稻齐穗后4～5 d始见病穗，8～13 d盛发，15～16 d病粒基本停止生长。
1.3 稻曲病气象等级划分
根据稻曲病发生程度与气象条件的关系，参照水稻稻曲病发生程度分级标准，结合安徽省农业气象业务服务中病虫害气象等级预报需求，将安徽省稻曲病发生气象条件划分为4个等级（表1）。
1.4 研究方法
1.4.1 雨量系数计算方法
稻曲病发生过程中，不同降雨量等级对稻曲病菌孢子的释放、侵染及病害的发生影响不同，因此将稻曲病发生关键期日降雨量进行等级划分，不同量级的降雨赋予不同系数，计算方法如下：
式中，R为稻曲病发生关键期日降雨量，Ra、Rb、Rc为等级雨量，r1、r2、r3、r4为不同雨量等级对应的雨量系数。
1.4.2 温度系数计算方法
适宜的温度利于稻曲病菌的生长发育、孢子释放侵染及病害的发生流行，温度过高、过低对稻曲病菌菌丝生长均有抑制作用[16]。根据稻曲病发生流行对温度的需求特点，采用下列函数计算稻曲病发生温度系数：
式中，f（T）为温度系数;T为稻曲病发生关键期降水日日平均气温;Tl为稻曲病发育下限温度，低于这一温度时，温度系数为0;Tu为稻曲病发育上限温度，超过这一温度时，温度系数为0;Tol、Tou分别为稻曲病发育最适温度的下限和上限。
1.4.3 综合气象条件指数
综合气象条件指数反映稻曲病发生关键期降水和温度对病害的综合影响程度，为关键期逐日雨量系数与温度系数乘积的累计值，计算方法如下：
式中，R（c）为稻曲病发生综合气象条件指数，i为稻曲病发生关键生育期降水日，i=1，2，…，n。f（Ri）为雨量系数，f（Ti）为温度系数。综合气象条件指数越大，即降水和温度的相互配合程度越高，越适宜稻曲病的发生流行，反之，则不适宜稻曲病的发生流行。 2 结果与分析
2.1 稻曲病发生关键期
根据稻曲病发生与降雨日数的关系，结合池州市一季中稻发育期，分别以逐1旬、2旬、3旬、4旬为尺度统计6月至9月的降雨日数（日降雨量≥0.1 mm），再与病穗率进行相关分析。结果表明，池州市7月下旬至8月中旬降雨日数与一季稻稻曲病病穗率相关系数最大，为0.684 5（表2），达极显著水平（P
关键词 安徽; 稻曲病; 一季稻; 气象等级; 预报
中图分类号： S 435.111.49
文献标识码： A
DOI： 10.16688/j.zwbh.2019512
Abstract In order to define the critical period of occurrence and explore the forecasting methods for meteorological grading of the rice false smut in Anhui province so as to meet the demands of forecasting the meteorological grades of this disease， this study took Chizhou city as a case study to define the critical period of the occurrence of the rice false smut through correlation analysis， based on the observation data of rice false smut in single-season rice and meteorological data from 1995 to 2018. The composite meteorological conditions index of rice false smut was formed from the number of precipitation days during the critical occurrence period of rice false smut， corrected by the precipitation coefficient and temperature coefficient. Based on the index， the forecast model was created by means of optimal curve regression analysis. The results showed that the critical occurrence period of rice false smut was from late July to mid-September in Chizhou city. The relevance between the composite meteorological conditions index and the percentage of diseased panicles for rice false smut was obviously higher than that between the precipitation days and the percentage of diseased panicles. The accuracy of validation for the forecast model was 81.0%， and the predicted result of the model was corresponding to the observed data from 2016 to 2018. Because there were fewer light occurrence and heavy occurrence years in the samples， the prediction accuracy was further verified using more samples. In the application of the model， the meteorological grade forecast of rice false smut is suggested to be carried out 10-30 days ahead by combining the daily precipitation and temperature forecast products from CFSv2 model， which provided an important reference value for the prevention and control of rice false smut.
Key words Anhui; rice false smut; single-season rice; meteorological grade; forecast method 稻曲病是水稻生長中后期发生在穗部的真菌病害，稻曲病菌繁殖过程中消耗病谷粒和相邻谷粒的大量养分，影响营养输送，造成空秕率增加，结实率和千粒重下降，从而导致减产，发生严重时产量损失达50%以上[1-3]。由于稻曲病菌能产生大量对人、动物、植物的细胞分裂有强烈抑制作用的毒素，使其一方面成为优质水稻生产的一大障碍，同时也给食用安全带来一定威胁[4]。20世纪80年代后，随着杂交水稻的示范推广以及氮肥水平的不断提高，稻曲病在我国发生范围明显扩大、发病程度加重，已从次要病害逐渐上升为主要病害[5]。安徽省水稻常年种植面积200万 hm2以上，产量占全国水稻总产量的7%左右[6]。近年来，安徽省稻曲病呈逐年加重的趋势，部分地区产量损失达30%左右，重病区达50%左右，已成为水稻主要病害之一[7-9]。所以准确开展稻曲病预测预报对提前做好稻曲病的防治工作，提高水稻品质及保护粮食安全生产具有重要意义。
稻曲病是一种典型的“气象型”病害，气候条件是影响稻曲病菌萌发和病害流行的重要因素[10]。徐敏等[11]认为水稻孕穗至抽穗扬花期适温、多雨、日照少等条件均能促进该病的发生流行。杨洵[12]指出稻曲病发生与降雨日数密切相关，孕穗至抽穗期，雨量和雨日多则发病重。在稻曲病预测方法与技术方面，众多学者也进行了深入研究。徐敏等[11]构建了江苏省基于气象要素、海温因子、大气环流指数的预报模型，并对3种模型的预报结果采用算术平均、加权平均和多元回归方法进行集成。戴明华等[13]以温度、湿度、光照强度等导致稻曲病发病的因素为预测依据，构建基于组态王软件的水稻稻曲病预测系统。任义方等[2]在明确适宜稻曲病发病条件的基础上，针对稻曲病发病敏感期，结合气象影响因子，构造综合稻曲病指数来判别稻曲病最终暴发的气象适宜度。苏荣瑞等[14]以日平均气温20～28℃，日平均空气相对湿度≥80%，日降水量≥01 mm（或日照时数≤1 h）为稻曲病促病气象指标，建立了促病气象条件指数，再根据稻曲病病穗率与促病气象条件指数进行统计划分，得到稻曲病发生发展气象条件预报等级。
现有的稻曲病预测模型在选择预报因子方面相对复杂，实际应用中气象预报产品难以满足对预报因子的精准化预测，此外在稻曲病预测预报相关模型研究中，对不同降水等级和温度对稻曲病的影响定量化研究并不多见。本论文在前人研究的基础上，以稻曲病发生关键期降水日数为基础，综合考虑不同降水等级和温度对稻曲病的影响，引入降雨系数和温度系数，构建综合气象条件指数，通过最优回归分析建立稻曲病预报模型。研究结果不仅为安徽省农业气象业务服务中开展稻曲病气象等级预报提供技术支撑，同时也为植保部门提前做好稻曲病防治工作提供科学参考依据。
1 材料与方法
1.1 研究资料
本论文以加权平均病穗率作为一季稻稻曲病发生程度指标，所选一季稻品种均为两系籼型杂交中稻，品种主要为‘两优培九’‘Y两优1号’‘两优688’‘Y两优900’等，对稻曲病抗性均表现为感病至高感水平。1995年-2018年池州市一季稻稻曲病病穗率资料来自池州市植保站，对应年份的气象资料来源于安徽省气象信息中心，主要包括逐日日平均气温（℃）和降水量（mm）。1995年-2015年的稻曲病病穗率资料作为历史样本用于模型建立，2016年-2018年的资料作为独立样本用于模型检验。
1.2 稻曲病发生规律
稻曲病主要以菌核在土壤中越冬，或以厚垣孢子附着在种子表面和落入田间越冬。翌年7月-8月菌核萌发产生子座，形成子囊壳，释放孢子;厚坦孢子萌发产生分生孢子，成为初侵染源。孢子借助风雨传播散落，在水稻孕穗-破口期侵害花器和幼颖。病菌入侵谷粒后，在颖壳内迅速生长形成菌丝块，以后逐渐扩大，使颖壳合缝处稍张开露出淡黄带绿色的小型块状突起，后逐渐包裹全部颖壳呈墨绿色，形成稻曲球[2，10，15]。稻曲病一般在水稻齐穗后4～5 d始见病穗，8～13 d盛发，15～16 d病粒基本停止生长。
1.3 稻曲病气象等级划分
根据稻曲病发生程度与气象条件的关系，参照水稻稻曲病发生程度分级标准，结合安徽省农业气象业务服务中病虫害气象等级预报需求，将安徽省稻曲病发生气象条件划分为4个等级（表1）。
1.4 研究方法
1.4.1 雨量系数计算方法
稻曲病发生过程中，不同降雨量等级对稻曲病菌孢子的释放、侵染及病害的发生影响不同，因此将稻曲病发生关键期日降雨量进行等级划分，不同量级的降雨赋予不同系数，计算方法如下：
式中，R为稻曲病发生关键期日降雨量，Ra、Rb、Rc为等级雨量，r1、r2、r3、r4为不同雨量等级对应的雨量系数。
1.4.2 温度系数计算方法
适宜的温度利于稻曲病菌的生长发育、孢子释放侵染及病害的发生流行，温度过高、过低对稻曲病菌菌丝生长均有抑制作用[16]。根据稻曲病发生流行对温度的需求特点，采用下列函数计算稻曲病发生温度系数：
式中，f（T）为温度系数;T为稻曲病发生关键期降水日日平均气温;Tl为稻曲病发育下限温度，低于这一温度时，温度系数为0;Tu为稻曲病发育上限温度，超过这一温度时，温度系数为0;Tol、Tou分别为稻曲病发育最适温度的下限和上限。
1.4.3 综合气象条件指数
综合气象条件指数反映稻曲病发生关键期降水和温度对病害的综合影响程度，为关键期逐日雨量系数与温度系数乘积的累计值，计算方法如下：
式中，R（c）为稻曲病发生综合气象条件指数，i为稻曲病发生关键生育期降水日，i=1，2，…，n。f（Ri）为雨量系数，f（Ti）为温度系数。综合气象条件指数越大，即降水和温度的相互配合程度越高，越适宜稻曲病的发生流行，反之，则不适宜稻曲病的发生流行。 2 结果与分析
2.1 稻曲病发生关键期
根据稻曲病发生与降雨日数的关系，结合池州市一季中稻发育期，分别以逐1旬、2旬、3旬、4旬为尺度统计6月至9月的降雨日数（日降雨量≥0.1 mm），再与病穗率进行相关分析。结果表明，池州市7月下旬至8月中旬降雨日数与一季稻稻曲病病穗率相关系数最大，为0.684 5（表2），达极显著水平（P