附件作物病虫害气象等级预报技术指南—小麦赤霉病和水稻稻瘟病目录前言 (1)1.作物病害气象等级预报 (2)1.1作物病害气象等级预报的概念 (2)1.2促病指数预报模型技术 (2)1.3病害气象等级预报资料要求 (3)1.3.1 模型建立资料 (3)1.3.2预报服务资料 (4)1.4气象等级分级 (4)2.促病指数预报模型 (5)2.1促病暖湿日的判断 (5)2.2促病暖湿日出现时间的影响系数 (5)2.3促病暖湿日连续出现的影响系数 (6)2.4促病指数模型 (6)2.5气象等级分级 (6)2.6模型检验 (6)3.小麦赤霉病气象等级预报 (7)3.1小麦赤霉病气象等级预报资料 (7)3.2促病暖湿日判断 (8)3.3促病指数计算 (8)3.3.1影响系数的确定 (8)3.3.2计算赤霉病促病指数（Z） (9)3.4气象等级分级标准 (9)3.5气象等级预报检验 (9)4.水稻稻瘟病气象等级预报 (10)4.1稻瘟病气象等级预报资料 (10)4.2促病暖湿日判断 (11)4.3促病指数计算 (11)4.3.1影响系数的确定 (11)4.3.2计算稻瘟病促病指数（Z） (11)4.4气象等级分级标准 (11)4.5气象等级预报检验 (12)5.注意事项 (12)5.1预报模型的多样性 (12)5.2预报结果的准确性检验 (13)5.3病害气象等级预报的效益评估 (13)前言由国家气象中心牵头组织编写的《作物病虫害气象等级预报技术指南——小麦赤霉病和水稻稻瘟病》详细介绍了以促病指数预报模型为主要方法的作物病害气象等级预报技术，是病虫害气象等级预报业务技术中的一部分。
希望通过该指南规范国家级和省级小麦赤霉病和水稻稻瘟病气象等级预报指标体系、预报模型及相关技术方法，推动气象部门病虫害气象等级预报业务服务的全面发展。
小麦赤霉病是威胁我国小麦产量和品质的主要病害。
上世纪90 年代以来，我国赤霉病的年发生面积均在415 万hm2以上，其中长江流域麦区是小麦赤霉病发生最严重的地区，包括江苏、安徽、湖北和四川等省。
在小麦整个生长季赤霉病均可危害，造成苗枯、茎腐、茎基腐和穗腐，最常见的是穗腐。
麦穗受害后，麦粒变的皱缩干瘪，品质低劣，产量降低、种子出苗率低，并含有致呕毒素和类雌性毒素造成人畜中毒。
水稻稻瘟病是一种真菌型水稻病害，我国凡有水稻栽培的地区均有发生。
稻瘟病主要影响水稻产量，其次是影响水稻品质，流行年份造成产量损失10%～30％，严重时可达40%～50％。
稻瘟病在水稻各生育期、各个部位均可发生，造成苗瘟、叶瘟、秆瘟、节瘟、穗颈瘟、谷粒瘟等，其中尤其以穗颈瘟对水稻产量影响最大。
近30年来我国稻瘟病的年均发生面积约为465万hm2。
气象部门自上世纪80年代就开始对小麦赤霉病、水稻稻瘟病发生发展与气象条件的关系作了较为深入的研究，建立了赤霉病、稻瘟病发生发展的气象指标。
2007年开始，气象部门深入开展了气象条件对病虫害发生发展影响的理论研究和业务服务，在2008-2009 年中国气象局基础建设项目、2015-2016年气象关键技术集成与应用重点项目等的支持下，国家气象中心先后联合江苏、安徽、四川、重庆等省农业气象业务科研部门，进一步完善了小麦赤霉病和水稻稻瘟病发生发展的气象指标，建立了小麦赤霉病和水稻稻瘟病发生发展气象等级预报业务技术方法和产品制作发布平台，为赤霉病和稻瘟病的适期防治提供技术支撑和服务。
但是，我国小麦和水稻种植区域广阔，小麦和水稻品种多样、抗病性差异较大，小麦赤霉病和水稻稻瘟病感病机理复杂，相关的指标与预报技术仍需进一步细化和完善，在业务服务工作中，应针对本地气候特点、小麦和水稻品种抗性以及种植管理特点开展本地化应用。
1.作物病害气象等级预报作物病害一直是制约农作物高产、稳产、优质以及安全生产的主要瓶颈之一，例如小麦赤霉病、锈病和水稻稻瘟病等常年危害小麦、水稻的产量和品质安全。
大多数作物病害的发生流行与温度、湿度、风等气象要素关系密切，湿度是导致作物病害发生发展和蔓延最重要的气象因子。
针对与气象条件关系密切的主要作物病害开展气象等级预报技术研发和业务服务是气象为农服务的重大需求。
1.1作物病害气象等级预报的概念作物病害气象等级预报是利用现代数理统计方法，根据实时气象条件对病害发生流行影响的适宜程度，建立病害发生发展气象条件的定量评价和预测模型，可在病害防治关键期或猖獗期前分析、诊断和预报病害发生发展环境气象条件的适宜程度，从而定量预估作物病害发生发展的气象风险。
病害气象等级预报是一种环境气象条件预报，因其结合了病菌发生流行关键阶段环境气象条件对其促发或抑制程度的评价，具有较为明确的生物意义。
1.2促病指数预报模型技术促病指数预报模型主要针对病原微生物在适宜环境条件下扩散蔓延、侵害作物有机体而建立的预报模型。
其气象预报重点关注对产量影响较大的关键时段、也是病菌侵染迅猛阶段的促病气象条件。
在预报技术方法上，通过以日为单位的气象条件适宜达标单元，判断气象条件促进或抑制病害侵染流行的累积效应。
这类模型的典型个例是小麦赤霉病和水稻稻瘟病气象等级预报模型。
一般情况下，温暖潮湿的天气气候条件利于各种作物病害的发生发展。
因此，首先通过判断逐日温度、湿度等气象条件是否达到病菌生理活动适宜的暖湿条件，如果达到则记为促病暖湿日，并以促病暖湿日作为预报因子。
其次，在危害关键时段内暖湿日连续出现会极大地促使病菌侵染繁殖，因此根据促病暖湿日连续出现的天数、促病暖湿日与病害影响作物产量形成关键时段的吻合程度确定促病指数预报模型的影响系数；最后根据历史病害发生程度与促病指数之间的相关性确定病害发生发展气象等级分级指标（适宜、较适宜和不适宜）。
促病指数预报模型技术路线如图1。
图1促病指数预报模型技术路线1.3病害气象等级预报资料要求1.3.1 模型建立资料与其他农业气象预报模型一样，构建病害气象等级预报模型需要分析两大类资料，一类是气象资料，一类是病害发生情况资料。
气象资料包括日平均气温、日最高气温、日最低气温、气温日较差、空气相对湿度、地表温度、降水量、降水日数、日照时数、风速等的历史序列资料。
对于短时间内迅速侵染蔓延的病害来说，往往选择侵染关键时段的日气象资料进行分析整理并用于构建促病指数预报模型，而对于侵染周期长、生活史复杂的病害（例如小麦锈病），则需要根据关键生长发育阶段选择和处理气象因子。
病害资料主要来源于农业部门建立的病情历史资料。
农业部门对于各种病害发生程度的划分方法不同，有些是根据面积划分发生程度，有些是根据病情指数（病穗率）划分发生程度，可根据病情历史序列资料的完整性灵活掌握。
1.3.2预报服务资料在气象等级预报实时业务中，需要结合作物发育期信息、气象要素监测、天气气候预报预测以及地理信息数据进行预报服务。
其中，作物发育期信息主要用于提取作物对病害敏感的关键时段。
当病害的侵染蔓延盛期与作物对其敏感期相遇的时候，病害对作物生长发育和产量形成危害最大，因此一般情况下在即将进入作物敏感关键时段或将进入病害侵染蔓延盛期开始进行预报服务。
气象要素监测实况、天气预报资料需要输入预报模型进行气象条件适宜程度的定量分析和评价。
如果天气气候预报资料给出的是距平量值，则根据需要转化后带入预报模型进行评判分析。
由于气象监测资料是基于站点进行观测获取的，所以需要对气象监测资料进行空间插值并与天气气候预报资料进行网格化匹配，在网格点上通过促病指数预报模型计算获取病害气象等级预报定量化结果。
1.4气象等级分级病害气象等级预报业务产品给出气象条件适宜、较适宜和不适宜病害发生发展的三级区域分布，分别用红色（高等级）、橙色（较高等级）和蓝色（低等级）进行标注，并由此给出防治服务的措施建议（表1）。
表1 病害发生发展气象等级预报等级划分标识和服务提示等级区域标注颜色适宜等级服务提示高红色气象条件适宜病害的发生发展密切监测病情发展和天气条件，在防治适期及时开展生物防治和化学防治，最大程度减轻灾害损失较高橙色气象条件较适宜病害的发生发展密切监测病情发展和天气条件，在防治适期及时开展普防普治，最大程度减免灾害发生低蓝色气象条件不适宜病害的发生发展改良田间生态环境，密切监测病情发展和天气条件，防控病情扩散危害2.促病指数预报模型2.1促病暖湿日的判断已有研究表明，温暖潮湿的天数与病害的发生蔓延具有较好的正相关关系，因此，采用出现促病暖湿日作为病害发生发展的预报变量，通过计算其对病害侵染流行的累积效应——促病指数，判断气象条件对病害发生流行的影响程度。
对于不同的病原物，促使其发生发展的促病暖湿日的判断标准不同，但一般以适宜病菌各种生理活动的温度、空气相对湿度、降水、光照等为主要表达特征。
病菌各种生理活动对气象条件的需求多来源于对病菌生物学研究的相关文献，并且不同的作物种植区域各种病原物生理活动的气象指标略有不同。
例如，对于小麦赤霉病的促病条件，江淮地区多以日平均气温≥15℃、相对湿度≥85%作为促病暖湿日标准，而在四川盆地平坝麦区的判断标准则为日平均气温≥12℃、日照为0h且日平均空气相对湿度≥85%。
2.2促病暖湿日出现时间的影响系数一般情况下，在作物产量形成关键时段感染病害对作物产量影响最大，由此判断当促病暖湿日出现在作物产量形成关键时段时对病害的诱发作用影响要大于在其他时段。
例如小麦赤霉病和水稻稻瘟病虽然在小麦和水稻整个生长季节里均可危害，但在抽穗扬花期侵染对产量影响最大，因此抽穗扬花期间出现暖湿日对病害发生发展及其后续对产量的影响要大于其他时段。
为此，在建立模型的时候集中选取在抽穗扬花期出现的促病暖湿日作为预报因子。
暖湿日出现时间与病害影响作物产量形成关键时段的吻合程度越高，对病害发生发展以及对作物产量的影响越大。
例如在小麦整个抽穗扬花期的较长时段内，各时间段赤霉病侵染致病的程度不一，其中抽穗扬花盛期感病对产量影响大于在抽穗扬花始期和末期，相应地促病暖湿日出现在抽穗扬花盛期对病害的诱发作用影响要比在抽穗扬花始期和末期大，病害发展后对产量的影响也更大，因此可以根据相关研究和数理计算方法将促病暖湿日出现时间的影响系数进行率定。
2.3促病暖湿日连续出现的影响系数促病暖湿日连续出现表明病害发生发展所需要的气象条件在较长时段内都能够得到满足，将会极大地促进病害的发生发展，并且这种影响会随着连续时间越长而呈非线性的增长，因此可以通过专家打分法、数值试验法等数理统计方法得出促病暖湿日连续出现的影响系数。
2.4促病指数模型Z=∑=ni i i i D A C 1促病指数Z 为病害为害关键时段内促病暖湿日D i 及其出现时间影响系数A i 、连续出现时长影响系数C i 的函数。
其中D i 为判断第i 日是否为促病暖湿日，若是取D i =1；否则D i =0；A i 为第i 个暖湿日出现时间对促病指数的影响系数，可以认为时段内每个暖湿日出现都具有相同的作用和影响，取值为1，也可以根据暖湿日在病害危害关键时段内出现时间不同、作用和影响不同而率定影响系数；C i 为第i 个暖湿日持续出现对促病指数的影响系数，一般情况下持续时间越长影响越大。
