研究旨在通过对辽宁省冰雹高发地区的一次典型强雹暴过程进行中尺度特征分析,寻找致雹物理参量特征及雷达临近预警指标,以期为冰雹短临预报预警提供参考。[方法]利用常规气象观测资料、葵花卫星、多普勒天气雷达、NCEP/FNL等资料,对发生在辽宁建平地区一次强冰雹天气的天气形势及中尺度特征进行了详细分析。[结果]结果表明:此次冰雹过程发生在较强的风切变环境场中,850 hPa与500 hPa风向切变>90°,850 hPa与500 hPa之间的温度差>26℃,大气层结不稳定;冰雹发生在强对流云团发展至成熟阶段初期,在可见光云图上可以看出明显的纹理和暗影,TBB较长时间维持在-50℃以下,冰雹发生后, TBB梯度值迅速减小;强降雹超级单体呈现弓状,除了具有入流边界、回波悬垂等雷达特征外,还具有高悬的反射率因子核心,即>55 dBZ高度伸展到-20℃以上,以及VIL>60kg.m-2,VIL密度>4g.m-3,深厚持久的中气旋维持超级单体内部涡旋等特征。[结论]该研究提供了辽宁省冰雹发生临近时刻的环境参量特征及雷达指标阈值,为确定冰雹短临预报预警技术规范奠定了坚实的基础。
Abstract
Mesoscale analysis was conducted on a severe hail event in Jianping of Liaoning, the physical parameters of the hail and impending warning indexes of radar were analyzed to provide reference for shortimpending warning of hail. Based on conventional meteorological data, Himawari- 8 data, Doppler weather radar data and NCEP/FNL reanalysis data, we analyzed the synoptic situation and mesoscale characteristics. The results showed that: with strong vertical wind shear, wind shear between 850 hPa and 500 hPa was above 90°, the temperature between 850 hPa and 500 hPa was higher than 26℃. There was hydrostatic instability. The hail happened in the initial development of strong convective cloud to mature stage, and at this time the cloud generally showed the texture and umbra. The TBB was less than -50℃ for a long time. When the hail happened, TBB value declined rapidly. The super cell storms were bow shape, which had the radar characteristics of inflow boundary and echo areas, it also had high reflectivity core, the reflectivity greater than 55 dBz reached to -20℃, VIL value was higher than 60 kg/m2 and VIL density value was over 4 g/m3, the everlasting mid- latitude cyclone maintained the vortex character in super cell. The results show the environmental parameter characteristics and threshold value of radar index, providing reference for shortimpending warning of hail.
关键词
强冰雹;葵花卫星;多普勒天气雷达;TBB梯度;VIL密度
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Key words
Hail;Himawari-8;Doppler weather radar;TBB gradient;VIL density
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0 引言
烟粉虱
Bemisia tabaci Gennadius属半翅目Hemiptera,粉虱科Aleyrodiade,小粉虱属Bemisia,是一种重要的世界性分布的农业害虫
[1]。该虫以刺吸式口器取食植物汁液,分泌蜜露污染叶片形成煤污病,并能传播病毒引起植株卷叶、降低产量、影响作物品质等以多种方式危害作物。烟粉虱在中国很早就有记载,20世纪90年代以前一直属于一般性农业害虫,进入90年代中后期,该虫逐渐发展成为包括中国在内的许多国家和地区重要的农业害虫,严重影响农业生产
[2]。烟粉虱主要优势种有B型和Q型2种烟粉虱。20世纪90年代中后期,危害中国农作物的烟粉主要为B型入侵种烟粉虱
[3],随后逐渐发展,在许多国家和地区取代了土著烟粉虱种群,成为危害当地农作物的主要优势种群
[4]。2003年,研究人员在中国云南调查发现了另外一种入侵的Q型烟粉虱
[5],随着时间的推移,中国农区烟粉虱的优势种群生物型由B型更替为Q型
[6]。
烟粉虱是病毒病传播的重要媒介,对病毒的传播起到了重要作用,其中对番茄病害有重要影响的番茄黄化曲叶病毒
Tomato yellow leaf curl virus (TYLCV)就是其传播的病毒之一,该病毒每年给中国的番茄产业造成严重的产量损失
[7]。据不完全统计,该病毒在中国的发生面积超过6.67万hm
2,每年给中国造成的损失在20亿美元以上
[8],并且该病害将可能会以20%的速度进行传播蔓延,对中国的番茄种植业将会产生重要影响
[9]。2014年,对全国8个省市的10个烟粉虱种群个体TYLCV的带毒率监测发现带毒率超过50%
[10]。除了传播TYLCV病毒外,烟粉虱还可传播番茄褪绿病毒
Tomato chlorosis virus(ToCV)
[11-12],瓜类褪绿黄化病毒Cucurbit
chlorosis yellows virus (CCYV)
[10]。由于烟粉虱个体较小,繁殖速度快,世代重叠严重,抗性发展也比较迅速,该虫对有机磷、烟碱类、除虫菊酯类等杀虫剂产生了不同程度抗药性,导致该虫的防治相当困难
[13]。
近年来,烟粉虱受气候环境变化的影响,每年的初春和秋季8、9月份鲁西南地区都会迎来烟粉虱大发生,对农业生产造成了重要影响,为了减轻该虫对作物造成的危害,筛选高效低毒的防控药剂以此来减轻该虫造成的危害变得势在必行。为此,本研究选用几种新型的药剂进行田间试验,并对其性能进行综合评价,旨在为番茄烟粉虱的防控探索高效、低毒、低残留的药剂,为番茄种植户进一步有效防控烟粉虱提供技术参考。
1 材料和方法
1.1 试验地点概况
试验于2022年在邹城市太平镇后韩村(E116.85°,N35.41°)蔬菜种植基地进行,该地块土壤为壤土,肥力中等偏上,大棚室内面积约600 m2,2022年8月5日定植苗量为3000棵。
1.2 试验材料
1.2.1 供试材料
(1)防治对象:烟粉虱Bemisia tabaci Gennadius。
(2)供试作物:番茄Solanum lycopersicum品种为‘德莱558’。
1.2.2 供试药剂
22%氟啶虫胺腈悬浮剂、22.4%螺虫乙酯悬浮剂、50%噻虫胺水分散粒剂、1.8%阿维菌素乳油、25%吡蚜酮悬浮剂、2.5%高效氯氟氰菊酯水乳剂。各药剂生产厂家及使用剂量见
表1。
处理 | 供试药剂 | 生产厂家 | 制剂用量 |
A | 22%氟啶虫胺腈SC | 美国陶氏益农公司 | 225 mL/hm2 |
B | 22.4%螺虫乙酯SC | 拜尔股份公司 | 375 mL/hm2 |
C | 50%噻虫胺WG | 陕西汤普森生物科技公司 | 225 g/hm2 |
D | 1.8%阿维菌素EC | 先正达(中国)投资有限公司 | 225 g/hm2 |
E | 25%吡蚜酮SC | 江苏克胜集团股份有限公司 | 375 mL/hm2 |
F | 2.5%高效氯氟氰菊酯EW | 山东邹平农药有限公司 | 450 g/hm2 |
G | CK | - | - |
1.3 试验设计
试验共设置6个药剂处理组,1个对照组,每个处理3次重复,共计21个试验小区,每小区面积20 m2,各处理随机区组排列。在棚内烟粉虱发生初期即8月20日进行药剂喷施,使用施药器械德力西3WBD-20L型背负式电动喷雾器进行喷施,每公顷用水量450 L,对整个植株上下均匀喷雾,整个试验全程仅喷施1次药剂。为防止药剂之间相互影响,各小区之间用100目纱网隔开。其他管理措施同大田。
1.4 调查方法
于试验前调查虫口基数,喷药后1、3、7 d调查残虫数。每个小区采取5点取样,每点调查3株,每株选择上中下3片叶片,并做标记,记录药后叶片残虫数。分别计算药后1、3、7 d的虫口减退率和防治效果,计算见公式(1)、(2)。收获时,对小区产量进行测定。
1.5 安全性调查
试验过程中,记录药剂喷施对番茄产生的影响,观察是否有药害发生及出现的其他异常现象,同时观察对非靶标生物的影响。
1.6 数据处理
利用DPS9.05数据处理软件,将试验采集到的数据利用LSD法对不同处理的进行方差差异显著性分析。
2 结果分析
2.1 不同药剂处理对烟粉虱的虫口减退率和防控效果的影响
从
表2可以看出:供试的6种药剂对烟粉虱均有一定的防控效果。施药后1 d处理A、处理B和处理C对烟粉虱的虫口减退率均在60.39%以上,三者之间不存在显著差异。处理D、处理E、处理F之间不存在显著差异,虫口减退率均在46.17%~48.88%之间。处理A、处理B、处理C与处理D、处理E、处理F之间存在显著差异,各药剂处理与空白对照存在显著差异。施药3 d后的效果调查与施药1 d后呈现相同的规律。施药7 d后田间调查,处理A和处理B之间有差异,但差异不显著;处理A和处理C之间有差异,但差异不显著;处理C和处理D之间有差异,但差异不显著;但均与处理E和处理F之间存在显著差异。
从
表2的防控效果来看:施药1 d后与施药3 d后呈现相同的规律。处理A、处理B、处理C与处理D、处理E、处理F之间存在显著差异。施药7 d后,处理A、处理B的防控效果在84.51%以上,表现比较理想;处理C与处理D的防控效果在70.63%以上,其中处理C的防控效果在77.23%,效果尚可;处理E与处理F的防控效果为54.13%~55.62%,表现不理想。
处理 | 药前 | 虫口减退率/% | | 防控效果/% |
虫数/头 | 药后1 d | 药后3 d | 药后7 d | | 药后1 d | 药后3 d | 药后7 d |
A | 77.33 | 63.65±0.63a | 71.94±2.08a | 84.51±0.18ab | | 65.25±0.80a | 72.56±1.79a | 84.51±0.04a |
B | 83.33 | 64.70±1.16a | 72.77±0.98a | 87.10±1.36a | | 66.26±1.14a | 73.34±0.91a | 87.12±1.33a |
C | 79.00 | 60.39±2.98a | 68.84±1.62a | 77.23±0.35bc | | 62.16±2.80a | 69.47±1.81a | 77.23±0.34b |
D | 74.33 | 48.88±2.98b | 56.78±3.60b | 70.60±1.48c | | 51.16±2.33b | 57.63±3.83b | 70.63±1.35b |
E | 85.33 | 46.17±2.20b | 52.95±1.91b | 55.69±1.77d | | 49.08±2.00b | 53.94±1.88b | 55.62±2.26c |
F | 75.00 | 47.45±4.51b | 51.02±4.38b | 54.02±5.33d | | 49.79±4.29b | 51.98±4.66b | 54.13±4.92c |
G | 78.33 | -4.63 | -2.16 | -0.05 | | - | - | - |
| 注:同列后面的小写之母表示0.05的差异显著水平。(下同) |
2.2 不同药剂处理对番茄产量的影响
由
表3可知,供试6种药剂处理对番茄的产量较空白对照均有所增加,其中处理B的产量增产率为35.77%,表现最为理想;其次是处理A的产量增产率为30.48%。2个处理之间存在差异,但差异不显著。处理C和处理D之间的差异不显著,增产率在21.00%~23.59%之间。处理E和处理F的增产率稍高于12.00%,增产率较小。
处理 | 小区产量/(kg/20 m2) | 折合产量/(kg/hm2) | 增产率/% |
A | 125.85±1.20ab | 62958.13±602.50ab | 30.48 |
B | 130.95±3.53a | 65509.40±1766.62a | 35.77 |
C | 119.20±2.18bc | 59631.47±1091.30bc | 23.59 |
D | 116.71±1.75c | 58385.85±873.33c | 21.00 |
E | 108.95±2.28d | 54503.91±1139.63d | 12.96 |
F | 108.68±1.33d | 54367.17±665.64d | 12.68 |
G | 96.45±2.83e | 48250.78±1417.69e | - |
2.3 药剂的安全性评价
试验期间,田间观察结果显示,施药后1、3、7 d各药剂处理,对番茄植株正常生长不存在不良影响,均未发生药害现象。后期番茄长势良好。可见,各供试药剂的剂量和药物本身对番茄生长均不存在不良影响,对环境和作物均比较安全。
3 结论与讨论
田间试验结果表明,参试的6种药剂对设施番茄烟粉虱进行防控时,其虫口密度、危害程度均明显低于空白对照。其中22.4%的螺虫乙酯悬浮剂防控效果明显优于其他5个药剂处理,用药7 d后,防控效果为87.12%,后期测产的增产率为35.77%;其次是22%氟啶虫胺腈悬浮剂,用药7 d后,防控效果为84.51%,后期测产的增产率在30.48%,本次试验结果与阮赞誉等
[14]、李秋荣等
[15]对氟啶虫胺腈的研究使用结果一致,在螺虫乙酯的实验结果上与阮赞誉等
[14]和王欣蕊
[16]的研究结果一致。上述2种供试药剂可以作为今后设施番茄防控烟粉虱的轮换药剂。
螺虫乙酯是季酮酸类化合物,具有双向内吸传导性能,该化合物可以在整个植物体内向上向下移动,这种独特的内吸性能可以保护新生茎、叶和根部,防止害虫的卵和幼虫生长,可有效防治各种刺吸式口器害虫
[17]。氟啶虫胺腈属于砜亚胺类杀虫剂,通过结合烟碱类乙酰胆碱受体内独特的结合位点进而发挥杀虫功能
[18]。该药剂可通过根、茎、叶的吸收而进入植物体内,对大部分的刺吸式口器害虫高效、快速并且持效期长,能有效防治因对烟碱类、菊酯类、有机磷类和氨基甲酸酯类等农药产生抗性的刺吸类害虫。
烟粉虱由于繁殖速度比较快,世代重叠比较严重,单纯依靠化学防治,可能达不到比较理想的防控效果,因此除了进行化学防治外,还要结合农业防治、物理防治以及抗虫品种的选育等多个方面进行综合防控,才能尽可能减少因烟粉虱的发生给种植带来的损失。随着中国B型烟粉虱种群更替为Q型烟粉虱,使Q型烟粉虱成为田间优势种群,Q型烟粉虱的耐药性明显强于B型烟粉虱
[5,19⇓⇓-22],因此要注意防控药剂的调整与更换,避免单一药剂的长期使用,以此来减轻抗药性的发生,增加种植户收益,降低该虫虫口密度,减轻对环境的影响。
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脚注
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