柑橘矢尖蚧發(fā)生期預(yù)測回歸方程研究

李鴻筠 劉浩強(qiáng) 姚廷山 冉春 胡軍華

關(guān)鍵詞柑橘;矢尖蚧;發(fā)生期;預(yù)測;回歸方程

柑橘矢尖蚧Unaspis yanonensis（Kuwana）屬半翅目Hemiptera，盾蚧科Diaspididae，又名箭頭介殼蟲、矢尖盾蚧，是危害柑橘生產(chǎn)的重要害蟲之一，我國各柑橘產(chǎn)區(qū)均有分布。柑橘矢尖蚧不僅為害柑橘類果樹，還在花椒、龍眼、蘭花、香樟、天竺桂、楊梅、油橄欖上發(fā)生。該蟲寄生在柑橘的枝梢、葉片和果實(shí)上，若蟲和雌成蟲取食柑橘的葉片、小枝和果的汁液。受害輕的葉片被害處呈現(xiàn)淡黃斑，嚴(yán)重時(shí)受害處反面呈現(xiàn)黃色大斑，甚至葉片焦枯，果實(shí)受害則呈黃綠色，外觀差、味酸，柑橘樹被害后大部分枝葉干枯、卷縮，嚴(yán)重削弱樹勢，產(chǎn)量下降，影響果實(shí)的外觀和品質(zhì)，甚至整株樹枯死。目前對矢尖蚧的研究主要集中在生物學(xué)、生態(tài)學(xué)、生物防治、綜合防治等方面，在測報(bào)方面王代武等、張永毅等利用矢尖蚧卵的發(fā)育進(jìn)度進(jìn)行分級，預(yù)測矢尖蚧第1代發(fā)生期，該預(yù)測方法的結(jié)果與實(shí)際發(fā)生情況基本吻合，但矢尖蚧幼蚧初見日觀察費(fèi)時(shí)費(fèi)工，且卵的分級方法不容易掌握。搞好矢尖蚧的發(fā)生期預(yù)測預(yù)報(bào)，可以減少柑橘矢尖蚧第2代的擴(kuò)散和蔓延，減輕對柑橘的為害，為果農(nóng)減少損失。筆者應(yīng)用統(tǒng)計(jì)學(xué)原理和相關(guān)軟件，構(gòu)建數(shù)學(xué)回歸方程，進(jìn)行監(jiān)測、預(yù)報(bào)，為果園生產(chǎn)上防治該蟲提供理論依據(jù)。本文分析多年歷史資料，選擇幼齡蟲態(tài)發(fā)生高峰期、發(fā)生為害前3個(gè)月的平均溫度、平均相對濕度、降雨量、雨日數(shù)等氣象資料作為預(yù)測因子，使用逐步回歸的方法，組建矢尖蚧發(fā)生期的預(yù)測預(yù)報(bào)回歸方程，以對其發(fā)生進(jìn)行預(yù)報(bào)并指導(dǎo)及時(shí)防治。

1材料與方法

1.1資料的獲取

自2012年開始，在重慶市北碚區(qū)天生橋街道、歇馬街道人和村、光明村、衛(wèi)星村、小灣村等柑橘園，根據(jù)天氣情況，從4月上旬開始，每3～5d巡視矢尖蚧發(fā)生的果園，調(diào)查矢尖蚧初見日。在常年發(fā)生矢尖蚧的果園，每個(gè)園子分別按五點(diǎn)取樣法，每點(diǎn)選取2株樹，一個(gè)果園共選取10株樹，在樹冠東、南、西、北、中5個(gè)方位隨機(jī)調(diào)查矢尖蚧發(fā)生較多的柑橘葉片2片，用20倍手持放大鏡進(jìn)行調(diào)查，記錄矢尖蚧成、若蟲數(shù)量，同時(shí)記錄部位和物候期。一旦確定當(dāng)年的初見日，可每5～7d檢查矢尖蚧的發(fā)育進(jìn)度，確定并記錄各年的防治時(shí)期。同時(shí)，全年對柑橘園進(jìn)行調(diào)查，了解矢尖蚧發(fā)生狀況，進(jìn)行系統(tǒng)監(jiān)測。氣象資料來自北碚區(qū)氣象局和本所果園自動(dòng)測報(bào)系統(tǒng)。

1.2回歸方程的建立

利用2012年-2019年矢尖蚧多年發(fā)生的歷史資料，將前7年氣象資料和害蟲發(fā)生防治數(shù)據(jù)用來建立回歸方程。應(yīng)用DPS軟件，分別采用簡單逐步回歸法和多因子互作逐步回歸法進(jìn)行逐步回歸，建立矢尖蚧第1代發(fā)生期的預(yù)測回歸方程。

1.3回歸方程準(zhǔn)確度驗(yàn)證

將歷史資料最后一年的發(fā)生實(shí)況資料，應(yīng)用唐啟義等提出的病蟲測報(bào)應(yīng)驗(yàn)程度判定模式來檢驗(yàn)本文擬合的回歸方程，從而判斷該方程的準(zhǔn)確程度。公式為：

其中，ST為發(fā)生期判定模式的分值;ST<40表示預(yù)報(bào)不準(zhǔn)確，40≤ST<60表示預(yù)報(bào)比較準(zhǔn)確，ST≥60表示預(yù)報(bào)準(zhǔn)確;a為實(shí)測值，az為預(yù)測值;為預(yù)報(bào)對象常年標(biāo)準(zhǔn)差，t為自預(yù)報(bào)發(fā)出至實(shí)際發(fā)生時(shí)的期距（d）。

2結(jié)果與分析

2.1矢尖蚧發(fā)生及防治基本情況

在重慶市北碚區(qū)柑橘園，矢尖蚧一年發(fā)生3代，世代重疊。第1代發(fā)生較為整齊。每年第1代若蟲高峰期出現(xiàn)在5月中、下旬，多數(shù)在老葉上寄生為害;第2代若蟲高峰期一般在7月中旬，多數(shù)在當(dāng)年生春梢葉片上取食為害，也有少部分在果實(shí)上寄生;第3代若蟲高峰期發(fā)生在9月中、下旬，主要為害果實(shí)，常以雌蟲爬到果實(shí)上吸食汁液。雌蟲大多分散取食，雄蟲大多數(shù)個(gè)至上百個(gè)聚居在母體附近取食。2012年-2019年種群動(dòng)態(tài)趨勢見圖1。

根據(jù)歷年發(fā)生發(fā)展情況及防治資料，結(jié)果表明：重慶市北碚區(qū)春季柑橘矢尖蚧發(fā)生及防治時(shí)期基本一致，初見日在4月中、下旬出現(xiàn)，5月中、下旬為春季即第1代發(fā)生高峰期，因此5月中、下旬是該地防治的關(guān)鍵時(shí)期。第2代和第3代的發(fā)生期較長，且零星、分散分布，不易集中防治，而第1代便于統(tǒng)一防治，可控制矢尖蚧的發(fā)生為害，減少蟲口基數(shù)，為控制當(dāng)年第2代和第3代的發(fā)生打基礎(chǔ)。第1代防治得當(dāng)，則第2代和第3代發(fā)生輕微不需要再次防治。

2.2回歸方程的建立

由于在春季矢尖蚧第1代發(fā)生相對比較整齊，防治時(shí)期也比較一致，本預(yù)測預(yù)報(bào)回歸方程的建立針對春季矢尖蚧進(jìn)行。

2.2.1簡單逐步回歸方程

簡單逐步回歸方程及相關(guān)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)誤、t值和顯著水平如表2、表3。從表中可以看出，該方程總體回歸達(dá)顯著水平（F=3174.1735，P=0.0135<0.05），方程中人選的X1（2月份的平均溫度）、X7（3月份平均相對濕度）、X10（4月份總降雨量）、X11（4月份平均相對濕度）、x12（4月份雨日）等5個(gè)氣象因子達(dá)極顯著水平（P值均小于0.001）。本研究結(jié)果表明，柑橘矢尖蚧在重慶北碚的第1代發(fā)生高峰期與當(dāng)年2月份的平均溫度、3月份的平均相對濕度、4月份的總降雨量和4月份的平均相對濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與4月份的雨日呈正相關(guān)關(guān)系。表明溫度、濕度、雨日和降雨量是影響矢尖蚧發(fā)生期的重要因素，2月份的平均溫度越高，高峰期越早;3月份和4月份的平均相對濕度越大，高峰期越早;4月份的降雨量越大，高峰期越早;4月份的雨日數(shù)越多，高峰期越晚，反之則越早。

2.2.2多因子互作逐步回歸方程

多因子互作逐步回歸方程及相關(guān)系數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)誤、t值和顯著水平如表4、表5。從表中可以看出，該方程總體回歸達(dá)極顯著水平（F=99 999.85，P=0.002 4<0.01），人選回歸方程的X11、X1X6、X3X5、X3X10、X8X12等5個(gè)因子達(dá)極顯著水平（P值均小于0.01）。多因子互作回歸方程表明，2月份的平均溫度（Xi）、平均相對濕度（X3），3月份的平均溫度（X5）、總降雨量（X6）、雨日（X8），4月份的總降雨量（X9）、平均相對濕度（X11）、雨日（X12）等因子作為預(yù)測因子人選回歸方程，其發(fā)生高峰期與4月份的平均相對濕度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與2月份的平均溫度和3月份的降雨量之乘積、2月份的平均相對濕度和3月份的平均溫度之乘積、2月份的平均相對濕度和4月份的降雨量之乘積呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，與3月份和4月份的雨日之乘積呈正相關(guān)關(guān)系。經(jīng)多因子互作回歸，其結(jié)論與簡單逐步回歸一致，再次證明溫度、濕度、降雨量和雨日是影響矢尖蚧發(fā)生期的重要因素。4月份的平均相對濕度越大，高峰期來臨越早。

2.3回歸方程準(zhǔn)確度驗(yàn)證

將2019年的數(shù)據(jù)資料，應(yīng)用應(yīng)驗(yàn)評判公式，對本文中擬合的兩個(gè)回歸方程進(jìn)行檢驗(yàn)。驗(yàn)證結(jié)果表明，用簡單逐步回歸和多因子互作逐步回歸擬合的方程，評分分值分別為78.16和83.72，結(jié)論均為“比較準(zhǔn)確”（表6）。

根據(jù)擬合結(jié)果，北碚區(qū)2019年矢尖蚧發(fā)生高峰期，簡單回歸方程的擬合值為28.40，多因子互作回歸方程擬合值為28.79，擬合的預(yù)測值均在5月28日-5月29日之問，實(shí)際發(fā)生高峰期為5月31日。兩種方法的擬合值比較，只相差0.39d，表明兩種逐步回歸法擬合出的回歸方程都比較可靠，接近實(shí)測值。

3結(jié)論與討論

多年調(diào)查結(jié)果表明，溫暖濕潤和蔭蔽果園有利于柑橘矢尖蚧的發(fā)生，且大樹受害比幼樹重。柑橘矢尖蚧的分布呈中心分布，整個(gè)橘園普遍發(fā)生的情況基本不出現(xiàn)。

經(jīng)多年普查結(jié)果，矢尖蚧第1代幼蚧發(fā)生高峰期在每年5月中旬到5月下旬之間，此時(shí)為該蟲防治的關(guān)鍵時(shí)期，生產(chǎn)上應(yīng)在第1代幼蚧發(fā)生高峰期問進(jìn)行防治，合理噴施農(nóng)藥，能有效降低蟲口基數(shù)，減輕第2代、第3代矢尖蚧在果實(shí)上的為害，減輕果品損失。

本研究結(jié)果表明，矢尖蚧第1代發(fā)生高峰期與發(fā)生前3個(gè)月內(nèi)的溫度、相對濕度、降雨量和雨日等氣象條件有相關(guān)關(guān)系。本文分別用簡單逐步回歸法和多因子互作回歸法兩種方法進(jìn)行模擬，并通過驗(yàn)證公式檢驗(yàn)，結(jié)果表明兩種方法對2019年的擬合值基本一致，與實(shí)際發(fā)生值比較，均“比較準(zhǔn)確”。應(yīng)用簡單逐步回歸法預(yù)測預(yù)報(bào)來組建方程時(shí)，主要考慮溫度、濕度、降雨等單個(gè)自變量與因變量發(fā)生期的相關(guān)關(guān)系，而多因子互作回歸法則既考慮某一氣象因子與發(fā)生期的單相關(guān)關(guān)系，同時(shí)還考慮各氣象因子自變量相互之間的關(guān)系，兩種方法各取所需，各有優(yōu)劣。分析認(rèn)為，2019年氣象因子中，2月份的總體平均溫度較低，3月份的平均相對濕度也低于以往年份，此外，2月份的平均溫度與3月降雨量之乘積、3月份的平均溫度與2月相對濕度之乘積小于往年，因此矢尖蚧發(fā)生要晚于常年。

溫度、濕度、降雨等氣象因素直接影響著矢尖蚧的生長發(fā)育和繁殖，在適溫范圍內(nèi)，矢尖蚧的繁殖能力隨著溫度的升高而上升，露地園區(qū)的自然死亡率高于避雨區(qū)，雨期長、雨量大、雨日多，影響幼蚧的爬行和固定，死亡率增加，表明這些因子還問接影響矢尖蚧的存活、發(fā)生量、發(fā)生期和為害程度。此外，氣象因子還影響柑橘物候期和各種天敵的發(fā)生和捕食行為，也間接地影響矢尖蚧的發(fā)生;柑橘植株受害后，葉綠素含量發(fā)生變化，也會影響矢尖蚧發(fā)育。這些因子對本方程的準(zhǔn)確度有著一定的實(shí)踐意義，因此，在實(shí)際應(yīng)用過程中，可酌情考慮。