設(shè)施芹菜根腐病株空間分布型及其抽樣技術(shù)研究

李平 曹瑩 唐宗云 魏建榮 徐生海 楊芳蘭 段峰

摘要：采用空間分布型檢驗(yàn)、聚集強(qiáng)度指標(biāo)檢驗(yàn)和線形回歸方法研究了設(shè)施芹菜根腐病病株空間分布型及其抽樣技術(shù)。結(jié)果表明，芹菜根腐病病株空間分布型呈聚集分布，其理論抽樣模型為n=3.841 6/D2（0.675 5/x?+0.295 3）。

關(guān)鍵詞：芹菜;根腐病;空間分布型;理論抽樣模型

中圖分類號(hào)：S436.36? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2021）09-0017-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.09.005

Patial Distribution Pattern and Sampling Technology of Celery Root Rot in Greenhouses

LI Ping， CAO Ying， TANG Zongyun， WEI Jiangrong， XU Shenghai， YANG Fanglan， DUAN Feng

（Wuwei Agricultural and Technology Extension Center， Wuwei Gansu 733000， China）

Abstract：The spatial distribution pattern and sampling technology of celery root rot in greenhouses were studied by using spatial distribution pattern test， aggregation intensity index test and linear regression methods. The results showed that the spatial distribution pattern of celery root rot was aggregation distribution， and the theoretical sampling model was n=3.841 6/D2（0.675 5/x?+0.295 3）.

Key words：Celery;Root rot disease;Spatial distribution type;Theoretical sampling model

芹菜是甘肅高原日光溫室栽培的主要蔬菜類型之一，也是甘肅武威設(shè)施農(nóng)業(yè)優(yōu)勢(shì)特色產(chǎn)業(yè)之一。芹菜為傘形科二年生草本植物。營養(yǎng)價(jià)值豐富，含有人體所需的胡蘿卜素、蛋白質(zhì)、氨基酸、維生素以及鈣、鐵等多種人體必需的礦物質(zhì)元素;其中蛋白質(zhì)含量比一般的瓜菜高出1倍，鈣和鐵含量比番茄高出15倍左右，維生素E含量在家常蔬菜中名列前茅。在醫(yī)學(xué)上芹菜還具有清熱、止咳、健胃、利尿、降血壓和調(diào)經(jīng)等多種保健功能，屬于保健蔬菜，在日本被譽(yù)為“清正人參” [1 - 4 ]。芹菜的主要病害包括芹菜立枯病、芹菜斑枯病、芹菜菌核病、芹菜病毒病以及芹菜根腐病等[5 - 6 ]。近年來，我們?cè)诟拭C定西市安定區(qū)、武威市涼州區(qū)和古浪縣部分設(shè)施芹菜生產(chǎn)地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，芹菜根腐?。‵usarium solani）是當(dāng)?shù)卦O(shè)施芹菜生產(chǎn)中發(fā)生最常見、危害最嚴(yán)重的病害類型之一。該病苗期、成株期均可發(fā)病，主要為害根部和莖基部。被害部位初期產(chǎn)生水浸狀紅褐色病斑，后變?yōu)榘岛稚蚝诤稚园枷?，葉片變黃萎蔫，但不脫落，主根腐爛或壞死，側(cè)根少，植株生長停滯，嚴(yán)重影響產(chǎn)量和農(nóng)戶收益。甘肅設(shè)施芹菜根腐病病株空間分布型及其預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)基礎(chǔ)研究鮮有報(bào)道，部分地區(qū)仍存在化學(xué)防治不合理、專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治水平亟待提高等問題。因此，我們?cè)诟拭C武威市涼州區(qū)設(shè)施芹菜生產(chǎn)地進(jìn)行了芹菜根腐病病株空間分布型及其抽樣技術(shù)基礎(chǔ)研究，旨在為科學(xué)防治和預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)提供參考。

1? ?材料與方法

1.1? ?調(diào)查地點(diǎn)和方法

調(diào)查地點(diǎn)位于甘肅省武威市涼州區(qū)金羊鎮(zhèn)五一村，平均海拔1 506 m，年均降水量160 mm，土壤類型薄層灌漠土，土壤有機(jī)質(zhì)含量17.1 g/kg。指示芹菜品種法蘭克福，密度18.0萬～19.5萬株/hm2，生產(chǎn)設(shè)施為鋼索橫梁框架式土墻結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)日光溫室，單棟栽培面積300 m2，生育期70 d。2021年5月16日以每座日光溫室為1個(gè)樣本田，每個(gè)樣本田按棋盤式橫向均勻選擇5個(gè)點(diǎn)、縱向均勻選擇10個(gè)點(diǎn)，每1個(gè)點(diǎn)為1個(gè)樣方，每樣方面積0.25 m2。每個(gè)樣本田調(diào)查樣方50個(gè)，共調(diào)查樣本田5個(gè)樣方250個(gè)，分別統(tǒng)計(jì)各樣方內(nèi)芹菜根腐病病株數(shù)量，制作χ2頻次表（表1）。

1.2? ?空間分布型檢驗(yàn)

1.2.1? ?聚集度指標(biāo)檢驗(yàn)? ?采用擴(kuò)散系數(shù)C、Cassie指標(biāo)CA、Lloyd聚集指數(shù)M*/m、David&Moore叢生指數(shù)I以及聚集均數(shù)λ檢驗(yàn)空間分布型。

1.2.2? ?線性回歸檢驗(yàn)? ?對(duì)平均擁擠度M*與平均密度x?進(jìn)行Iwao回歸檢驗(yàn)，方程式M*=α+βx?。α為基本擴(kuò)散指數(shù)，β為密度擴(kuò)散系數(shù)。當(dāng)α > 0，個(gè)體間相互吸引，分布的基本成分是個(gè)體群;當(dāng)α=0，分布的基本成分是單個(gè)個(gè)體;當(dāng)α < 0，個(gè)體間相互排斥。當(dāng)β=1時(shí)，隨機(jī)分布;當(dāng)β <1時(shí)，均勻分布;當(dāng)β>1時(shí)，聚集分布。對(duì)方差S2與平均密度x?進(jìn)行Taylor回歸檢驗(yàn)，方程式lg（S2）=lga+blg（x?）。當(dāng)b=1時(shí)，空間分布為隨機(jī)分布;當(dāng)b>1時(shí)，空間分布為聚集分布;當(dāng)b趨近于0時(shí)，空間分布為均勻分布。

1.3? ?理論抽樣模型和序貫抽樣模型

Iwao理論抽樣模型n=t2/D2[（α+1）/x?+ β-1]，n為最適抽樣數(shù)或理論抽樣數(shù)，x?為平均密度，即1.2.1中m、D為相對(duì)允許誤差限，t為置信度分布值，α、β同Iwao回歸方程參數(shù)。

Iwao序貫抽樣模型T（1、 2）=nm0±tx?，加號(hào)計(jì)算可得到病株密度的上限值T1，減號(hào)計(jì)算可得到病株密度的下限值T2。n即抽樣數(shù)，m0為防治指標(biāo)，t為置信區(qū)間分布值，一般取95%置信區(qū)間，即t=1.96;α、β同Iwao理論抽樣模型參數(shù)。田間調(diào)查時(shí)，若調(diào)查的病株數(shù)量大于上限值T1，說明發(fā)病程度高于防治指標(biāo)，需要進(jìn)行防治;若調(diào)查的病株數(shù)量小于下限值T2，說明發(fā)病程度低于防治指標(biāo)，不需要防治;若調(diào)查的病株數(shù)量處于上下限值之間，需繼續(xù)抽樣調(diào)查。

最大抽樣數(shù)模型Nmax=t2/d2[（α+1）m0+（β-1）m02）]，d為絕對(duì)誤差限，m0、t、α、β同Iwao序貫抽樣模型參數(shù)。當(dāng)田間調(diào)查到最大抽樣數(shù)時(shí)，若累計(jì)查得病株數(shù)量仍在上下限之間，則根據(jù)該點(diǎn)最靠近的界限值判斷是否需要防治。

采用Excel 2003和DPS17.10軟件處理數(shù)據(jù)。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?空間分布型檢驗(yàn)

從表1可知，1～5號(hào)田的χ2值均小于該自由度下負(fù)二項(xiàng)分布P0.05時(shí)的χ2值，表示上述田間病株的實(shí)際分布與負(fù)二項(xiàng)分布模型顯著相符。負(fù)二項(xiàng)分布屬于聚集分布，因此可得出1～5號(hào)樣本田病株空間分布型為聚集分布。

從表2可知，1～5號(hào)田的擴(kuò)散系數(shù)C>1，Lloyd聚集指數(shù)M*/m>1，Cassie指數(shù)CA>0，叢生指數(shù)I > 0，表示上述田間病株空間分布型呈聚集分布;所有樣本田的聚集均數(shù)λ < 2，表示病株聚集程度是受環(huán)境條件決定[7 ]。聚集均數(shù)λ和平均密度x?方程式是λ=0.802 1x?+0.275 3，R2=0.909 2，F(xiàn)=30.0 > F0.05，表示病株聚集程度與平均密度顯著正相關(guān)。

2.2? ?理論抽樣模型與序貫抽樣模型

平均擁擠度（M*）和平均密度（x?）之間Iwao回歸顯著，方程式為M*=1.295 3x?-? ? 0.324 5，R2=0.912 4，F(xiàn)=31.3 > F0.05，其中密度擴(kuò)散系數(shù)β=1.295 3 > 1，表示病株實(shí)際空間分布呈聚集分布。方差（S2）和平均密度（x?）之間Taylor回歸顯著，方程式為lg（S2）= 1.396 lg（x?）-0.021，R2=0.869 1，F(xiàn)=13.6 > F0.05，其中聚集特征指數(shù)b=1.396 > 1，表示病株實(shí)際空間分布呈聚集分布。根據(jù)Iwao回歸式和Iwao理論抽樣模型，一般取95%置信度（即t=1.96），可得出設(shè)施芹菜根腐病病株最適抽樣模型為n= 3.841 6/D2（0.675 5/x?+0.295 3）。

根據(jù)Iwao序貫抽樣模型，若假定本例設(shè)施芹菜根腐病防治指標(biāo)每樣方4株，即m0=4.0;取95%置信區(qū)間即t=1.96，可得出相應(yīng)序貫抽樣方程為T （1、 2）= 4n±5.341x?。根據(jù)最大抽樣模型，一般取95%置信值即t=1.96，可得出本例估計(jì)防治指標(biāo)下最大抽樣式為Nmax=28.531/d2。應(yīng)用中，若取絕對(duì)誤差限d=0.1，可得出Nmax≈178.3，即當(dāng)估計(jì)防治指標(biāo)每樣方病株數(shù)量（4.0±0.4）株時(shí)，田間調(diào)查的最大抽樣數(shù)是178個(gè);若d=0.2，可得出Nmax≈44.6，即當(dāng)估計(jì)防治指標(biāo)每樣方病株數(shù)量（4.0±0.8）株時(shí)，田間調(diào)查的最大抽樣數(shù)是45個(gè);若d=0.3，可得出Nmax≈19.8，即當(dāng)估計(jì)防治指標(biāo)每樣方病株數(shù)量 （4.0±1.2）株時(shí)，田間調(diào)查的最大抽樣數(shù)是20個(gè)。

3? ?結(jié)論與討論

根據(jù)調(diào)查取樣、空間分布型檢驗(yàn)和聚集強(qiáng)度指標(biāo)檢驗(yàn)，設(shè)施芹菜根腐病病株空間分布型呈聚集分布，該結(jié)論與他人對(duì)保護(hù)地蔬菜其他病害例如辣椒白粉病、辣椒疫病病株空間分布型的研究一致[8 - 10 ]。設(shè)施芹菜根腐病病株聚集程度主要受栽培環(huán)境影響，這為設(shè)施芹菜病害治理和生產(chǎn)環(huán)境科學(xué)管理提供了新思路。設(shè)施芹菜根腐病病株最適抽樣模型為n=3.841 6/D2（0.675 5/x?+0.295 3），估計(jì)防治指標(biāo)序貫抽樣模型為T（1、 2）=4n±5.341x?，最大抽樣模型為Nmax=28.531/d2。

實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)預(yù)備調(diào)查時(shí)的病株平均密度、允許誤差范圍通過理論抽樣方程算出最適抽樣數(shù)，再根據(jù)序貫方程求出T1和T2值。當(dāng)抽樣調(diào)查的病株數(shù)量大于上限值T1，即發(fā)病程度高于防治指標(biāo)時(shí)，需要開展防治;當(dāng)抽樣調(diào)查的病株數(shù)量小于下限值T2，即發(fā)病程度低于防治指標(biāo)時(shí)，不需要防治;當(dāng)抽樣調(diào)查的病株數(shù)量在T1～T2時(shí)，仍需進(jìn)行抽樣調(diào)查。在序貫分析過程中，有時(shí)會(huì)遇到調(diào)查數(shù)據(jù)始終在T1～T2的情況，導(dǎo)致抽樣一直進(jìn)行，得不出是否防治的結(jié)論。此時(shí)可將防治指標(biāo)（m0）代入最大抽樣式求出最大抽樣數(shù)（Nmax），然后根據(jù)序貫抽樣方程求出最大抽樣數(shù)的上下限T1和T2值。當(dāng)調(diào)查到最大抽樣數(shù)時(shí)，若抽樣調(diào)查的病株數(shù)量仍在T1～T2，則根據(jù)該數(shù)值最靠近的界限值決定是否開展防治。

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（本文責(zé)編：陳? ? 珩）

收稿日期：2021 - 05 - 19

基金項(xiàng)目：武威市科技局項(xiàng)目“武威市設(shè)施農(nóng)業(yè)病蟲害防控減藥技術(shù)”（WW2002013）。

作者簡介：李? ?平（1983 — ），男，陜西西安人，農(nóng)藝師，主要從事植物保護(hù)研究和推廣工作。聯(lián)系電話：（0）13884093137。Email：274620558@qq.com。