大喇叭口期玉米田二斑葉螨成螨空間分布型及其抽樣技術(shù)

李平

摘要：采用空間分布型檢驗(yàn)、聚集強(qiáng)度指標(biāo)檢驗(yàn)和線性回歸等方法對(duì)甘肅河西地區(qū)大喇叭口期玉米害螨的空間分布型開展了研究。結(jié)果表明，武威市涼州區(qū)大喇叭口期玉米田二斑葉螨成螨空間分布型呈聚集分布，栽培環(huán)境或害螨自身習(xí)性都可能是影響其聚集分布的因素。并根據(jù)Iwao回歸和Iwao理論抽樣模型，得出其最適抽樣模型為N=3.841 6/D2（1.991 5/m+0.021 4），序貫抽樣模型為T（1、 2）=20 n±13.634 3，為明確害螨在玉米大喇叭口期的發(fā)生危害程度提供了科學(xué)依據(jù)，對(duì)準(zhǔn)確田間取樣調(diào)查數(shù)據(jù)、蟲情預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)和科學(xué)防治具有一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：二斑葉螨;玉米田;大喇叭口期;空間分布型;最適抽樣模型

中圖分類號(hào)：S435.132? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? 文章編號(hào)：1001-1463（2021）11-0014-05

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.11.004

Spatial Distribution Pattern of Adult Tetranychus urticae in

Corn Field at Big Trumpet Stage

LI Ping

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

Abstract：The spatial distribution pattern and sampling technology of Tetranychus urticae in corn fields in Wuwei of Gansu Province were studied by random survey， spatial distribution pattern test and linear regression. The results showed that the spatial distribution pattern of the adults of Tetranychus erioides in the corn field of Liangzhou District of Wuwei City was aggregation distribution， and the cultivation environment or the habitats of the mites might be the factors affecting the aggregation distribution. According to Iwao regression and Iwao theoretical sampling model， the optimal? sampling number model was N=3.841 6/D2（1.991 5/m+0.021 4）， and its sequential sampling model was T（1、 2）=20 n±13.634 3， which provided a basic scientific basis for clarifying the occurrence and the damage degree of mites at the big trumpet stage of corn， and provided a scientific guiding significance for the accurate field sampling data， pest prediction and scientific control.

Key words：Tetranychus urticae;Corn field;Big trumpet stage;Spatial distribution type;Theoretical sampling model

甘肅河西地區(qū)是全國玉米生產(chǎn)基地之 一[1 - 5 ]。近年來，由于頻繁引種和栽培模式改變，害螨逐漸上升成為甘肅河西地區(qū)玉米產(chǎn)業(yè)的主要有害生物之一，其中二斑葉螨是玉米害螨重要種群之一。二斑葉螨（Tetranychus urticae）為蛛形綱蜱螨目葉螨科葉螨屬，是葉螨科食性最廣的物種，也是重要的世界性害螨。該螨以幼螨、若螨和成螨刺吸植物葉片為害，最初僅分布在植株的下部葉片，隨著溫濕度的有利變化種群數(shù)量不斷增加，逐漸向上部葉片活動(dòng)為害，造成葉片失綠發(fā)黃或死亡，嚴(yán)重影響植物的光合作用，抑制植株生長(zhǎng)，降低了作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。同時(shí)，二斑葉螨環(huán)境適應(yīng)力強(qiáng)，繁殖速度快，具有一定的遷徙和自我保護(hù)能力，極易產(chǎn)生抗藥性，是公認(rèn)的最難防治的有害生物之 一[6 ]。防治二斑葉螨的農(nóng)業(yè)措施主要是定期清除田間地埂上的雜草，集中銷毀或深埋，阻斷二斑葉螨的食料或越冬場(chǎng)所。目前，二斑葉螨防治仍是以化學(xué)防治為主。大喇叭口期是玉米穗期的關(guān)鍵階段，此時(shí)玉米植株干物質(zhì)數(shù)量急劇增加，大喇叭口期既是玉米穗粒數(shù)形成的關(guān)鍵時(shí)期，也是玉米全年重要病蟲害發(fā)生的關(guān)鍵時(shí)期，此時(shí)加強(qiáng)田間管理和病蟲害防控對(duì)玉米高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)具有重要意義[7 ]。甘肅河西地區(qū)玉米大喇叭口期二斑葉螨空間分布型研究鮮有報(bào)道，且部分地區(qū)仍存在部分農(nóng)戶對(duì)二斑葉螨化學(xué)防治不合理、專業(yè)化統(tǒng)防統(tǒng)治科學(xué)依據(jù)亟待提高的問題。因此，筆者選擇在甘肅省武威市涼州區(qū)開展大喇叭口期玉米田二斑葉螨成螨空間分布型研究，旨在為大喇叭口期玉米生產(chǎn)中二斑葉螨的預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)與科學(xué)防治提供科學(xué)依據(jù)。

1? ?材料與方法

1.1? ?調(diào)查地點(diǎn)和方法

調(diào)查地點(diǎn)為甘肅省武威市涼州區(qū)高壩鎮(zhèn)樓莊村。當(dāng)?shù)仄骄０? 649 m，年均降水161 mm，土壤類型為薄層灌漠土，耕層土壤有機(jī)質(zhì)含量為1.43 g/kg。指示玉米品種為宏博66雜交種，由甘肅金西北種業(yè)科技有限公司生產(chǎn)并提供。采取全膜覆蓋種植方式，株行距為0.2 m×0.5 m。于2021年6月11 — 13日在玉米穗期的大喇叭口期（11～12葉1心期）隨機(jī)調(diào)查5塊玉米田，每塊田面積900～1 000 m2。每塊田即1個(gè)樣本田，每個(gè)樣本田均按對(duì)角線法5點(diǎn)取樣，每點(diǎn)連續(xù)調(diào)查20株，每株為1個(gè)樣方，共調(diào)查樣本田5個(gè)、樣方500個(gè)。統(tǒng)計(jì)每株玉米各個(gè)葉片上的二斑葉螨成螨數(shù)量，制作χ2頻次表。

1.2? ?空間分布型檢驗(yàn)

1.2.1? ?分布型理論頻次卡方檢驗(yàn)? ?采用卡方（χ2）檢驗(yàn)[8 ]，當(dāng)算得χ2值< ，則其P > 0.05，表示理論分布與實(shí)際分布相符合;反之，當(dāng)算得χ2值> ，則其P < 0.05，表示理論分布與實(shí)際分布不相符合。

1.2.2? ?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[9 - 13 ]。

1.2.3? ?線性回歸檢驗(yàn)? ?平均擁擠度（M*）與平均密度（m）進(jìn)行Iwao回歸檢驗(yàn)，方程式M*= α + βm。方差（S2）與平均密度（m）進(jìn)行Taylor回歸檢驗(yàn)，方程式lg（S2）=lga+blg（m）。

1.3? ?Iwao理論抽樣模型與序貫抽樣模型

Iwao理論抽樣數(shù)模型N=t2/D2[（α+1）/m+ β-1]，N為最適抽樣數(shù)或理論抽樣數(shù)，m即平均密度，D為相對(duì)允許誤差限，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回歸方程參數(shù)。

根據(jù)Iwao序貫抽樣模型T（1、 2）=nm0±t，計(jì)算抽樣的上限值T1和下限值T2。式中，n即抽樣數(shù)，m0即蟲口密度，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)。

Iwao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（d=Dm0），t、α、β、m0同Iwao序貫抽樣模型參數(shù)。

1.4? ?Gerrard零頻率模型

Gerrard零頻率回歸模型=α（-lnP0）β，即平均密度，P0為零頻率，相對(duì)誤差（D=|m-|/）;Gerrard零頻率模型種群理論抽樣式n=β2（1- P0）/[P0（-lnP0）2（D）2]，β即模型中-lnP0的指數(shù)，P0即零頻率，D為抽樣精度（一般取值D=0.2）[14 ]。

1.5? ?數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2003和DPS 17.10軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

2? ?結(jié)果與分析

2.1? ?空間分布型檢驗(yàn)

由表1可知，1～5號(hào)田的χ2值小于該自由度下或奈曼分布、或P-E分布、或負(fù)二項(xiàng)分布P0.05時(shí)的χ2值，表示上述田間二斑葉螨成螨的實(shí)際分布或與奈曼分布、或與P-E分布、或與負(fù)二項(xiàng)分布相符。奈曼分布、P-E分布和負(fù)二項(xiàng)分布都屬于聚集分布，因此可得出1～5號(hào)樣本田二斑葉螨成螨空間分布呈聚集分布。

2.2? ?聚集度指標(biāo)檢驗(yàn)

由表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，表示上述田間二斑葉螨成螨空間分布型呈聚集分布。平均擁擠度（M*）和平均密度（m）Iwao回歸極顯著，方程式為M*=0.991 5+1.021 4 m（R2=0.959 7），經(jīng)檢驗(yàn)，F(xiàn)=71.41 > F0.01。式中基本擴(kuò)散指數(shù)α= 0.9915 > 0，密度擴(kuò)散系數(shù)β=1.021 4≈1，表示玉米田二斑葉螨成螨個(gè)體間相互吸引，種群分布的基本成分為個(gè)體群，在玉米田中呈聚集分布。方差（S2）和平均密度（m）Taylor回歸極顯著，方程式為lg（S2）=0.987 8 lg（m）+ 0.306 9（R2=0.986 5），經(jīng)檢驗(yàn)，F(xiàn)=94.55 > F0.01，式中抽取因素參數(shù)a=2.027 2 > 1，聚集特征指數(shù)b=0.987 8≈1且lga=0.306 9 > 0，表示玉米田二斑葉螨成螨空間分布型呈聚集分布。另外，1～4號(hào)田的聚集均數(shù)λ < 2，表示上述田間二斑葉螨聚集分布受環(huán)境條件決定;5號(hào)田的聚集均數(shù)λ > 2，表示5號(hào)田二斑葉螨聚集分布受環(huán)境條件或害螨本身習(xí)性的任一個(gè)因素決定[8 ]。聚集均數(shù)（λ）和平均密度（m）方程式為λ=0.985 9 m-0.301 8（R2= 0.902 5），經(jīng)檢驗(yàn)，F(xiàn)=27.78 > F0.05，表示二斑葉螨成螨聚集程度與平均密度顯著正相關(guān)。

2.3? ?理論抽樣模型與序貫抽樣模型

根據(jù)Iwao回歸和Iwao理論抽樣模型，一般取95%置信度（即t=1.96），可得出該階段玉米田二斑葉螨成螨最適抽樣模型N= 3.841 6/D2（1.991 5/m+0.021 4）。

根據(jù)Iwao序貫抽樣模型，參考玉米紅蜘蛛測(cè)報(bào)調(diào)查規(guī)范中，6月份百株螨量> 2 000頭時(shí)[15 ]，應(yīng)當(dāng)組織和指導(dǎo)群眾開展防治的蟲口密度可用本例換算，即m0 > 20;當(dāng)取m0=20，95%置信區(qū)間即t=1.96時(shí)，可得出相應(yīng)序貫抽樣模型T（1、 2）=20n±13.634 3。根據(jù)最大抽樣模型應(yīng)用本例，一般取95%置信值即t=1.96，可得出最大抽樣方程N(yùn)max=0.464 7/D2。若相對(duì)允許誤差限取0.1，可得出本例當(dāng)成螨密度達(dá)到18～22頭/株時(shí)開展早期防治的最大抽樣數(shù)為46株。

2.4? ?零頻率估計(jì)模型

根據(jù)Gerrard等[14 ]的零頻率回歸模型，得出二斑葉螨成螨平均密度（）與零頻率（P0）回歸方程為=1.632 1（-lnP0）1.040 8（R2=0.811 1）。本例總樣本的平均零樣本頻率P0=0.424 0，求解理論平均密度=1.391 7，而實(shí)測(cè)得出的平均密度m=1.520 0，計(jì)算得出相對(duì)誤差D=0.092 2，小于一般允許誤差D=0.2～0.3，表示可使用該模型估計(jì)大喇叭口期玉米田二斑葉螨成螨平均密度。根據(jù)Gerrard模型種群理論抽樣方程，已知P0=0.424 0，D=0.2時(shí)，理論抽樣數(shù)（n）為49.98株，即需要調(diào)查50株玉米葉片是否有蟲，求得P0值后代入= 1.632 1（-lnP0）1.040 8，即可得出蟲口密度。將1～5號(hào)樣本田間調(diào)查取得的P0值代入Gerrard零頻率模型進(jìn)行驗(yàn)證，得出理論值（）與實(shí)測(cè)值（m）的比較結(jié)果（表3）。

由表3可見，該模型的抽樣相對(duì)誤差除樣田5大于一般允許D值0.2，其余的相對(duì)誤差均在一般允許D值0.2～0.3。這表示利用Gerrard模型=1.632 1（-lnP0）1.040 8，根據(jù)0～1抽樣所得P0值，可以有效估計(jì)大喇叭口期玉米田二斑葉螨成螨種群密度。

3? ?結(jié)論與討論

二斑葉螨目前已成為甘肅省玉米生產(chǎn)中的重要有害生物之一，特別是在河西地區(qū)的局部地帶呈逐漸上升的趨勢(shì)[16 ]。通過田間調(diào)查、聚集強(qiáng)度指標(biāo)檢驗(yàn)等方法，得出甘肅省武威市涼州區(qū)玉米大喇叭口期二斑葉螨成螨空間分布型呈聚集分布，栽培環(huán)境或害螨自身習(xí)性都可能是影響其聚集分布的因素，這與對(duì)石竹上二斑葉螨空間分布型研究結(jié)論一致[17 ]。根據(jù)Iwao回歸和Iwao理論抽樣模型，得出其最適抽樣模型為N=3.841 6/D2（1.991 5/m+0.021 4），序貫抽樣模型為T（1、 2）= 20n±13.634 3。實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)該螨的空間分布特點(diǎn)，利用Iwao理論模型及Gerrard模型采取對(duì)角線法五點(diǎn)調(diào)查或棋盤式調(diào)查等方法開展田間害螨調(diào)查。

實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)先根據(jù)預(yù)備調(diào)查時(shí)的二斑葉螨成螨平均密度、允許誤差范圍，通過理論抽樣方程求出最適抽樣數(shù)，再根據(jù)序貫抽樣方程求出上下限T1和T2值。當(dāng)抽樣調(diào)查的蟲口數(shù)量大于上限值T1時(shí)，即害螨為害程度達(dá)到防治指標(biāo)，需要開展防治;當(dāng)抽樣調(diào)查的蟲口數(shù)量小于下限值T2時(shí)，即害螨為害程度暫未達(dá)到防治指標(biāo)，需要繼續(xù)監(jiān)測(cè)調(diào)查;當(dāng)抽樣調(diào)查的蟲口數(shù)量在T1～T2，仍需進(jìn)行取樣調(diào)查。在序貫分析過程中，有時(shí)會(huì)遇到調(diào)查數(shù)據(jù)一直在T1和T2之間，導(dǎo)致抽樣一直進(jìn)行，得不出是否需要防治的結(jié)論。此時(shí)，可根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際需要，將需要開展防治的害螨數(shù)量代入最大抽樣式求出最大抽樣數(shù)，然后根據(jù)序貫抽樣方程求出最大抽樣數(shù)相應(yīng)的上下限值T1和T2。當(dāng)調(diào)查到最大抽樣數(shù)時(shí)，若調(diào)查的蟲口數(shù)量仍在T1～T2，則根據(jù)該數(shù)值最靠近的邊界限值決定是否開展防治。

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（本文責(zé)編：鄭立龍）

收稿日期：2021 - 07 - 22;修訂日期：2021 - 09 - 12

基金項(xiàng)目：武威市科技局2021年市級(jí)科技特派員選派項(xiàng)目。

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