設施育苗辣椒早疫病病株空間分布型及其抽樣技術研究

2021-10-28 07:38:37李平魏建榮唐宗云曹瑩徐生海楊芳蘭段峰

甘肅農業科技 2021年10期

李平魏建榮唐宗云曹瑩徐生海楊芳蘭段峰

摘要：采用空間分布型檢驗、聚集強度指標檢驗和線形回歸方法，研究了設施育苗辣椒早疫病病株空間分布型及其抽樣技術。結果表明，辣椒早疫病病株空間分布型呈聚集分布。建立了理論抽樣模型。

關鍵詞：辣椒;早疫病;空間分布型;理論抽樣模型

中圖分類號：S436.32 ? ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：1001-1463（2021）10-0031-04

doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.10.008

Spatial Distribution Pattern and Sampling Technology of Pepper Early Blight in Greenhouses

LI Ping， WEI Jiangrong， TANG Zongyun， CAO Ying， 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 pepper early blight 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 pepper early blight was aggregation distribution， and the theoretical sampling model was established.

Key words：Pepper; Early blight; Spatial distribution type; Theoretical sampling model

辣椒是甘肅河西走廊日光溫室栽培的主要茄果類型蔬菜之一[1 - 5 ]，也是甘肅武威農業主導產業及脫貧攻堅支柱型產業之一。辣椒是茄科辣椒屬一年或有限多年生草本植物，原產墨西哥，明朝末年傳入我國，主要種類有菜椒（變種）、燈籠椒、朝天椒（變種）、簇生椒以及觀賞椒等。其果實通常呈圓錐形或圓形，顏色綠色和紅色較為常見。辣椒中維生素C的含量在蔬菜中居首位。實際生產中，辣椒的主要病害包括辣椒青枯病、辣椒白粉病、辣椒早疫病、辣椒疫病、辣椒炭疽病、辣椒猝倒病、辣椒根腐病、辣椒立枯病以及辣椒病毒病等[6 ]。近年來，我們在甘肅金昌市金川區、武威市涼州區和古浪縣部分設施辣椒生產地調查發現，辣椒早疫病（Alternaria solani）是當地設施辣椒生產中發生最常見、危害最嚴重的病害之一。該病害苗期、成株期均可發生，主要危害葉片、莖和果實，以葉部危害較為常見。葉片發病，初期呈針尖大的小黑點，后擴大為深褐色或黑色的圓形或長橢圓形病斑，濕度大時生稀疏黑色霉層，發生嚴重時引起落葉、落果和斷枝，嚴重影響產量和農戶收益。我們開展了設施育苗辣椒早疫病病株空間分布型及其抽樣技術研究，旨在為設施辣椒早疫病科學防治和預測預報提供參考。

1 ? 材料與方法

1.1 ? 調查地點和方法

調查地點為甘肅省武威市涼州區清水鄉菖蒲村，平均海拔1 523 m，年均降水161 mm。土壤類型薄層灌漠土，土壤有機質含量16.4 g/kg。指示辣椒品種綠如意。采用鋼索橫梁框架式土墻結構標準日光溫室育苗床（場）穴盤栽培。日光溫室面積750 m2，育苗床（場）面積39.1 m2，育苗密度2株/穴，栽培基質為原裝進口俄羅斯苔蘚泥炭土品氏基質，辣椒幼苗生長期50日齡。2021年5月11日按每座育苗床（場）為1個樣本田，每個樣本田按棋盤式橫向均勻選擇5個點、縱向均勻選擇10個點，每個點為1個樣方，每樣方面積0.008 m2、10個辣椒株，每個樣本田調查樣方50個，共調查樣本田5個、樣方250個，分別統計各樣方內辣椒早疫病病株數量，制作 χ2頻次表（表1）。

1.2 ? 空間分布型檢驗

1.2.1 ? 聚集度指標檢驗 ? 采用擴散系數C、Cassie指標CA、Lloyd聚集指數M*/m、David&Moore叢生指數I以及聚集均數λ檢驗空間分布型[7 - 9 ]。

1.2.2 ? 線性回歸檢驗 ? 以平均擁擠度M*與平均密度值做Iwao回歸M*=α + β。α為基本擴散指數，β為密度擴散系數。當α > 0，個體間相互吸引，分布的基本成分是個體群;當α=0，分布的基本成分是單個個體;當α < 0，個體間相互排斥。當β=1時，隨機分布;當β <1時，均勻分布;當β>1時，聚集分布。以方差S2與平均密度取對數值后做Taylor回歸lg（S2）=lga+blg（）。當b=1時，空間分布為隨機分布;當b>1時，空間分布為聚集分布;當b趨近于0時，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）/+ β-1]。n為最適抽樣數或理論抽樣數，為平均密度，D為允許誤差，t為置信度分布值，α、β同Iwao回歸模型參數。

Iwao序貫抽樣模型為T（1、 2）=nm0±t，加號計算可得到病株密度的上限值T1，減號計算可得到病株密度的下限值T2。n即抽樣數，m0為防治指標，t為置信度分布值，一般取95%置信區間，即t=1.96;α、β同Iwao理論抽樣模型參數。田間調查時，若累計查得病株數量大于上限值T1，說明發病程度高于防治指標，需要防治;若累計查得病株數量小于下限值T2，說明發病程度低于防治指標，不需要防治。若累計查得病株數量處于上下限值之間，需繼續取樣調查。

最大抽樣數模型Nmax=t2/d2[（α+1）m0+（β-1）m02）]，d為估計病株密度允許的置信區間，m0、t、α、β同Iwao序貫抽樣模型參數。當田間調查到最大抽樣數時，若累計查得病株數量仍在上下限之間，則根據該點最靠近的邊界限值判斷是否需要防治。

采用Excel 2003和DPS17.10軟件處理數據。

2 ? 結果與分析

2.1 ? 空間分布型檢驗

由表1可知，1～5號的χ2值均有小于該自由度下奈曼分布、P-E分布、負二項分布P0.05時的χ2值，表示上述田間病株的實際分布與奈曼分布、P-E分布或負二項分布模型顯著相符。奈曼分布、P-E分布和負二項分布屬于聚集分布，因此可認為1～5號樣本田早疫病病株空間分布型均顯著呈聚集分布。

由表2可知，1～5號田的擴散系數C >1，Lloyd聚集指數M*/m>1，Cassie指數CA>0，叢生指數I > 0，表示上述田塊的辣椒早疫病病株空間分布型呈聚集分布;所有田塊聚集均數λ < 2，表示病株空間聚集分布是受環境條件決定。聚集均數λ和平均密度方程式為λ=0.684 7+0.223 1，R2=0.620 8，F=4.9 ?< F0.05，表示病株聚集程度與平均密度之間正相關性不顯著。

2.2 ? 理論抽樣模型與序貫抽樣模型

平均擁擠度（M*）與平均密度（）之間I的wao回歸顯著，方程式為M*=1.972 1-0.657，R2=0.873 7，F=20.8 > F0.05。其中密度擴散系數β=1.972 1 > 1，表示病株實際空間分布呈聚集分布。方差（S2）和平均密度（）之間Taylor回歸顯著，方程式為lg（S2）=2.880 9 lg（）-1.597，R2=0.933 9，F=42.4 > F0.01。其中種群聚集特征指數b=2.880 9 > 1，表示病株實際空間分布極顯著呈聚集分布。根據Iwao回歸式和Iwao理論抽樣模型，一般取95%置信度（即t=1.96），可得出設施育苗辣椒早疫病病株最適抽樣模型n=3.841 6/D2（0.343/+ 0.972 1）。

根據Iwao序貫抽樣模型，若假定本例辣椒早疫病防治指標為每樣方4株，即m0=4.0，取95%置信區間即t=1.96，可得出相應序貫抽樣方程T（1、 2）=4n±8.064。根據最大抽樣數模型，一般取95%置信值即t=1.96，可得出最大抽樣數Nmax=65.021/d2。生產中，一般允許誤差取0.3，可得出Nmax≈45，即防治指標為每樣方病株數量（4.0±1.2）株時田間調查的最大抽樣數是45個。實際應用中，根據允許誤差范圍和預備調查時的平均病株密度先求出最適抽樣數，再根據序貫方程求出T1和T2值。當累計查得病株數量大于上限值T1，即病株密度高于防治指標，需要防治;當累計查得病株數量小于下限值T2，即病株密度低于防治指標，不需要防治;當查得病株數量處于T1～T2，仍需進行抽樣調查。在序貫分析過程中，有時會遇到調查數據始終在T1～T2，導致抽樣一直進行，得不出是否防治的結論。此時，應根據最大抽樣式和序貫抽樣方程分別求出最大抽樣數及其對應T1和T2值。當調查到最大抽樣數時，若累計查得病株數量仍在T1～T2，則根據該數值最靠近的邊界限值決定是否開展防治。

3 ? 結論與討論

辣椒早疫病是近年來甘肅河西地區設施辣椒栽培中最主要的病害類型之一，也是制約武威優勢特色設施農業健康可持續發展的重要因素之一。調查取樣、空間分布型檢驗和聚集強度指標檢驗表明，設施育苗辣椒早疫病病株空間分布型呈聚集分布，與辣椒其他病害例如辣椒白粉病、辣椒疫病病株空間分布型一致[10 - 12 ]。分析認為，設施育苗辣椒早疫病病株聚集程度主要受栽培環境條件影響。通過數學模型得出了設施育苗辣椒早疫病病株最適抽樣模型為n=3.841 6/D2（0.343/+ 0.972 1）、序貫抽樣模型為T（1、 2）= 4n±8.064以及最大抽樣模型Nmax= 65.021/d2。在實際應用中，可根據序貫分析技術適時組織和開展辣椒苗期病害調查，以指導科學防治。

參考文獻：

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