花椰菜病害數值診斷法的研究

劉莉莉，姚星偉，文正華，單曉政

（天津科潤蔬菜研究所，300384）

花椰菜病害數值診斷法的研究

劉莉莉，姚星偉，文正華，單曉政

（天津科潤蔬菜研究所，300384）

對花椰菜常見病害進行總結、歸類，運用模糊數學原理和灰色系統理論，將病害癥狀信息量化為診斷指數，然后在診斷中用模糊識別法進行比較鑒別，經簡單加減運算求和，以和值最大者為診斷結論。經回顧性驗證、考核性驗證以及雙盲試驗，證明此方法簡單易行，且準確率高達99%，便于推廣和應用。

花椰菜；病害；數值診斷

花椰菜病害數值診斷法是在收集大量相關花椰菜病害書籍、專著的基礎上，根據每種病害在生產中的重要性，再按照病害的不同性質進行分類排序，并對各種病害的癥狀、病原、發生條件以及防治方法進行整理總結，最后運用模糊數學原理和灰色系統理論，將病害癥狀信息用隸屬度或灰度量化為診斷指數，在診斷中用模糊識別法進行比較鑒別，經簡單加減運算求和，以和值最大者為診斷結論。此法具有內容詳盡、通俗易懂、方法簡便快速等優點，經回顧性驗證、考核性驗證及雙盲試驗等多種方式檢驗，診斷準確率可達90%以上，適用于廣大菜農、基層農業人員和農業大專院校的學生以及其他園藝技術人員。數值診斷法是蔬菜病理診斷學與模糊數學、灰色系統理論、信息論相結合的一種全新的蔬菜病害診斷方法，有利于推進植物病害診斷的現代化。

1 試驗過程與方法

1.1 研制過程

①確定花椰菜病害的數目及名稱 由于花椰菜病害數目很大，而且種類繁多，從查閱的資料中收集所有的侵染性病害，按病害出現頻率的高低進行排序并分別編號。最終確定了細菌、真菌、病毒三大類中的20種花椰菜的病害作為研究重點。

②建立病害的 “綜合卡” 將每種病害所涉及的名稱、俗稱、病原的名稱和拉丁文學名、病害的主要癥狀，以及該病的發生規律和防治方法等全部列出，再依次進行補充，將20種病害全部列出。

③建立癥狀水平項目表 將20種病害的癥狀逐條列出，包括病害的初期癥狀、中期癥狀和偶發癥狀。

④建立癥狀水平頻數表 在癥狀水平項目表的基礎上，進行統計，按每個病害每個癥狀在診斷中的定義不同進行綜合評定，即癥狀在相應花椰菜上為害的重要程度和該病的普遍性，算出20種病害每條癥狀的頻數，并依次給每條癥狀標出相應頻數分值，并建立癥狀水平頻數表。

⑤建立分數“矩陣表” 利用坐標紙，依據前述1，2項，將20種花椰菜病害的各項癥狀的頻數制成分數矩陣表。

依據前述1項和2項中列出的病害序號和完成的病害的“綜合卡”，在坐標紙最左端按順序列出病名、序號及每個病的癥狀，按幼苗期、成株期等幾個時期，每一時期再按葉、莖、根、花球等順序將相應病害逐條列出，力求將病害全部列出，沒有遺漏。

在每個病害的每條癥狀和相應病名的交叉處，按該條癥狀是否在每本書中出現，如出現，即劃勾，將20種病害的每條癥狀全部劃完，最后運用“主觀貝葉斯評分法”，在每條癥狀后，依據4項中水平頻數表和專家教授在實際工作中的經驗，標出分值，從而建立分數矩陣表。

⑥建立病組 有些病害在某個發病階段會出現相似的癥狀，在判斷中容易混淆，遇到這類問題便選擇具有相似癥狀的病害放在一個組內進行鑒別、比較、診斷，并以此項相似癥狀作為病組名稱，即建立病組比較診斷卡。

⑦建立病組病害數值診斷卡 a.制作數值診斷卡。數值診斷卡和前述第5項中所作分數矩陣表相似，表左端為癥狀欄，表上端為病名序號和病害名稱，表末有總計量值欄。b.病名排序。將每個病組中的病害按病名序號從左至右，由小至大依次排列，填入診斷卡上端的序號和相應的病名欄。c.鑒別癥狀的選擇。依據病組內病名排列順序，先將序號最小的病害的癥狀從分數矩陣表中全部找出，然后逐條填入數值診斷卡左端的癥狀欄內，并在每條癥狀與病名交叉處填入分值，此病害填完后再依次填第二個病害的癥狀，依次類推，直至將所有病害的癥狀和分值全部填完為止。d.計算總計量值。將病組中每個病害的全部癥狀的分值相加，其和值即為總計量值，填入診斷卡最后的總計量值欄內。e.有關“防治方法”的說明。防治方法均按病名序號依序寫在防治篇節中，待利用病害數值診斷卡診斷出病害名稱后，即可按照病名序號到防治篇節中去查找防治方法，而后應用到生產中。

1.2 試驗方法

使用本數值診斷卡對花椰菜病害進行診斷的具體方法可以概括為：以癥找組，以卡診病，以病求治。

①以癥找組 依照花椰菜病害表現的癥狀，到第一節中查找病組。選準病組是正確進行花椰菜病害診斷的第一步。選病組的5條原則是：a.主要癥狀與次要癥狀，以主要癥狀選擇病組；b.多數病株的癥狀與少數病株的癥狀，以多數病株的癥狀選擇病組；c.發病早期癥狀與中、晚期癥狀，以中、晚期癥狀選擇病組；d.固有癥狀與偶發癥狀，以固有癥狀選擇病組；e.特殊癥狀與一般癥狀，以特殊癥狀選擇病組。

②以卡診病 a.找準病組后，到第三節中找到該組數值診斷卡。b.首先對病組第一病癥進行診斷，即對診斷卡左端第一、第二… 癥狀進行檢查，直至將該病的全部癥狀檢查完。病株有哪項癥狀就在哪項癥狀上做一標記，沒有的癥狀就略過，最后將所有標記的癥狀分值相加求和，記錄下這個和值，并用此和值減去總計量值，記錄結果。c.第一號病害診斷完后，再按上述方法依次對病組中的第二、第三號病害分別進行診斷，并分別記錄和值及差值。d.比較各個病害和值、差值大小，以差值大的病名作為暫時診斷的病名。e.多進病組減少誤診。如果有2個病害初次診斷計量值相近，可以在病株上再選其他1，2個或多個癥狀分別進入其他病組，各病組仍按上述方法進行診斷。如果進入3個病組后，有2個病組診斷結果相同，即可把這個相同的病名作為診斷病害名稱。f.多次診斷減少誤診。經初次診斷后，間隔一段時間再次診斷.g.查找防治方法。根據診斷的病名，依其序號在防治節中查找防治方法。

③以病求治 用此診斷卡診斷花椰菜病害除上述方法外，如果讀者擁有花椰菜病害知識，看到病株癥狀后，即可確定發生的是哪種病，那么可以按照自己認為的病害名到第二節“花椰菜常見病名稱、序號及所在病組”中找到相應的病名，再根據該病所在病組序號，到其所在病組進行核對檢查癥狀，計算分值，具體方法同上。

有2種情況，應按下述方法處理：a.在一個病組中若有兩個病最后所得差值相等時，則需再選擇其他癥狀進入其他病組進行診斷。b.若對初步診斷的結果有疑問，可以再另找一個主要癥狀進入另外一個病組，若結論相同疑問應消除；若兩組結論不同，應再選第三個主要癥狀進入相應病組，作進一步驗證。通常只要癥狀選擇準確，一次就可得出正確的診斷結果。

2 結果與分析

2.1 回顧性驗證

用原始的主要參考資料上記載的病例對數值診斷卡的準確性進行驗證，即根據資料上記載的某種病害的部分癥狀，利用數值診斷卡進行診斷，以驗證此診斷卡的可用性。

從表1可見回顧性驗證共計120例，有115例與原結論符合，符合率為95.83%。

2.2 考核性驗證

用未在編制診斷卡中使用過的資料上刊載的病例來驗證。

從表1可見，考核性驗證共計56例，有53例與結論符合，符合率為94.64%。

2.3 雙盲測驗

請兩種人作此測驗，一種是不懂花卉病理學知識的學生利用此診斷卡診病，另一種是有多年經驗的病害專家憑經驗診病。

從表2可以看出，應用診斷卡診病符合率為95.65%，專家憑經驗診病符合率為71.25%。

表1 回顧性和考核性驗證結果

表2 雙盲測驗結果

3 結論

①花椰菜常見病害數值診斷卡的診斷方法簡便易學，凡具有初中文化程度會做加減法的人，用幾天的時間就可以掌握，并用于花椰菜病害診斷，從而減少不必要的損失。

②數值診斷卡的準確率高，可以準確地用于指導花椰菜生產，防治病害，且不需任何特殊儀器。所以“花椰菜常見病害數值診斷卡”便于推廣使用，有利于提高花椰菜的產量和品質。

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Research on Quantitative Diagnostics of Cauliflower Disease

LIU Lili,YAO Xingwei,WEN Zhenghua,SHAN Xiaozheng
(Tianjin Kerun Vegetable Research Institute,Tianjin 300384)

The common diseases were summarized and sort out,through using fuzzy mathematics principle and gray system theory,making the amount of information into diagnosis index.The diagnosis indexes were then compared and indentified through fuzzy recognition and summed through simple addition and subtraction.The maximal sum was considered as the diagnosis result.After retrospective validation,exam validation and double-blind trial,the results showed that this method could provide detailed information with high accuracy simply and quickly,and would be applied widely for extension and application,and the accuracy rate of 99%.

Cauliflower;Disease;Quantitative Diagnostics

10.3865/j.issn.1001-3547.2011.06.023

劉莉莉（1978-），女，助理研究員，研究方向為花椰菜、青花菜育種，13821651976

2011-01-07