設施芹菜根腐病株空間分布型及其抽樣技術研究

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、聚集強度指標檢驗和線形回歸方法研究了設施芹菜根腐病病株空間分布型及其抽樣技術。結果表明，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）。

關鍵詞：芹菜;根腐病;空間分布型;理論抽樣模型

中圖分類號：S436.36? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? 文章編號：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，也是甘肅武威設施農業優勢特色產業之一。芹菜為傘形科二年生草本植物。營養價值豐富，含有人體所需的胡蘿卜素、蛋白質、氨基酸、維生素以及鈣、鐵等多種人體必需的礦物質元素;其中蛋白質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。在醫學上芹菜還具有清熱、止咳、健胃、利尿、降血壓和調經等多種保健功能，屬于保健蔬菜，在日本被譽為“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，我們在甘肅定西市安定區、武威市涼州區和古浪縣部分設施芹菜生產地調查發現，芹菜根腐病（Fusarium solani）是當地設施芹菜生產中發生最常見、危害最嚴重的病害類型之一。該病苗期、成株期均可發病，主要為害根部和莖基部。被害部位初期產生水浸狀紅褐色病斑，后變為暗褐色或黑褐色，稍凹陷，葉片變黃萎蔫，但不脫落，主根腐爛或壞死，側根少，植株生長停滯，嚴重影響產量和農戶收益。甘肅設施芹菜根腐病病株空間分布型及其預測預報基礎研究鮮有報道，部分地區仍存在化學防治不合理、專業化統防統治水平亟待提高等問題。因此，我們在甘肅武威市涼州區設施芹菜生產地進行了芹菜根腐病病株空間分布型及其抽樣技術基礎研究，旨在為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

調查地點位于甘肅省武威市涼州區金羊鎮五一村，平均海拔1 506 m，年均降水量160 mm，土壤類型薄層灌漠土，土壤有機質含量17.1 g/kg。指示芹菜品種法蘭克福，密度18.0萬～19.5萬株/hm2，生產設施為鋼索橫梁框架式土墻結構標準日光溫室，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1個點為1個樣方，每樣方面積0.25 m2。每個樣本田調查樣方50個，共調查樣本田5個樣方250個，分別統計各樣方內芹菜根腐病病株數量，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。

1.2.2? ?線性回歸檢驗? ?對平均擁擠度M*與平均密度x?進行Iwao回歸檢驗，方程式M*=α+βx?。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。對方差S2與平均密度x?進行Taylor回歸檢驗，方程式lg（S2）=lga+blg（x?）。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）/x?+ β-1]，n為最適抽樣數或理論抽樣數，x?為平均密度，即1.2.1中m、D為相對允許誤差限，t為置信度分布值，α、β同Iwao回歸方程參數。

Iwao序貫抽樣模型T（1、 2）=nm0±tx?，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為置信區間分布值，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，若調查的病株數量大于上限值T1，說明發病程度高于防治指標，需要進行防治;若調查的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;若調查的病株數量處于上下限值之間，需繼續抽樣調查。

最大抽樣數模型Nmax=t2/d2[（α+1）m0+（β-1）m02）]，d為絕對誤差限，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

從表1可知，1～5號田的χ2值均小于該自由度下負二項分布P0.05時的χ2值，表示上述田間病株的實際分布與負二項分布模型顯著相符。負二項分布屬于聚集分布，因此可得出1～5號樣本田病株空間分布型為聚集分布。

從表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，表示上述田間病株空間分布型呈聚集分布;所有樣本田的聚集均數λ < 2，表示病株聚集程度是受環境條件決定[7 ]。聚集均數λ和平均密度x?方程式是λ=0.802 1x?+0.275 3，R2=0.909 2，F=30.0 > F0.05，表示病株聚集程度與平均密度顯著正相關。

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=31.3 > F0.05，其中密度擴散系數β=1.295 3 > 1，表示病株實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=13.6 > F0.05，其中聚集特征指數b=1.396 > 1，表示病株實際空間分布呈聚集分布。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Iwao序貫抽樣模型，若假定本例設施芹菜根腐病防治指標每樣方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為T （1、 2）= 4n±5.341x?。根據最大抽樣模型，一般取95%置信值即t=1.96，可得出本例估計防治指標下最大抽樣式為Nmax=28.531/d2。應用中，若取絕對誤差限d=0.1，可得出Nmax≈178.3，即當估計防治指標每樣方病株數量（4.0±0.4）株時，田間調查的最大抽樣數是178個;若d=0.2，可得出Nmax≈44.6，即當估計防治指標每樣方病株數量（4.0±0.8）株時，田間調查的最大抽樣數是45個;若d=0.3，可得出Nmax≈19.8，即當估計防治指標每樣方病株數量 （4.0±1.2）株時，田間調查的最大抽樣數是20個。

3? ?結論與討論

根據調查取樣、空間分布型檢驗和聚集強度指標檢驗，設施芹菜根腐病病株空間分布型呈聚集分布，該結論與他人對保護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 ]。設施芹菜根腐病病株聚集程度主要受栽培環境影響，這為設施芹菜病害治理和生產環境科學管理提供了新思路。設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），估計防治指標序貫抽樣模型為T（1、 2）=4n±5.341x?，最大抽樣模型為Nmax=28.531/d2。

實際應用中，應根據預備調查時的病株平均密度、允許誤差范圍通過理論抽樣方程算出最適抽樣數，再根據序貫方程求出T1和T2值。當抽樣調查的病株數量大于上限值T1，即發病程度高于防治指標時，需要開展防治;當抽樣調查的病株數量小于下限值T2，即發病程度低于防治指標時，不需要防治;當抽樣調查的病株數量在T1～T2時，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的情況，導致抽樣一直進行，得不出是否防治的結論。此時可將防治指標（m0）代入最大抽樣式求出最大抽樣數（Nmax），然后根據序貫抽樣方程求出最大抽樣數的上下限T1和T2值。當調查到最大抽樣數時，若抽樣調查的病株數量仍在T1～T2，則根據該數值最靠近的界限值決定是否開展防治。

參考文獻

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（本文責編：陳? ? 珩）

收稿日期：2021 - 05 - 19

基金項目：武威市科技局項目“武威市設施農業病蟲害防控減藥技術”（WW2002013）。

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