百日草白粉病的空间分布和抽样技术研究

崔 欣， 马海霞， 郑 义， 杨信东,3*

(1.长春科技学院，吉林长春 130600；2.中国热带农业科学院热带生物技术研究所， 海南海口 571101；3.吉林农业大学，吉林长春 130118)



百日草白粉病的空间分布和抽样技术研究

崔 欣1， 马海霞2， 郑 义1， 杨信东1,3*

(1.长春科技学院，吉林长春 130600；2.中国热带农业科学院热带生物技术研究所， 海南海口 571101；3.吉林农业大学，吉林长春 130118)

[目的]对百日草白粉病的空间分布型及抽样技术进行研究，为指导百日草白粉病的化学防治工作提供参考。[方法]采用空间分布型指标确定病害的空间分布型；利用Iwao公式确定理论抽样数，制作百日草白粉病的序贯抽样检索表。[结果]百日草白粉病的空间分布型在发病初期(平均病级数小于2.0)为聚集分布；随着病害发生程度增加，病害的聚集程度逐渐变小，当植株的平均病级数为2.5～4.0时，病害的分布型会转变为随机分布；当植株的平均病级数大于4.5时，病害的分布型会转变为均匀分布。计算出不同发病程度及不同精确度要求下的理论抽样数，得到序贯抽样检索表。[结论]该研究给出的理论抽样数及序贯抽样检索表是科学实用的抽样方法。

百日草；白粉病；空间分布型；理论抽样数；序贯抽样检索表

植物病害空间分布型是指病害在特定空间内的分布形式，研究植物病害空间分布型对于制订病害调查方法和估计病害数量有重要意义。国内已有对数十种植物病害的空间分布型的研究报告[1-7],但还有相当多的病害的相关研究尚未进行， 需要进一步研究。

百日草(ZinniaelegansJacq.)是1、2年生草花主栽品种之一。它花大艳丽，花期长达百日，广泛应用于路旁绿化及花坛布置等，有些品种还用作切花[8]。百日草白粉病(Erysiphecichoracearum)是百日草的最重要病害之一，在长春市每年都普遍发生。该病发生最初叶片出现白色粉状斑点，后迅速扩大，发病后期叶面布满白色粉状物，叶片变褐，严重影响观赏价值，甚至导致植株成片死亡。国内对百日草白粉病的研究已有2篇报道[9-10]，瞿小杰等对该病的病斑在叶片上的空间分布及抽样技术做了研究[10]，但其研究结果在实际工作中因需调查过大量的病斑而导致不够实用。为找到更科学实用的抽样方法，笔者改进了百日草白粉病的调查方法(不是调查叶片上的病斑数，而是调查整个植株的病级数，从而使调查的工作量大大减少)[7]，在2014年夏秋季对百日草白粉病的空间分布及抽样技术进行了研究，以期为指导百日草白粉病的化学防治工作提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料田间所有调查均在长春科技学院校园教学基地进行。百日草品种为大丽花型百日草,百日草的栽植密度为10株/m2,管理与当地一般校园多年生观赏植物相同。

1.2 方法

1.2.1空间分布型的测定方法。2014年7月末至9月初分3次(分别为发病初期、中期、后期)对百日草白粉病的空间分布情况进行调查，每次选择3个地点，每个地点随机选择200棵植株,调查每棵植株发生白粉病的病情分级数(对白粉病的分级定为0～10级，数字代表白粉病病斑面积占百日草植株总叶面积的十分之几)。

确定病害的空间分布型采用扩散系数、聚集指数等空间分布型指标及平均拥挤度和均值的回归关系判定[7]，数据的处理均采用刘影等采用VBA语言编写的相关程序进行[11]。

1.2.3序贯抽样分析模型和序贯抽样检索表。序贯抽样是根据田圃调查实况，在一定的置信范围内利用取得的样本信息确定合适的抽样量或是否达到防治的指标，该研究中的序贯抽样分析是为判断田圃内百日草白粉病的发生程度是否达到防治指标而进行的。

制作百日草白粉病株的序贯抽样检索表，利用Iwao公式[16]来确定停止线的上、下限：T(高/低)=NX±t[NX(α+1)+NX2(β-1)]1/2。 式中，T为调查植株累计病级值；N为抽样植株数；X为防治指标(植株病级值定为0.5)；t=1.645(保证可靠概率90%条件下的正态离差值)；α、β分别为平均拥挤度和均值回归式中的参数。

实际抽样过程中如果累计病级值总是介于序贯抽样表所列的上下限之间而难以确定是否需要防治时,可依据下述公式确定最大抽样植株数(达到该最大抽样植株数时，抽样即可终止，并以累计病级值最接近的那个界限值来作结论):

Nmax=t2/D2[X(α+1)+X2(β-1)]

式中，Nmax为最大抽样植株数；t=1.645；D为允许相对误差值(该研究中设平均病级误差小于0.1)；α、β分别为平均拥挤度和均值回归式中的参数；X为防治指标(植株病级值定为0.5)。

2 结果与分析

2.1 百日草白粉病的空间分布型

表1 扩散系数法判断百日草白粉病的空间分布型

用扩散系数法来判断百日草白粉病的空间分布型大体为: 发病初期，每株病级数均值小于2.0时为聚集分布；发病中期，每株病级数均值在2.5～4.0时为随机分布;发病后期,每株病级数均值大于4.5时为均匀分布。

2.1.2聚集指数测定。由表2可见，平均每株病级数越大，聚集指数相对越小。用聚集指数指标法来判断百日草白粉病的空间分布型为: 发病初期，每株病级数均值小于2.0时为聚集分布；发病中期，每株病级数均值在2.5～4.0时为随机分布;发病后期,每株病级数均值大于4.5时为均匀分布。

表2 聚集指数指标法判断百日草白粉病的空间分布型

表3 百日草白粉病的理论抽样数值

表4 百日草白粉病序贯抽样检索表

由表3可见，调查时的百日草植株的平均病级数越小，为保证调查的精度，需要调查的植株数就越多。若想获得精确的调查结果(容许误差值为0.1)，在常见的发病条件下(每个植株的病级数为1.0～4.0)，需要调查113～759棵植株;如果想获得较精确的调查结果(容许误差值为0.2)，在常见的发病条件下(每棵植株的病级数为1.0～4.0)，需要调查29～190棵植株;如果想获得大体准确的调查结果(容许误差值为0.3)，在常见的发病条件下(每棵植株的病级数为1.0～4.0)，需要调查13～85棵植株。

2.3 序贯抽样分析模型和序贯抽样检索表根据经验确定防治指标为发病级数0.5；将t=1.645、α=1.241 3、β=0.732 8代入序贯抽样公式，得到序贯抽样检索表。由表4 可查出，调查株数达到N时，若N株百日草累计发病级数超过上限则可确定为需防治田圃，若累计发病级数达下限时，可确定为不需防治田圃，若累计发病级数在上下限之间，则应继续调查。

实际抽样过程中如果累计病级值总是介于序贯抽样表的上下限之间时,依据公式Nmax=t2/D2[X(α+1)+X2(β-1)]确定最大抽样植株数，得出Nmax=286。达到该最大抽样植株数时，抽样即可终止，并以累计病级值最接近的那一个界限值来作结论。

3 讨论

该研究表明，百日草白粉病的空间分布型为：发病初期，每株病级数均值小于2.0时为聚集分布；发病中期,每株病级数均值在2.5～4.0时为随机分布；发病后期，每株病级数均值大于4.5时为均匀分布。该研究制定的理论抽样数及序贯抽样检索表为百日草白粉病病情调查评估及病害防治工作提供了理论依据。

关于如何理解“百日草白粉病的集聚程度与病害发生程度间显著负相关，即平均每株病级数越大，则聚集指数相对越小”的问题，笔者分析是因为发病后再侵染形成的病斑间增加了相互重叠的机会，因此聚集指数会相对变小。

郑义等[6]已经证明，Davaid 和 Moore(1954) 的丛生指标、Kuno(1968) 指标(Ca)、负二项分布指标(K)三者和扩散系数在判断空间分布型的价值上四者完全等价，在使用时只用1个基本指标即扩散系数指标即可完全解决问题，故该研究中不再进行Davaid 和 Moore(1954) 的丛生指标、Kuno(1968)指标(Ca)、负二项分布指标(K)的测定。

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Spatial Distribution Pattern and Sampling Method ofZinniaelegansPowdery Mildew

CUI Xin1,Ma Hai-xia2,ZHENG Yi1,YANG Xin-dong1,3*

(1.Changchun University of Science and Technology,Changchun,Jilin 130600; 2.Institute of Tropical Bioscience and Biotechnology,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou,Hainan 571101; 3.Jilin Agricultural University,Changchun,Jilin 130118)

[Objective] The spatial distribution pattern and sampling methods ofZinniaeleganspowdery mildew were investigated.[Method] Two indicators of spatial distribution pattern were applied to determine the type of spatial distribution pattern and we could determine optimum sampling number by using a Iwao equation and to create a sequential sampling search table for guiding the control ofZinniaeleganspowdery mildew.[Result] The results of the studies showed that the type of spatial distribution ofZinniaeleganspowdery mildew was aggregated-random-uniform distribution.When the average disease grade was less than 2.With the extent of disease occurrence increasing,the degree of the aggregation was decreased.When the average disease grade was increased to 2.5-4.0,the distribution pattern of the disease was found to be a random distribution.Furthermore,when the average disease grade was more than 4.5,the pattern changed to a uniform distribution.The optimum sampling numbers were determined with different disease severity and precision requirement.A sequential sampling search table was established. [Conclusion] The optimum sampling number and sequential sampling search table are scientific and practical sampling method.

Zinniaelegans; Powdery mildew; Spatial distribution pattern; Optimum sampling number; Sequential sampling search table

中国热带农业科学院热带生物技术研究所引进人才科研启动资助项目(ITBB120301)。

崔欣(1982- )，女，吉林白城人，讲师，硕士，从事园林植物研究。*通讯作者，教授，硕士，博士生导师，从事园林植物病虫害防治研究。

2015-03-12

S 432.1

A

0517-6611(2015)11-101-03