崔欣 段顯德 鄭義 李艷玲 楊信東

(長(zhǎng)春科技學(xué)院，長(zhǎng)春，130600) (遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院) (長(zhǎng)春科技學(xué)院) (吉林農(nóng)業(yè)大學(xué))

四季錦帶黑斑病病斑在葉片上的空間分布及抽樣技術(shù)1)

崔欣 段顯德 鄭義 李艷玲 楊信東

(長(zhǎng)春科技學(xué)院，長(zhǎng)春，130600) (遼東學(xué)院農(nóng)學(xué)院) (長(zhǎng)春科技學(xué)院) (吉林農(nóng)業(yè)大學(xué))

對(duì)長(zhǎng)春市四季錦帶(Weigelaflorida)黑斑病病斑在葉片上的空間分布型進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：四季錦帶黑斑病病斑在葉片上的空間分布型為聚集分布，分布的基本成分是個(gè)體群。四季錦帶黑斑病的理論抽樣數(shù)研究表明，在常見的發(fā)病條件下(每片葉上的病斑數(shù)1～5個(gè))，調(diào)查820～1 700片葉片，可獲得較為精確的調(diào)查結(jié)果；在常見的發(fā)病條件下(每片葉上的病斑數(shù)1～5個(gè))，調(diào)查90～190片葉片，可獲得大體精確的調(diào)查結(jié)果。制定了指導(dǎo)防治工作的序貫抽樣檢索表。

四季錦帶；黑斑??；空間分布型；理論抽樣數(shù)；序貫抽樣檢索表

四季錦帶(Weigelaflorida)為忍冬科(Caprifoliaceae)錦帶屬落葉小灌木，性喜光耐寒，花期較長(zhǎng)，開花時(shí)如錦帶而得名。四季錦帶多片植或群植，盛花時(shí)十分艷麗壯觀，適宜栽植于庭院、校園，亦可在公園的林緣、樹叢中作花籬配置。

2012年6—7月份，在長(zhǎng)春科技學(xué)院和吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)校園內(nèi)的四季錦帶上發(fā)現(xiàn)了一種新的葉斑病——黑斑病。經(jīng)鑒定，四季錦帶黑斑病的病原菌為Alternariaalternate，屬半知菌類真菌，鏈格孢屬[1]。黑斑病主要危害四季錦帶葉片，初期為黑色點(diǎn)狀小病斑，周圍有黃色暈圈，逐步發(fā)展成為近圓形大斑，有輪紋，后期病斑連片可導(dǎo)致整葉干枯。在潮濕條件下病斑上出現(xiàn)黑色霉?fàn)钗?，即病原菌的分生孢子及孢子梗。黑斑病雖不使寄主死亡，但常造成葉早落，削弱生長(zhǎng)勢(shì)，降低觀賞性。

鑒于四季錦帶黑斑病是當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)外均未報(bào)道過的病害[2]，其發(fā)生規(guī)律中的不少問題，如病斑在葉片上的空間分布型及抽樣技術(shù)等均不明確，筆者對(duì)四季錦帶黑斑病病斑在葉片上的空間分布型及抽樣技術(shù)進(jìn)行了研究，期望為進(jìn)一步的研究提供依據(jù)。

1 材料與方法

田間所有調(diào)查均在長(zhǎng)春科技學(xué)院校園教學(xué)基地進(jìn)行，四季錦帶的管理與當(dāng)?shù)匾话阈@觀賞植物相同。

1.1 空間分布型的測(cè)定

2012年6—7月份，對(duì)9個(gè)地點(diǎn)的空間分布型進(jìn)行調(diào)查，每個(gè)地點(diǎn)隨機(jī)選擇200片葉片，調(diào)查每個(gè)葉片上發(fā)生黑斑病的病斑數(shù)。

采用擴(kuò)散系數(shù)、聚集指數(shù)等空間分布型指標(biāo)法以及平均擁擠度和均值的回歸關(guān)系確定病害的空間分布型。

數(shù)據(jù)的處理均用劉影等的程序進(jìn)行[3]。

擴(kuò)散系數(shù)是檢驗(yàn)生物種群空間分布的基本指數(shù)[4]，其公式為：

(1)

(2)

聚集指數(shù)=1，為隨機(jī)分布；聚集指數(shù)<1，為均勻分布；聚集指數(shù)>1，為聚集分布。

平均擁擠度和均值的回歸式：

(3)

式中：α、β是判斷空間分布型的指標(biāo)[6]。α為截距，說明分布基本成分內(nèi)的平均擁擠程度。當(dāng)α>0時(shí)，個(gè)體間相互吸引，分布的基本成分是個(gè)體群；當(dāng)α=0時(shí)，分布的基本成分是單個(gè)個(gè)體；當(dāng)α<0時(shí)，個(gè)體間相互排斥。β為斜率，說明基本成分的空間分布。若β<1為均勻分布；β=1為隨機(jī)分布；β>1為聚集分布。

1.2 理論抽樣數(shù)的確定

(4)

1.3 序貫抽樣檢索表的編制

序貫抽樣是根據(jù)田圃調(diào)查實(shí)況，在一定的置信范圍內(nèi)利用取得的樣本信息確定合適的抽樣量或是否達(dá)到防治的指標(biāo)。

制作四季錦帶黑斑病的序貫抽樣檢索表，利用公式[8]來確定停止線的上、下限，公式為：

T(高/低)=NX±t(N(α+1)X+N(β-1)X2)1/2。

(5)

式中：T為調(diào)查葉片累計(jì)病斑數(shù)；N為抽樣葉片數(shù)；X為防治指標(biāo)(每葉病斑定為0.3)；t=1.645(保證可靠概率90%條件下的正態(tài)離差值)；α、β為平均擁擠度和均值回歸式中的參數(shù)。

實(shí)際抽樣過程中如果累計(jì)病級(jí)值總是介于序貫抽樣表所列的上下限之間而難以確定是否需要防治時(shí)，可依據(jù)下述公式確定最大抽樣植株數(shù)(達(dá)到此最大抽樣植株數(shù)時(shí)，抽樣即可終止，并以累計(jì)病級(jí)值最接近的那個(gè)界限值來作結(jié)論)：

Nmax=t2/D2((α+1)X+(β-1)X2)。

(6)

式中：Nmax為最大抽樣植株數(shù)；t=1.645；D為允許相對(duì)誤差值(本例中設(shè)為10%)；α、β、X的意義同式(5)。

2 結(jié)果與分析

2.1 四季錦帶黑斑病的空間分布型

擴(kuò)散系數(shù)法和聚集指數(shù)指標(biāo)法的判斷結(jié)果表明，四季錦帶黑斑病病斑在葉片上的空間分布型為聚集分布。每葉病斑數(shù)越少，則聚集指數(shù)相對(duì)越大(表1)。

表1 四季錦帶黑斑病病斑在葉片上的空間分布型

2.2 四季錦帶黑斑病理論抽樣數(shù)的計(jì)算

根據(jù)公式(4)，計(jì)算不同發(fā)病程度及不同精確度要求下的理論抽樣數(shù)；將α=1.89、β=2.54、t=1.96代入(4)式，計(jì)算結(jié)果見表2。由表2可見，為保證調(diào)查的精度，調(diào)查時(shí)，每個(gè)葉片上的病斑數(shù)越少，需要調(diào)查的葉片數(shù)就越多。若想獲得精確的調(diào)查結(jié)果，在常見的發(fā)病條件下(每片葉片上的病斑數(shù)1～5個(gè))，需要調(diào)查820～1 700片葉，即使每個(gè)葉片上的病斑數(shù)達(dá)到幾十個(gè)，仍然需要調(diào)查620片以上的葉片。若想獲得較為精確的調(diào)查結(jié)果，在常見的發(fā)病條件下(每片葉片上的病斑數(shù)1～5個(gè))，需要調(diào)查200～430片葉片，即使每個(gè)葉片上的病斑數(shù)達(dá)到幾十個(gè)，仍然需要調(diào)查150片以上的葉片。如果想獲得大體準(zhǔn)確的調(diào)查結(jié)果，在常見的發(fā)病條件下(每片葉上的病斑數(shù)1～5個(gè))，需要調(diào)查90～190片葉片，當(dāng)每片葉片上的病斑數(shù)達(dá)到幾十個(gè)時(shí)，需要調(diào)查70個(gè)左右的葉片即可。

表2 四季錦帶黑斑病的理論抽樣數(shù)值

2.3 序貫抽樣檢索表

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)并參考其他研究者的資料，確定防治指標(biāo)為單葉病斑數(shù)X=0.2；將t=1.645、α=1.89、β=2.54代入序貫抽樣公式，得序貫抽樣檢索表(表3)。由表3可查出，調(diào)查葉片數(shù)達(dá)到N時(shí)，若N個(gè)葉片上的累計(jì)病斑數(shù)超過上限則可確定為需防治；若累計(jì)病斑數(shù)未達(dá)到下限時(shí)，可確定為不需防治；若累計(jì)病斑數(shù)在上下限之間，則應(yīng)繼續(xù)調(diào)查。實(shí)際抽樣過程中如果累計(jì)病斑數(shù)值總是介于序貫抽樣表的上下限之間時(shí)，依據(jù)公式(6)確定最大抽樣葉片數(shù)，本例中得Nmax=390。達(dá)到此最大抽樣葉片數(shù)時(shí)，抽樣即可終止，并以累計(jì)病斑數(shù)值最接近的那一個(gè)界限值來作結(jié)論。

表3 四季錦帶黑斑病序貫抽樣檢索表

3 結(jié)論與討論

國(guó)內(nèi)目前僅見1篇對(duì)四季錦帶黑斑病的研究報(bào)道[2]。本研究獲得了四季錦帶黑斑病的空間分布及抽樣方法的研究結(jié)果，亦為國(guó)內(nèi)首次報(bào)道。這個(gè)研究結(jié)果對(duì)四季錦帶黑斑病病情調(diào)查評(píng)估工作可提供理論指導(dǎo)。研究表明:四季錦帶黑斑病病斑在葉片上分布的基本成分是個(gè)體群。其原因可能是因?yàn)樗募惧\帶黑斑病的再侵染發(fā)生很快(接種5～8d葉片表現(xiàn)癥狀[2])，病菌孢子較多降落在同一四季錦帶的葉片上，侵染后就會(huì)在同一葉片上形成若干個(gè)病斑，因此就形成基本成分是個(gè)體群這種格局。

本研究結(jié)果表明，每葉病斑數(shù)越少，則集聚指數(shù)相對(duì)越大。這是因?yàn)?，每葉病斑數(shù)較少的情況下，病菌孢子再侵染后形成的病斑不容易重疊；而每葉病斑數(shù)增多后，病菌孢子再侵染后形成的病斑間增加了相互重疊的機(jī)會(huì)，因此集聚指數(shù)會(huì)相對(duì)變小。

鄭義等[9]已經(jīng)證明，Davaid和Moore的叢生指標(biāo)、Kuno指標(biāo)、負(fù)二項(xiàng)分布指標(biāo)三者和擴(kuò)散系數(shù)指標(biāo)在判斷空間分布型的價(jià)值上完全等價(jià)，故在判斷空間分布型時(shí)只用一個(gè)基本指標(biāo)即擴(kuò)散系數(shù)指標(biāo)即可以解決問題，故本研究未進(jìn)行其它的聚集度指標(biāo)測(cè)定。

[1] 張麗麗,武艷岑,宋杭海.四季錦帶的栽培與園林應(yīng)用[J].特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物,2012(8):33-34.

[2] 韓雙.吉林省萱草等5種園林植物真菌病害研究[D].長(zhǎng)春:吉林農(nóng)業(yè)大學(xué),2014:48-52.

[3] 劉影,馬海霞,楊信東.用EXCEL中的VBA編寫植物病害流行學(xué)常用程序軟件包[J].吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2008,30(4):436-441,476.

[4]BeallG,ResciaRR.AgeneralizationoftheNeyman’scontagiousdistributions[J].Biometrics,1953,9(3):354-386.

[5]LloydM.Meancrowding[J].JAnimEcol,1967,36:1-30.

[6]IwaoS.Anewregressionmethodforanalyzingtheaggregationpatternofanimalpopulations[J].ResPopulEcol,1968,10(1):1-20.

[7]IwaoS,KunoE.Anapproachtotheanalysisofaggregationpatternsinbiologicalpopulations[J].StatisticalEcology,1971,1:461-512.

[8]IwaoS.Anewmethodofsequentialsamplingtoclassifypopulationsrelativetoacriticaldensity[J].ResPopulEcol,1975,16(2):281-288.

[9] 鄭義,段顯德,崔欣,等.梨樹銹病病斑在葉片上的空間分布型及抽樣技術(shù)[J].東北林業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2013,41(12):80-83.

Spatial Distribution Pattern and Sampling Method ofWeigelafloridaBlack Spot on Leaves//

Cui Xin

(Changchun University of Science and Technolgy, Changchun 130600, P. R. China); Duan Xiande(Liaodong University); Zheng Yi, Li Yanling(Changchun University of Science and Technolgy); Yang Xindong(Jilin Agricultural University)//Journal of Northeast Forestry University，2015,43(9)：104-106.

Weigelafloridaleaf samples with leaf spot disease were collected in Changchun, Jilin Province. The spatial distribution of theW.floridablack spot was in an aggregated distribution and the basic component of distribution was individual group. The optimum sampling number forW.floridablack spot disease was determined. By the field survey, under normal disease condition, 820-1 700 leaf samples (1-5 black spots per leaf) were required to analyze data with relatively high precision, while 90-190 leaf samples (1-5 black spots per leaf) were required to analyze data with relatively low precision. A sequential sampling search table was established to directW.floridablack spot disease control.

Weigelaflorida; Black spot disease； Spatial distribution pattern; Optimum sampling number; Sequential sampling search table

1)遼東學(xué)院博士啟動(dòng)基金項(xiàng)目(20100008)。

崔欣，女，1982年11月生，長(zhǎng)春科技學(xué)院生物食品學(xué)院，講師。E-mail：29878050@qq.com。

楊信東，吉林農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，教授。E-mail：1092911272@qq.com。

2015年5月22日。

S436.8

責(zé)任編輯：程 紅。