馮貽富,潘 偉,綦再華,蔡建軍,陳 紅*
(1.臨海市涌泉鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)綜合服務(wù)中心,浙江臨海 317021;2.臨海市古城街道農(nóng)業(yè)公共服務(wù)中心,浙江臨海 317000;3.臨海市邵家渡街道農(nóng)業(yè)公共服務(wù)中心,浙江臨海 317000;4.臨海市農(nóng)技推廣中心,浙江臨海 317000)
山藥是一種藥食兼用作物,也是重要的傳統(tǒng)特色蔬菜。臺州(臨海)是全國傳統(tǒng)山藥產(chǎn)區(qū)之一,主栽品種為紫蒔藥和白蒔藥,其富含氨基酸和營養(yǎng)物質(zhì),在中醫(yī)上具有益氣養(yǎng)陰、補脾肺腎、固精止帶的功效,深受廣大消費者的青睞。隨著近年來保健食薯的興起,種植山藥在臨海涌泉、古城、邵家渡、尤溪、東塍、小芝、匯溪、白水洋、括蒼等地逐年增多。
作為特種薯類,臺州山藥無論是紫蒔藥還是白蒔藥,在田間種植都易遭受山藥炭疽?。–olletotrichum gloeosporioides),表現(xiàn)為植株葉片及藤莖產(chǎn)生炭疽狀病斑,嚴(yán)重時可引起植株大量落葉和死藤,對生產(chǎn)構(gòu)成嚴(yán)重威脅。對于山藥炭疽病病原、發(fā)病規(guī)律和防控技術(shù)研究較多,然而對山藥炭疽病分布型方面的研究鮮見[1-11]。為此,筆者于2021 年11 月對臺州山藥炭疽病空間分布格局與抽樣技術(shù)進行了研究,以期為山藥炭疽病的監(jiān)測、防控及其相關(guān)試驗研究提供理論依據(jù)。
試驗薯地為山地,供試品種為當(dāng)?shù)刂髟云贩N紫蒔藥和白蒔藥,起壟雙行種植,壟畦寬1.8 m 左右,株距0.4 m 左右,于清明后布薯種植,11 月上中旬采收。試驗薯地設(shè)定14 塊樣地,每個樣地面積80~100 m2,連片成方。試驗中,不進行病蟲害防治,以保證其自然入侵、擴散、發(fā)展。
在山藥采收前20 d 左右,根據(jù)山藥植株炭疽病病斑或病枯葉占比程度將病情分0,1,3,5,7,9級標(biāo)準(zhǔn)。0級:全株植株無病葉,無病枯葉。1級:病葉或病枯葉占全株總?cè)~數(shù)5%以下。3級:病葉或病枯葉占全株總?cè)~數(shù)5%~15%以下。5 級:病葉或病枯葉占全株總?cè)~數(shù)15%~25%以下。7 級:病葉或病枯葉占全株總?cè)~數(shù)25%~50%以下。9 級:病葉或病枯葉占全株總?cè)~數(shù)50%以上。每塊樣地采取雙行直線取樣60株,逐株測定、記錄每株病級。
將田間調(diào)查所得數(shù)據(jù),以1 個樣地為1 組,列出每組病級的頻次分布表,并計算出發(fā)病株數(shù)、株發(fā)病率、病情指數(shù)和病株病級密度等,按每株病情病級數(shù)制成薯地空間分布頻次表。采用聚集度指標(biāo)法分別計算出病株病級平均數(shù)()、方差(V)、平均擁擠度(M*)、Beall 擴散系數(shù)C、David and Moore 叢生指數(shù)I、Water’s負二項分布參數(shù)K、Cassie指標(biāo)CA、Lioyd聚塊性指標(biāo)M*/等各值,運用這些聚焦度參數(shù)測定其空間格局。然后利用回歸模型Iwao 法(M*~回歸分析)和Taylor 冪法則等方法,進一步分析山藥炭疽病薯地分布格局。
根據(jù)Iwao(1977)提出的抽樣原理,其理論抽樣數(shù)公式為:,式中N 為最適抽取樣方數(shù),為病株病級均數(shù),t 為分布臨界值(保證概率取值),α,β 為M*~回歸參數(shù),D 為允許相對誤差:,從而建立山藥炭疽病不同發(fā)病率情況下所需的理論抽樣數(shù)模型。根據(jù)Kuno(1968)提出的新序貫抽樣理論,其通式為:Tn=(α+1)/[D02-(β-1)/n],式中Tn為已抽取的累計病株病級數(shù)量;α,β 為M*~線性回歸參數(shù),n 為抽取樣本的數(shù)量;D0為精密指標(biāo),從而建立山藥炭疽病序貫抽樣模型和序貫抽樣檢索表。
山藥炭疽病在臺州薯地侵染發(fā)病擴散較為頻繁,雖不同樣地發(fā)生的病株病級及其發(fā)病情況受品種耐病性存在顯著差異性,但一般可從藤蔓伸長期初始侵染發(fā)病,到薯塊膨大期病情漸趨峰值,然后到采收期趨向枯藤枯死。2021 年11 月收獲前對14 塊連片山藥薯地炭疽病發(fā)病情況進行普查,結(jié)果見表1。由此可見,山藥炭疽病病株的病情等級在不同樣地中存在明顯的分布差異。由于采收期病情通常在生育末期取樣,因此其病株病級與發(fā)病率的關(guān)聯(lián)往往相對滯后,故利用最小二乘法,設(shè)置線性截距為0 時,建立病株病級均值()與病株率(Q)之間的回歸方程:Q=21.026,相關(guān)程度達顯著水平。
表1 臺州薯地山藥炭疽病病株病級發(fā)生情況及其病級分布頻次表
2.2.1 聚集度指標(biāo)測定
表2 山藥炭疽病病株病級聚集度指標(biāo)測定
2.2.2 Iwao法檢驗
運用Iwao(1977)提出的M*~回歸分析法檢驗,山藥炭疽病病株空間分布結(jié)構(gòu)的相關(guān)回歸方程式為:,得α=0.837 5,即α>0,表明山藥炭疽病病株在樣地分布的基本成份是個體群,病株個體間相互吸引,病株在薯地中存在明顯的發(fā)病中心;且β=1.073,即β>1,表明病株個體群在樣地中呈聚集分布格局,即分布的基本成分個體群之間趨于聚集分布特征,個體群內(nèi)個體與核心分布相吻合。
2.2.3 Taylor法檢驗
運用Taylor(1965)的冪法則,擬合方差(V)與平均數(shù)()的冪相關(guān)回歸方程式,其結(jié)果分別為:V=。由于a=1.622 9,b=1.157 6,即b>1,進一步表明山藥炭疽病病株在樣地分布呈聚集分布特征,并且具有密度依賴性,即病株病級密度越高越趨向聚集分布,故聚集強度是隨著病情指數(shù)的上升而增強。這與聚集度指標(biāo)法分析結(jié)果相一致。
2.2.4 聚集原因分析
應(yīng)用Blackith(1961)的種群聚集均數(shù)(λ)檢驗聚集的原因,其公式為,其中k 為負二項分布的指數(shù)k 值,r 為2k 自由度當(dāng)α=0.05 時的χ2分布的函數(shù)值。將聚焦度指標(biāo)法測定的14塊樣地病株病級平均密度()與聚集均數(shù)(λ)進行相關(guān)回歸(見表3),得:。由此可知,當(dāng)薯地病株病級平均密度<0.4(相當(dāng)發(fā)病率8%)時,λ<2,其病株聚集是由于某些環(huán)境條件如氣候、栽培、植株生育狀況等所引起的;當(dāng)薯地病株病級平均密度≥0.4(相當(dāng)發(fā)病率8%)時,λ≥2,其病株聚集是由于病害本身的聚集行為與環(huán)境條件綜合影響所致。綜觀當(dāng)前山藥炭疽病年年流行發(fā)病趨勢,主要原因在于種植品種抗病性弱,病源廣泛且病菌侵染力強以及土壤和氣候條件相互促成等影響所致。故田間一旦受染則易造成病株持續(xù)擴散流行危害。
表3 臺州薯地山藥炭疽病病株聚集均數(shù)表
2.3.1 最適抽樣模型
根據(jù)Iwao的最適抽樣模型,取保證概率值t=1.96,允許誤差D1=0.2,D2=0.3,α=0.837 5,β=1.073,建立理論抽樣數(shù)模型,即得到最適抽樣模型:。應(yīng)用這些理論抽樣數(shù)模型,從而計算出山藥炭疽病不同發(fā)病率下應(yīng)抽取的最適抽樣數(shù)(見表4)。
表4 山藥炭疽病不同發(fā)病率下所需的最適抽樣數(shù)
可見,隨著發(fā)病率的增加,所需抽樣數(shù)遞減。
2.3.2 序貫抽樣
根據(jù)Kuno(1968)提出的新序貫抽樣理論,運用α=0.837 5,β=1.073,建立序貫抽樣模型為Tn=1.837 5/[D02-0.073/n],一般取D0=0.15,0.20,0.25;當(dāng)n分別為10,20,30,……,100 時,即得山藥炭疽病序貫抽樣表(見表5)。在田間調(diào)查時,可應(yīng)用序貫抽樣表進行序貫抽樣。當(dāng)調(diào)查的累計病級數(shù)達到預(yù)定精密指標(biāo)下的病級指標(biāo)時停止調(diào)查,然后將累計病級數(shù)除以取樣數(shù),即為平均密度。
表5 山藥炭疽病序貫抽樣表
調(diào)查結(jié)果和檢驗分析表明,山藥炭疽病在臺州薯地空間分布型為聚集分布,其分布的基本成分為個體群,個體間相互吸引,個體群之間呈現(xiàn)聚集分布特征,且具有密度依賴性,病株病級密度越高越趨向聚集分布,聚集強度隨病情指數(shù)上升而增強。這與王清海等[6]對核桃炭疽病分布型研究結(jié)果相似。呈現(xiàn)以上分布特征主要是因為:當(dāng)樣方病株病級密度在0.4(相當(dāng)病率8%)以下時(λ<2),聚集原因主要為某些環(huán)境如氣候、栽培條件、植株生育狀況等綜合影響所致;當(dāng)樣方病株病級密度在0.4(相當(dāng)病率8%)以上時(λ≥2),聚集原因主要為病害本身的聚集行為與環(huán)境條件綜合影響所致。試驗結(jié)果顯示,當(dāng)前山藥炭疽病發(fā)病流行趨勢嚴(yán)重,主要原因在于種植品種抗病性弱,病源廣泛且病菌侵染力強及土壤和氣候條件相互促成等影響所致。
開展田間病情監(jiān)測防控,可通過初步調(diào)查估算出病級密度后,通過查閱表4 或直接將相關(guān)參數(shù)代入理論抽樣數(shù)模型,來確定不同概率保證及誤差條件下的最適抽樣數(shù)。作為監(jiān)測調(diào)查,可對照理論抽樣數(shù)表進行,一般當(dāng)薯地病株率5%~10%(即病株病級密度0.25~0.48)時,所需允許誤差0.2的抽樣數(shù)為713~375株,允許誤差0.3的抽樣數(shù)為272~143株;當(dāng)薯地病株率20%(即病級平均密度=0.95)時,所需允許誤差0.2 的抽樣數(shù)為193株,允許誤差0.3 的抽樣數(shù)為74 株;當(dāng)薯地病株率30%~50%(即病級平均密度=1.45~2.40)時,所需允許誤差0.2 的抽樣數(shù)為129~81 株,允許誤差0.3 的抽樣數(shù)為50~31株。也可采用序貫抽樣表進行序貫抽樣。作為田間查定防治決策,應(yīng)采用序貫抽樣,即對照序貫抽樣表進行查定。當(dāng)調(diào)查的累計病級數(shù)達到預(yù)定精密指標(biāo)下的數(shù)量指標(biāo)時停止調(diào)查,累計病級數(shù)除以取樣數(shù),即為平均密度。這對測報調(diào)查和決策防治具有重要的指導(dǎo)意義。