棗樹縮果病空間分布格局和抽樣技術(shù)研究

張 鋒， 李英梅， 李瑞婷， 陳志杰， 嚴(yán) 攀

（1.陜西省動物研究所，西安 710032；2.渭南師范學(xué)院，渭南 714000；3.陜西省渭南市植保植檢站，714000）

棗縮果病又名棗鐵皮病、棗腰縮果病、棗萎蔫果病等，該病主要危害果實，引起果腐和棗果提前脫落［1－4］。近年來，隨著關(guān)中地區(qū)棗樹生長年限的延長及面積增加，棗樹縮果病的發(fā)生面積不斷擴大，危害日趨加重，已經(jīng)成為陜西關(guān)中地區(qū)棗樹生產(chǎn)上的一種常發(fā)性病害，給棗農(nóng)帶來了巨大的經(jīng)濟損失，據(jù)調(diào)查，一般年份減產(chǎn)30%～50%，嚴(yán)重時達(dá)80%以上。棗樹縮果病空間分布格局是該病病原菌的重要屬性之一，研究其田間分布格局可提高抽樣的準(zhǔn)確性，有利于病害測報。為此，作者于2007年對棗縮果病進行了調(diào)查，就其空間分布格局和抽樣技術(shù)進行了初步研究，為生產(chǎn)防治提供參考依據(jù)?，F(xiàn)將結(jié)果報道如下。

1 材料與方法

1.1 調(diào)查方法

調(diào)查地設(shè)在陜西關(guān)中平原東部大荔縣的馮村鎮(zhèn)、安仁鎮(zhèn)、埝橋鄉(xiāng)、城關(guān)鎮(zhèn)、趙渡鄉(xiāng)、雨林鄉(xiāng)6個鄉(xiāng)鎮(zhèn)。2005年8月下旬至9月初，在棗樹縮果病危害盛期，在以上地點選擇栽植密度一致、立地條件相似、有代表性的棗園9個，五點取樣，每點取6株棗樹，每株按東、南、西、北4個方位選取25個果，每株共調(diào)查100個果，以1株（100個果）為1個樣方，記錄病果數(shù)，統(tǒng)計各樣方的病果率。

1.2 分布型的測定方法

聚集指標(biāo)法：采用擴散系數(shù)C，叢生指標(biāo)I，Cassie，R.m指標(biāo)CA，聚集性指標(biāo)m＊／m，K 指標(biāo)測定聚集程度和分布型，并進一步運用Taylor的冪法則（S2＝amb）和Iwao的m＊－m直線回歸法（m＊＝α＋βm）對分布的內(nèi)在結(jié)構(gòu)作綜合分析，采用Blackith提出的種群聚集均數(shù)（λ）分析其聚集原因［5－7］。根據(jù)Iwao提出的抽樣原理確定最適理論抽樣數(shù)和序貫抽樣數(shù)，其計算公式分別為：式中D為允許誤差，m為調(diào)查的樣方內(nèi)病果率，N為最適理論抽樣數(shù)，m0為樣方病果率達(dá)5%時暫定的防治指標(biāo)，t為概率保證，α、β為m＊－m直線回歸模型中的常數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1 聚集度指標(biāo)

匯總整理計算各種聚集度指標(biāo)值，結(jié)果見表1。可以看出各樣地的棗縮果病I指標(biāo)大于0，m＊／m指標(biāo)大于1，CA指標(biāo)大于0，擴散系數(shù)C大于1，K指標(biāo)大于0，根據(jù)判定標(biāo)準(zhǔn)，棗縮果病病果在田間為聚集分布，但在不同樣地分布的聚集程度有差異。

表1 棗縮果病聚集度指標(biāo)的測定

2.2 Taylor冪指數(shù)

Taylor分析S2與m的關(guān)系為S2＝amb或lgS2＝lga＋blgm，a表示抽樣因素，b為聚集特征指數(shù)，經(jīng)測定S2與m回歸直線方程為lgS2＝－0.026 35＋1.387 20lgm（R＝0.920 5），見圖1，對回歸關(guān)系的顯著性進行方差分析，得F＝38.834 8，p＝0.004 3＜0.01，回歸關(guān)系顯著。b＞1，表明棗縮果病病果的聚集度具有密度依賴性，隨著病果密度的提高，聚集度愈高。

圖1 方差S2與平均密度m的回歸關(guān)系

2.3 Iwao m＊－m回歸分析

Iwao提出平均擁擠度m＊與平均數(shù)m的關(guān)系，回歸關(guān)系式為m＊＝α＋βm，截距α和回歸系數(shù)β揭示種群分布特征，α表示分布的基本成分，β說明基本成分的空間分布型。棗縮果病m＊－m回歸方程為m＊＝0.462 2＋1.082 9m（R＝0.991 5），F(xiàn)＝407.308 9，p＝0＜0.01；方程回歸關(guān)系顯著。而且回歸方程中α＞0，β＞1，說明棗縮果病為聚集分布，并且病果間相互吸引，其分布的基本成分為個體群，在大田中存在明顯的發(fā)病中心。

2.4 影響病果聚集的因素分析

病害在空間的聚集原因，既可能受某些環(huán)境因素的影響，也可能是由本身行為特性的聚集習(xí)性所致。應(yīng)用Blackith（1961）的種群聚集均數(shù)檢驗病果率聚集原因。λ＝mγ／aK，K為病果在各地塊負(fù)二項分布K值的平均值，γ為具有自由度等于2k的（卡方）分布的函數(shù)值，計算時應(yīng)用a＝0.5的概率值。測定結(jié)果見表1，可以看出，棗縮果病9個標(biāo)準(zhǔn)地的λ值均大于2，說明棗縮果聚集的原因是由于聚集行為與環(huán)境因素共同影響所致。

圖2 平均擁擠度m＊與平均數(shù)m的回歸關(guān)系

2.5 抽樣技術(shù)

田間抽樣調(diào)查時，應(yīng)知道抽取多少樣本數(shù)量，即可達(dá)到所需要的精度。因此，需確定最適抽樣數(shù)。根據(jù)Iwao（1977）最適理論抽樣模型，得知m＊－m回歸方程的α、β值及平均密度m，再給定允許誤差D與置信概率90%相應(yīng)的D＝0.1，0.2，0.3，根據(jù)公式，當(dāng)t＝1.96，N＝t2／D2［（α＋1）／m＋β－1］，N1.96＝3.842／D（1.463／m＋0.083）；當(dāng)t＝1.64，N1.64＝2.69／D（1.463／m＋0.083），即 可 獲得在各種密度下的最適抽樣數(shù)（表2）。當(dāng)t＝1.96，D為0.2時，病果率為5%，所需病株抽樣數(shù)為36；病果率為15%時，病株抽樣數(shù)為17，病果率為50%時，病株抽樣數(shù)為11，可見，隨病果密度增加所調(diào)查的樣方逐漸減少，但在相同病果密度下，抽樣數(shù)又隨著允許誤差的減少而提高。在實際調(diào)查中要根據(jù)人力與時間的情況而選擇相應(yīng)的允許誤差，并確定該調(diào)查地塊的病果密度，然后查表確定詳細(xì)調(diào)查時的株數(shù)。

表2 棗縮果病在不同密度病株最適抽樣數(shù)

2.6 序貫抽樣

序貫抽樣是根據(jù)田間調(diào)查，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判斷是否達(dá)到防治的指標(biāo)。根據(jù)Iwao方法，設(shè)臨界防治指標(biāo)為m0，上下限公式為：

以m0暫定為棗縮果病防治指標(biāo)，病果率為5%，即m0＝5。分別將m0及α、β值和t＝1.96代入上式。得：T0（n）＝5n±6.005如果調(diào)查5株棗樹時，累計病果超過38個，需進行防治，累計病果數(shù)超少于12個，不需防治；調(diào)查100株時，累計病果數(shù)超過560個，需進行防治，累計病果數(shù)超少于440個，不需防治，累計病果數(shù)在上下限之間，則往下繼續(xù)抽樣。當(dāng)不易下結(jié)論時，通過公式Nmax＝t2／d2｜（α＋1）m0＋（β－1）m20｜，確定最大抽樣數(shù)，估計密度所允許的置信限，取t＝1，D＝0.3，得：Nmax＝318.15，即最大抽樣數(shù)為318株（表3）。

表3 棗縮果病株序貫抽樣分析表

3 結(jié)論

植物病害流行的空間動態(tài)是由物種的遺傳特性和生態(tài)環(huán)境條件所決定的，由病原物及其介體在空間擴散而形成的。對于真菌病害而言，病原種群數(shù)量、空間分布和擴散特征，以及環(huán)境因子對其生態(tài)學(xué)行為和種群動態(tài)過程的影響，在很大程度上影響著病害的發(fā)生與流行狀況［8－11］。棗縮果病主要由真菌引起，并通過風(fēng)雨和昆蟲傳播，因此，其發(fā)生與流行在很大程度上受氣候條件和媒介刺吸式昆蟲種群數(shù)量等因子的影響，其病株在大田的分布表現(xiàn)應(yīng)為不均勻狀態(tài)。

通過聚集度指標(biāo)測定，棗縮果病病果在田間呈聚集分布。Iwao和Taylor法對棗縮果病病果在田間的空間分布測定，仍呈聚集分布。其中Iwaom＊－m回歸方法分析表明，病果空間分布的基本成分是個體群，個體間相互吸引，病株在大田中存在明顯的發(fā)病中心；Taylor冪法則分析表明，棗縮果病病果個體的空間格局隨著病果密度的提高而趨于聚集分布。這與棗縮果病病菌的生物學(xué)特性相一致，根據(jù)調(diào)查，棗縮果病病菌在棗樹皮、棗頭、棗吊、棗枝條、棗落葉越冬，分生孢子成熟后，通過風(fēng)雨和昆蟲引起再傳播，加之棗果在棗樹上的聚集性，所以棗縮果病具有明顯發(fā)病中心，而且發(fā)病中心內(nèi)病果呈聚集分布，因此棗縮果病聚集的原因是由于病原自身聚集行為與環(huán)境因素共同影響所致。

植物病害的抽樣難度很大，樣方的大小對統(tǒng)計分析結(jié)果影響顯著，為了進行抽樣技術(shù)的研究，作者以每株（100個果）為1個樣方，用Iwao最適理論抽樣模型N＝t2／D2［（α＋1）／m＋β－1］，計算出不同發(fā)病率情況下所需的最適抽樣數(shù)。結(jié)果表明，隨著發(fā)病率的增加，所需抽樣數(shù)遞減。建立序貫抽樣模型為T0（n）＝5n±6.005調(diào)查數(shù)量N株時，若累計病情指數(shù)超過上界可定為防治對象田，若累計病情指數(shù)未達(dá)到下界時，不防治，若累計病情指數(shù)在上下界之間，則應(yīng)繼續(xù)調(diào)查，通過公式Nmax＝t2／d2｜（α＋1）m0＋（β－1）｜，確定最大抽樣數(shù)為318株。

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