馬鈴薯晚疫病優(yōu)化防治決策

謝成君，劉普明，謝強(qiáng)，楊寧權(quán)

（1.西吉縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏西吉756200；2.寧夏農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，寧夏銀川750001)

馬鈴薯晚疫病優(yōu)化防治決策

謝成君1*，劉普明1，謝強(qiáng)1，楊寧權(quán)2

（1.西吉縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏西吉756200；2.寧夏農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，寧夏銀川750001)

依據(jù)比利時(shí)馬鈴薯晚疫病預(yù)警系統(tǒng)模型預(yù)測(cè)，確定馬鈴薯主要生育期內(nèi)，病菌生成潛在侵染次數(shù)、代數(shù)和最佳防治期及防治次數(shù)，運(yùn)用多目標(biāo)決策方法，通過對(duì)西吉縣‘青薯9號(hào)’品種馬鈴薯晚疫病田間藥劑防治試驗(yàn)進(jìn)行決策分析，獲得了防治成本低（46.5～49.5元/667m2）、防治效果高（病指防效82.39%～85.78%）和保產(chǎn)效果好（41.40%～45.49%）的綜合效益決策矩陣及決策靶，為指導(dǎo)馬鈴薯晚疫病田間防治提供了科學(xué)依據(jù)。

馬鈴薯晚疫病；預(yù)警系統(tǒng)；管理決策

西吉縣馬鈴薯播種面積從1997年的1.4萬hm2，發(fā)展到近年的8.0萬hm2，占全縣糧食作物播種面積的49.59%～51.65%[1]。為了做好馬鈴薯晚疫病預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)及防治工作，2011年西吉縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣服務(wù)中心引進(jìn)比利時(shí)馬鈴薯晚疫病預(yù)警系統(tǒng)(System against Potato Late Blight)，經(jīng)3年應(yīng)用，逐步建立和完善馬鈴薯晚疫病數(shù)字化監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)[2-4]，全程監(jiān)測(cè)馬鈴薯晚疫病發(fā)生情況，及時(shí)發(fā)布預(yù)警情報(bào)，保證了及時(shí)用藥和防止濫用農(nóng)藥。但在田間藥劑防治上，對(duì)不同區(qū)域、抗病品種，在晚疫病侵染第幾代防治，用什么藥劑防治才能達(dá)到綜合效益最佳，有待研究探討。

本研究通過目標(biāo)決策方法[5,6]，探討當(dāng)?shù)胤乐务R鈴薯晚疫病田間優(yōu)化管理方法，為指導(dǎo)大面積防控提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 優(yōu)化管理決策分析方法

設(shè)U為管理決策空間，A為事件集(防治時(shí)間)，B為對(duì)策集(防治藥劑)，R為效果集(防治效果等目標(biāo))，則U=(A、B、R)，A與B的組合稱為局勢(shì)，Sij=(ai,bj)，而Sij與rij(效果測(cè)度)的全體為決策單元，rij/Sij=rij/(ai,bj)，其中rij根據(jù)所反映的目標(biāo)性質(zhì)，由Sij實(shí)測(cè)效果白化值換算得到。當(dāng)Sij有n個(gè)指標(biāo)時(shí)，第k個(gè)目標(biāo)效果測(cè)度記為rij（k），故有相應(yīng)決策單元rij(k)/Sij，決策向量（Si(k)，Qi(k)）及決策矩陣M(k)，n個(gè)目標(biāo)加權(quán)綜合矩陣為M(∑)。

其中：

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

1.2.1 防治決策

根據(jù)當(dāng)?shù)夭煌瑓^(qū)域抗病品種調(diào)查、品比抗性試驗(yàn)和晚疫病田間始見期，初步研究擬定土石山區(qū)、葫蘆河川道區(qū)的不同品種，應(yīng)在第3代、第4代、第5代為第1次防治的代數(shù)。以后防治次數(shù)根據(jù)當(dāng)年晚疫病侵染循環(huán)各代出現(xiàn)的次數(shù)（姊妹代）間隔時(shí)間和藥效期來確定。在防治代，第1次侵染4～6 min，用保護(hù)劑防治，在7 min以后2 d內(nèi)用治療劑進(jìn)行噴藥防治[4]。防治藥劑類型按照治療劑和保護(hù)劑交替使用的原則選擇。

1.2.2 供試藥劑及田間設(shè)計(jì)

本試驗(yàn)于2013年設(shè)在西吉縣葫蘆河川道區(qū)黃家川，選用主栽品種‘青薯9號(hào)’（較抗?。７乐螘r(shí)間事件集A設(shè)a1為第3代、a2為第4代第1次防治。防治對(duì)策集B選用藥劑（bi）及用量見表1。田間試驗(yàn)設(shè)計(jì)見表2。共13個(gè)處理（包括清水對(duì)照），各設(shè)3次重復(fù)，共39個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積25 m2(5 m×5 m)，覆膜種植，每小區(qū)種5壟10行，行距50 cm，株距33 cm，密度4 000株/667m2。5月2日播種，5月下旬出苗。

表1 馬鈴薯晚疫病田間防治藥劑及劑量Table 1Fungicide and rate used for late blight control in field

表2 馬鈴薯晚疫病田間藥劑防治試驗(yàn)設(shè)計(jì)Table 2Experimental design of late blight control in field

2 結(jié)果與分析

2.1 防治時(shí)間確定

根據(jù)馬鈴薯晚疫病預(yù)警系統(tǒng)監(jiān)測(cè)，試驗(yàn)田晚疫病為中偏重流行，事件集a1、a2均防治4次。即a1第3代侵染時(shí)間7月15日，保護(hù)劑7月20日，保護(hù)兼治療劑7月23日防治；第4代侵染時(shí)間7月26日，保護(hù)劑8月2日、治療劑8月4～6日防治；第5代侵染時(shí)間8月8日，保護(hù)劑8月10日，治療劑8月17日防治；第6代侵染時(shí)間8月24日，保護(hù)劑8月12日，治療劑9月1日防治。a2為第4代開始防治，第2次第5代、第3次第6代施藥時(shí)間同事件集a1，第4次施藥第7代，侵染時(shí)間9月4日，保護(hù)劑9月6日、治療劑9月11日防治。

2.2 防治效果

表3 馬鈴薯晚疫病不同處理防治保產(chǎn)效果Table 3Effect on yield of various treatments for late blight control

2.3 目標(biāo)效果測(cè)度

對(duì)于3個(gè)目標(biāo)，要求防治成本M（1）低，防治效果M（2）和保產(chǎn)效果M（3）好，對(duì)于M（1）采用下限測(cè)度，對(duì)于M（2）和M（3）采用上限測(cè)度，既rij=Umin/Uij，rij=Uij/ Umax，其中Umin和Umax為Sij所有實(shí)測(cè)效果最小和最大者。M（1）、M（2）和M（3）實(shí)測(cè)效果白化值如表4。

表4 馬鈴薯晚疫病不同防治方案實(shí)測(cè)效果測(cè)度值Table 4Measured value of various schemes for late blight control

將表4中資料測(cè)度后得3個(gè)目標(biāo)矩陣M（k），k=（1，2，3）。

2.4 綜合決策矩陣優(yōu)化處理

根據(jù)目標(biāo)相對(duì)重要性，經(jīng)有關(guān)專家和植保人員評(píng)估，各目標(biāo)權(quán)重為W1=0.28，W2=0.32，W3= 0.40，因此綜合目標(biāo)矩陣為：

按W（∑）中效果測(cè)度值大小，將決策元由大到小排序形成優(yōu)化綜合決策矩陣M*。

2.5 優(yōu)化綜合決策矩陣的應(yīng)用

為了便于田間管理人員的掌握和使用，可以進(jìn)一步將M(∑)

和M*改寫成決策樹和決策靶（圖1）的直觀形式。從圖1可以看出，當(dāng)?shù)伛R鈴薯晚疫病田間管理，首先應(yīng)選擇決策靶中心趨勢(shì)S22和S25，即在‘青薯9號(hào)’品種上晚疫病發(fā)生第4代開始，667m2用75%代森錳鋅WDG150 g 600倍液、75%甲霜錳鋅WP150 g 500倍液或75%代森錳鋅WDG150 g 600倍液、72%霜脲錳鋅WP150 g 500倍液，根據(jù)馬鈴薯晚疫病預(yù)警系統(tǒng)發(fā)生代數(shù)交替噴施藥劑，可達(dá)到防治成本低（46.5～49.5元/ 667m2）、防治效果高（病指防效82.39%～85.78%）和保產(chǎn)效果好（41.40%～45.49%）3個(gè)目標(biāo)綜合最佳的目的。

圖1 決策靶Figure 1Decision-making target

3 討論

經(jīng)葫蘆河川道區(qū)主栽品種‘青薯9號(hào)’馬鈴薯晚疫病優(yōu)化管理決策試驗(yàn)研究，防治首選方案為S22、S25，即于晚疫病侵染第4代開始，用代森錳鋅、甲霜錳鋅或代森錳鋅、霜脲錳鋅按常規(guī)藥量噴施，綜合效益較好。其次選用S24、S23方案。對(duì)經(jīng)濟(jì)條件好的區(qū)域還可選用S26方案。對(duì)不同區(qū)域、不同抗病品種，結(jié)合預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所掌握的代數(shù)[2]事件ai，選用以上優(yōu)化防治方案對(duì)策b2、5，可提高防治的綜合效果。

由于不同區(qū)域、不同品種的抗病性以及晚疫病侵染的遲早和農(nóng)藥等價(jià)格的變動(dòng)，在應(yīng)用決策矩陣及決策靶時(shí)，應(yīng)注意對(duì)事件、對(duì)策、目標(biāo)的設(shè)置，以及目標(biāo)權(quán)重值都需在主客觀條件的變化過程中應(yīng)不斷改進(jìn)修正，形成一個(gè)隨時(shí)變動(dòng)決策矩陣，這樣才能取得最佳效果[7]。

藥劑防治作為我國(guó)現(xiàn)階段農(nóng)作物病蟲害綜防管理的重要手段，如何改進(jìn)田間防治決策技術(shù)，實(shí)施優(yōu)化管理是一個(gè)值得研究的問題。本研究只是對(duì)當(dāng)?shù)伛R鈴薯‘青薯9號(hào)’晚疫病田間藥劑防治的現(xiàn)狀，對(duì)其實(shí)施優(yōu)化管理決策的初步嘗試，有利于克服晚疫病藥劑防治帶來的某些弊病，提高病害防治的綜合效益，以及綜防管理的決策水平。決策矩陣如何應(yīng)用于不同區(qū)域馬鈴薯晚疫病防治上，必須在晚疫病預(yù)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的前提下，有待進(jìn)一步研究。

[1]謝成君,常建平,劉普明,等.西吉縣馬鈴薯病蟲發(fā)生為害現(xiàn)狀及防治對(duì)策[J].中國(guó)農(nóng)技推廣,2008,24(11):41-43.

[2]謝成君.農(nóng)作物主要病蟲預(yù)測(cè)[M].銀川:寧夏人民出版社,1998.

[3]謝成君.用模糊綜合決策模型預(yù)測(cè)馬鈴薯晚疫病流行程度[J].馬鈴薯雜志,1994,8(1):23-25.

[4]謝成君,劉普明,王穎,等.馬鈴薯晚疫病預(yù)警系統(tǒng)在西吉縣的應(yīng)用[J].中國(guó)馬鈴薯,2014,28(2):106-110.

[5]謝成君.黑絨金龜[M].銀川:寧夏人民出版社,2005.

[6]呂雨土.浙西地區(qū)稻飛虱種群田間優(yōu)化管理決策的研究[J].昆蟲知識(shí),1993,30(6):321-324.

[7]侯殿明.蘋果園山楂紅蜘蛛優(yōu)化防治決策的研究[J].植物保護(hù), 1998,24(3):23-26.

大慶金輝農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司

大慶金輝農(nóng)業(yè)科技開發(fā)有限公司成立于2012年3月15日，是一家以農(nóng)業(yè)科技開發(fā)、農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備、化肥研發(fā)與銷售為項(xiàng)目的私營(yíng)公司，總部位于大慶國(guó)家級(jí)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)開發(fā)區(qū)。公司以服務(wù)三農(nóng)為宗旨，以質(zhì)量和誠(chéng)信求生存，以科技創(chuàng)新求發(fā)展，以廣交天下朋友為理念，以農(nóng)民增收為己任，始終以農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者的市場(chǎng)需求為導(dǎo)向，以解決生產(chǎn)中出現(xiàn)的實(shí)際問題為立足之本。

公司本著節(jié)約就是增效的觀念，重點(diǎn)研究并生產(chǎn)的產(chǎn)品有信豐圓牌馬鈴薯中微量元素水溶肥；防治早晚疫病高效、低成本新型復(fù)配藥劑（畝成本低于10元/次）；防治除草劑藥害（包括前茬、封閉及苗后除草劑使用不當(dāng)引起的）的專用藥劑；馬鈴薯種薯繁育專用播種機(jī)、收獲機(jī)等；脫毒馬鈴薯，品種有鮮薯食用型中晚熟品種‘克新13號(hào)’、‘克新18號(hào)’；淀粉加工專用型品系‘ND0702-49’；早熟品種‘早大白’、‘尤金’、荷蘭系列、‘中薯5號(hào)’和‘龍引薯1號(hào)’等。

此外，公司還重點(diǎn)發(fā)展以下幾方面的業(yè)務(wù)：

針對(duì)各地區(qū)的土壤類型及養(yǎng)分含量，結(jié)合馬鈴薯的需肥規(guī)律，為客戶制訂一整套科學(xué)合理的立體化平衡施肥技術(shù)體系。

根據(jù)各地區(qū)的氣候特點(diǎn)制訂早晚疫病綜合防治技術(shù)體系（包括高效低成本早晚疫病防治藥劑）。

致力于馬鈴薯種薯繁育技術(shù)體系及種薯質(zhì)量控制技術(shù)研究，可根據(jù)客戶的需求，對(duì)馬鈴薯種薯生產(chǎn)進(jìn)行全程指導(dǎo)。

聯(lián)系地址：大慶市高新區(qū)火炬新街40號(hào)郵編：163310

聯(lián)系人：金光輝郵箱：dqjhny@163.com

聯(lián)系電話：0459-6280535 13946967350

Optimize Decision-making for Potato Late Blight Control

XIE Chengjun1＊,LIU Puming1,XIE Qiang1,YANG Ningquan2
(1.Xiji Agricultural Technology Extension and Service Center,Xiji,Ningxia 756200,China;
2.Ningxia Agricultural Technology Extension Station,Yinchuan,Ningxia 750001,China)

Based on a Belgium Warning System against Potato Late Blight,potential infection number,generation of Phytophora infestans de Bary,and optimal spray time and number of spray were determined using a multi-objective decision method.Basedontheanalysisonafieldtrialforlateblightcontrolof'Qingshu9'inXijiCounty,decision-makingmatrixandtarget were established for low cost(46.5-49.5 Yuan/667m2),high late blight control efficiency(efficiency for disease index 82.39%-85.78%),andhighyieldincrease(41.40%-45.49%).Thesedataprovideasoundbaseforguidinglateblightcontrolinfield.

potato late blight;prewarning system;decision-making

S532

B

1672－3635（2014）06-0357-05

2014-04-26

2013年寧夏回族自治區(qū)科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目。

謝成君（1956-），男，研究員，從事農(nóng)作物病蟲害的防治、預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)研究及推廣工作。

謝成君，E-mail:zbxcj@163.com。