论文部分内容阅读
摘要：采用随机调查、空间分布型检验和线形回归方法，研究了甘肃民勤蜜瓜田藜科藜属杂草空间分布型及其抽样技术。结果表明，苗期蜜瓜田藜科藜属杂草空间分布型呈聚集分布。根据平均拥挤度（M*）与平均密度（）Iwao回归关系，建立了蜜瓜田藜科藜属杂草防治理论抽样数模型及其序贯抽样模型。
关键词：蜜瓜;藜科藜属;杂草;空间分布型;理论抽样模型
中图分类号：S451 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2021）10-0051-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.10.011
Spatial Distribution Pattern and Sampling Technology of Chenopodiaceae Weeds in Honeydew Melon Fields of Minqin County
LI Ping 1， HE Jiawei 2
（1. Wuwei Agriculture and Technology Extension Center， Wuwei Gansu 733000， China; 2. School of Mathematics and Computer Science， Shaanxi University of Technology， Hanzhong Shaanxi 723000， China）
Abstract：The spatial distribution pattern and sampling technology of Chenopodiaceae weeds in Minqin honeydew melon fields were studied by random survey，spatial distribution pattern test and linear regression methods. The results showed that the spatial distribution pattern of Chenopodiaceae weeds in seedling honeydew melon fields was aggregated. According to the Iwao regression relationship between the average crowding degree（M*） and the average density（），the control theoretical sampling number model and sequential sampling model of Chenopodiaceae weed in honeydew melon fields were estalished.
Key words：Honeydew melon;Chenopodiaceae Chenopodium;Weed;Spatial distribution type;Theoretical sampling model
蜜瓜屬于葫芦科黄瓜属甜瓜种，兼具水果和蔬菜特性，营养丰富，具有食疗保健、祛痰、调理肠胃、补充能量、生津止渴、延缓衰老、预防多种疾病等作用[1 - 5 ]。民勤为甘肃省武威市下辖县，地处河西走廊东北部，被巴丹吉林、腾格里两大沙漠包围，地貌形态复杂，气候差异性大[6 ]，病虫害少，具备生产蜜瓜优势自然禀赋，蜜瓜是民勤县现代农业优势特色主导产业与脱贫攻坚支柱型产业之一，被誉为“中国蜜瓜之乡”。近年来，我们在甘肃省民勤县蜜瓜生产区调查发现，藜科藜属（Chenopodiaceae Chenopodium） 杂草是蜜瓜苗期田间发生较为常见的杂草类型之一。藜科植物多数为一年生草本植物，少数为半灌木或灌木，极少数为小乔木，主要生长在盐碱地区和北方各省的干旱地区。其特点是根系发达，多数器官组织液中富含盐分，通过与其他植物竞争地上和地下的空间、光照、空气、水分、养分等抑制其他植物的生长[7 ]。目前，有关甘肃河西地区蜜瓜田藜科杂草空间分布型及其预测预报技术相关研究鲜有报道，部分地区仍存在部分农户对该杂草防治不合理、专业化统防统治科学依据亟待提高的问题。因此，我们选择甘肃民勤蜜瓜生产地，进行了藜科杂草空间分布型及其抽样技术调查研究，旨在为蜜瓜生产中藜科杂草测报防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 调查地点和方法
调查地点为甘肃省民勤县收成乡珍宝村。当地平均海拔1 320 m，耕层土壤有机质含量7.2 g/kg。指示蜜瓜品种为金红宝，2021年4月27 — 28日露地定植，株行距0.4 m×1.3 m，5月18日随机选择260～300 m2为1个样本田，每样本田按棋盘式横向均匀选5个点，纵向均匀选择10个点，每点为1个样方，每个样方4株蜜瓜幼苗，面积0.52 m2。每个样本田调查50个样方。共调查样本田5个、样方250个，分别统计各样方内藜科藜属杂草数量，制作χ2频次表。
1.2 空间分布型检验
1.2.1 聚集度指标检验 采用扩散系数C、Cassie指标CA、Lloyd聚集指数M*/m、David&Moore丛生指数I以及聚集均数λ检验空间分布型[8 ]。
1.2.2 线性回归检验 对平均拥挤度（M*）与平均密度（）进行Iwao回归检验，方程式为M*=α+β。对方差（S2）与平均密度（）进行Taylor回归检验，当α > 0，个体间相互吸引，分布的基本成分是个体群;当α=0，分布的基本成分是单个个体;当α < 0，个体间相互排斥。当β=1时，随机分布;当β < 1时，均匀分布;当β > 1时，聚集分布。将方差S2与平均密度取对数值后做Taylor回归lg（S2）= lga+blg（）。当b=1时，空间分布为随机分布;当b > 1时，空间分布为聚集分布;当b趋近于0时，空间分布为均匀分布[8 ]。 1.3 理论抽样模型和序贯抽样模型
Iwao理论抽样数模型N=t2/D2[（α+1）/ m+β-1]，N为最适抽样数或理论抽样数，m=即平均密度，D为相对允许误差限，t为置信区间分布值（一般取95%置信区间即t= 1.96），α、β同Iwao回归方程参数。
根据Iwao序贯抽样模型T（1、 2）=nm0±t计算抽样的上下限T1和T2值。式中，n即抽样数，m0即防治指标，t为置信区间分布值（一般取95%置信区间即t=1.96）;α、β同Iwao理论抽样模型参数。
Iwao最大抽样数模型Nmax=t2/d2[（α+1）m0+（β-1）m02）]，d为绝对误差限，m0、t、α、β同Iwao序贯抽样模型参数。
采用Excel 2003和DPS 17.10软件处理数据。
2 结果与分析
2.1 空间分布型检验
由表1可知，1～5号田的χ2值均小于该自由度下负二项分布P0.05时的χ2值，表示上述田间杂草的实际分布与负二项分布模型显著相符。负二项分布属于聚集分布，因此可得出1～5号样本田杂草空间分布呈聚集分布。
由表2可知，1～5号田的扩散系数C > 1，Lloyd聚集指数M*/m > 1，Cassie指数CA > 0，丛生指数I > 0，表示上述田间杂草空间分布型呈聚集分布。1～5号田的聚集均数λ > 2，表示上述田间杂草聚集分布受环境条件或杂草本身特性的任一个因素决定[8 ]。聚集均数（λ）和平均密度（）方程式是λ= 1.097 9- 0.385 5，R2=0.997 9，F=1 403.48 > F0.01，表示杂草聚集程度与平均密度极显著正相关。
2.2 理论抽样模型与序贯抽样模型
平均拥挤度（M*）和平均密度（）Iwao回归显著，方程式M*=0.705 5+1.341 5，R2= 0.895 9，F=25.82 > F0.05，式中基本扩散指数α=1.341 5 > 0，密度扩散系数β=0.705 5≈1，表示杂草空间分布型呈聚集分布。方差（S2）和平均密度（）Taylor回归不显著，方程式lg（S2）=0.337 4 lg（）+0.461 1，R2=0.249 6，F= 0.74 < F0.05。根据Iwao回归式和Iwao理论抽样模型，一般取95%置信度（即t=1.96），可得出苗期蜜瓜田藜科藜属杂草最适抽样模型N=3.841 6/D2（2.341 5/-0.294 5）。
根据Iwao序贯抽样模型，假定本例藜科藜属杂草防治指标每样方4株，即m0= 4.0;取95%置信区间即t=1.96，可得出相应序贯抽样方程T（1、 2）=4n±4.228 3。根据最大抽样模型应用本例，一般取95%置信值即t=1.96，可得出本例估计防治指标最大抽样式Nmax=17.878 8/d2。应用中，若取绝对误差限d=0.1，可得出Nmax≈111.7，即当估计防治指标每样方藜科藜属杂草数量（4.0±0.4）株时，田间调查的最大抽样数是112个;若d=0.2，可得出Nmax≈27.9，即当估计防治指标每样方藜科藜属杂草数量（4.0±0.8）株时，田间调查的最大抽样数是28个;若d=0.3，可得出Nmax≈12.4，即当估计防治指标每样方藜科藜属杂草数量（4.0±1.2）株时，田间调查的最大抽样数为12个。
3 结论与讨论
藜科藜属杂草是甘肃农田分布普遍，发生较为常见的杂草类型之一[9 ]。通过抽样调查、空间分布型检验和聚集强度指标检验，表明甘肃民勤沿沙地区蜜瓜田藜科藜属杂草空间分布型呈聚集分布，栽培环境或杂草本身特性都可能是影响藜科杂草聚集分布的主要因素，与苗期洋葱田藜科杂草空间分布型基本一致[10 ]，为民勤蜜瓜生产中藜科杂草治理和栽培条件田间管理提供了新思路。建立了民勤蜜瓜田藜科藜属杂草防治理论抽样数模型N=3.841 6/D2（2.341 5/- 0.294 5）、估计防治指标序贯抽样模型 T（1、 2）= 4n±4.228 3及其最大抽样数模型Nmax=17.878 8/d2。
本文研究为民勤县特色蜜瓜田藜科杂草测报防治提供了参考，建立的序贯抽样技术可供蜜瓜生产基地或基层专业化统防统治组织参考。实际应用中，可根据预备调查时的藜科杂草平均密度、允许误差范围通过理论抽样方程求出最适抽样数，再根据序贯抽样方程求出上下限T1和T2值。当抽样调查的杂草数量大于上限值T1，即杂草危害高于防治指标，需要开展防治;当抽样调查的杂草数量小于下限值T2，即杂草危害低于防治指标，不需要防治;当抽样调查的杂草数量在T1～T2，仍需进行抽样调查。在序贯分析中，有时会遇到调查数据始终在T1～T2，导致抽样一直进行，得不出是否防治的结论。此时可将防治指标（m0）代入最大抽样式求出最大抽样数（Nmax），然后根据序贯抽样方程求出最大抽样数的上下限T1和T2值。当调查到最大抽样数时，若抽样调查的杂草数量仍在T1～T2，则根据该数值最靠近的边界限值决定是否开展防治。
参考文献：
[1] 李 晶，马玉霞，詹文平，等. 民勤县蜜瓜产业发展现状与建议[J]. 中国瓜菜，2020，
33（12）：113-116.
[2] 刘仁照，魏伟业. 民勤县蜜瓜产业发展现状与思考[J]. 中国农技推广，2020，36（6）：18-20.
[3] 李裕荣，文林宏，陈小均，等. 贵州金香蜜瓜无公害栽培技術[J]. 农技服务，2020，37（11）：61-63.
[4] 吴德雄，巩玉芳. 敦煌市蜜瓜产业现状及对策[J]. 农业科技与信息，2020（19）：83.
[5] 吉 蓉. 瓜州县蜜瓜产业发展的调查与思考[J]. 农业科技与信息，2017（21）：75-76.
[6] 华和春. 黄花滩生态移民区日光温室产业发展现状及建议[J]. 甘肃农业科技，2021，52（4）：82-84.
[7] 张 勇，王一峰，王俊龙，等. 甘肃藜科植物区系地理研究[J]. 兰州大学学报（自然科学版）， 2005，41（2）：41-45.
[8] 王厚振，华尧楠，牟吉元. 棉铃虫预测预报与综合治理[M]. 北京：中国农业出版社，1999.
[9] 陈 琳，刁绍东，顾明洁，等. 甘肃农田常见杂草种类与群落组成[J]. 西北农业大学学报，1997，25（5）：55-58.
[10] 李 平，戴 伟. 藜科杂草在洋葱育苗田的空间分布型及其抽样技术[J]. 甘肃农业科技，2021，52（4）：49-52.
（本文责编：陈 珩）
收稿日期：2021 - 06 - 09
基金项目：武威市科技局项目“武威市设施农业病虫害防控减药技术”（WW2002013）。
作者简介：李 平（1983 — ），男，陕西西安人，农艺师，硕士，主要从事植物保护研究和推广工作。联系电话：（0）13884093137。Email：274620558@qq.com。
关键词：蜜瓜;藜科藜属;杂草;空间分布型;理论抽样模型
中图分类号：S451 文献标志码：A 文章编号：1001-1463（2021）10-0051-04
doi：10.3969/j.issn.1001-1463.2021.10.011
Spatial Distribution Pattern and Sampling Technology of Chenopodiaceae Weeds in Honeydew Melon Fields of Minqin County
LI Ping 1， HE Jiawei 2
（1. Wuwei Agriculture and Technology Extension Center， Wuwei Gansu 733000， China; 2. School of Mathematics and Computer Science， Shaanxi University of Technology， Hanzhong Shaanxi 723000， China）
Abstract：The spatial distribution pattern and sampling technology of Chenopodiaceae weeds in Minqin honeydew melon fields were studied by random survey，spatial distribution pattern test and linear regression methods. The results showed that the spatial distribution pattern of Chenopodiaceae weeds in seedling honeydew melon fields was aggregated. According to the Iwao regression relationship between the average crowding degree（M*） and the average density（），the control theoretical sampling number model and sequential sampling model of Chenopodiaceae weed in honeydew melon fields were estalished.
Key words：Honeydew melon;Chenopodiaceae Chenopodium;Weed;Spatial distribution type;Theoretical sampling model
蜜瓜屬于葫芦科黄瓜属甜瓜种，兼具水果和蔬菜特性，营养丰富，具有食疗保健、祛痰、调理肠胃、补充能量、生津止渴、延缓衰老、预防多种疾病等作用[1 - 5 ]。民勤为甘肃省武威市下辖县，地处河西走廊东北部，被巴丹吉林、腾格里两大沙漠包围，地貌形态复杂，气候差异性大[6 ]，病虫害少，具备生产蜜瓜优势自然禀赋，蜜瓜是民勤县现代农业优势特色主导产业与脱贫攻坚支柱型产业之一，被誉为“中国蜜瓜之乡”。近年来，我们在甘肃省民勤县蜜瓜生产区调查发现，藜科藜属（Chenopodiaceae Chenopodium） 杂草是蜜瓜苗期田间发生较为常见的杂草类型之一。藜科植物多数为一年生草本植物，少数为半灌木或灌木，极少数为小乔木，主要生长在盐碱地区和北方各省的干旱地区。其特点是根系发达，多数器官组织液中富含盐分，通过与其他植物竞争地上和地下的空间、光照、空气、水分、养分等抑制其他植物的生长[7 ]。目前，有关甘肃河西地区蜜瓜田藜科杂草空间分布型及其预测预报技术相关研究鲜有报道，部分地区仍存在部分农户对该杂草防治不合理、专业化统防统治科学依据亟待提高的问题。因此，我们选择甘肃民勤蜜瓜生产地，进行了藜科杂草空间分布型及其抽样技术调查研究，旨在为蜜瓜生产中藜科杂草测报防治提供参考。
1 材料与方法
1.1 调查地点和方法
调查地点为甘肃省民勤县收成乡珍宝村。当地平均海拔1 320 m，耕层土壤有机质含量7.2 g/kg。指示蜜瓜品种为金红宝，2021年4月27 — 28日露地定植，株行距0.4 m×1.3 m，5月18日随机选择260～300 m2为1个样本田，每样本田按棋盘式横向均匀选5个点，纵向均匀选择10个点，每点为1个样方，每个样方4株蜜瓜幼苗，面积0.52 m2。每个样本田调查50个样方。共调查样本田5个、样方250个，分别统计各样方内藜科藜属杂草数量，制作χ2频次表。
1.2 空间分布型检验
1.2.1 聚集度指标检验 采用扩散系数C、Cassie指标CA、Lloyd聚集指数M*/m、David&Moore丛生指数I以及聚集均数λ检验空间分布型[8 ]。
1.2.2 线性回归检验 对平均拥挤度（M*）与平均密度（）进行Iwao回归检验，方程式为M*=α+β。对方差（S2）与平均密度（）进行Taylor回归检验，当α > 0，个体间相互吸引，分布的基本成分是个体群;当α=0，分布的基本成分是单个个体;当α < 0，个体间相互排斥。当β=1时，随机分布;当β < 1时，均匀分布;当β > 1时，聚集分布。将方差S2与平均密度取对数值后做Taylor回归lg（S2）= lga+blg（）。当b=1时，空间分布为随机分布;当b > 1时，空间分布为聚集分布;当b趋近于0时，空间分布为均匀分布[8 ]。 1.3 理论抽样模型和序贯抽样模型
Iwao理论抽样数模型N=t2/D2[（α+1）/ m+β-1]，N为最适抽样数或理论抽样数，m=即平均密度，D为相对允许误差限，t为置信区间分布值（一般取95%置信区间即t= 1.96），α、β同Iwao回归方程参数。
根据Iwao序贯抽样模型T（1、 2）=nm0±t计算抽样的上下限T1和T2值。式中，n即抽样数，m0即防治指标，t为置信区间分布值（一般取95%置信区间即t=1.96）;α、β同Iwao理论抽样模型参数。
Iwao最大抽样数模型Nmax=t2/d2[（α+1）m0+（β-1）m02）]，d为绝对误差限，m0、t、α、β同Iwao序贯抽样模型参数。
采用Excel 2003和DPS 17.10软件处理数据。
2 结果与分析
2.1 空间分布型检验
由表1可知，1～5号田的χ2值均小于该自由度下负二项分布P0.05时的χ2值，表示上述田间杂草的实际分布与负二项分布模型显著相符。负二项分布属于聚集分布，因此可得出1～5号样本田杂草空间分布呈聚集分布。
由表2可知，1～5号田的扩散系数C > 1，Lloyd聚集指数M*/m > 1，Cassie指数CA > 0，丛生指数I > 0，表示上述田间杂草空间分布型呈聚集分布。1～5号田的聚集均数λ > 2，表示上述田间杂草聚集分布受环境条件或杂草本身特性的任一个因素决定[8 ]。聚集均数（λ）和平均密度（）方程式是λ= 1.097 9- 0.385 5，R2=0.997 9，F=1 403.48 > F0.01，表示杂草聚集程度与平均密度极显著正相关。
2.2 理论抽样模型与序贯抽样模型
平均拥挤度（M*）和平均密度（）Iwao回归显著，方程式M*=0.705 5+1.341 5，R2= 0.895 9，F=25.82 > F0.05，式中基本扩散指数α=1.341 5 > 0，密度扩散系数β=0.705 5≈1，表示杂草空间分布型呈聚集分布。方差（S2）和平均密度（）Taylor回归不显著，方程式lg（S2）=0.337 4 lg（）+0.461 1，R2=0.249 6，F= 0.74 < F0.05。根据Iwao回归式和Iwao理论抽样模型，一般取95%置信度（即t=1.96），可得出苗期蜜瓜田藜科藜属杂草最适抽样模型N=3.841 6/D2（2.341 5/-0.294 5）。
根据Iwao序贯抽样模型，假定本例藜科藜属杂草防治指标每样方4株，即m0= 4.0;取95%置信区间即t=1.96，可得出相应序贯抽样方程T（1、 2）=4n±4.228 3。根据最大抽样模型应用本例，一般取95%置信值即t=1.96，可得出本例估计防治指标最大抽样式Nmax=17.878 8/d2。应用中，若取绝对误差限d=0.1，可得出Nmax≈111.7，即当估计防治指标每样方藜科藜属杂草数量（4.0±0.4）株时，田间调查的最大抽样数是112个;若d=0.2，可得出Nmax≈27.9，即当估计防治指标每样方藜科藜属杂草数量（4.0±0.8）株时，田间调查的最大抽样数是28个;若d=0.3，可得出Nmax≈12.4，即当估计防治指标每样方藜科藜属杂草数量（4.0±1.2）株时，田间调查的最大抽样数为12个。
3 结论与讨论
藜科藜属杂草是甘肃农田分布普遍，发生较为常见的杂草类型之一[9 ]。通过抽样调查、空间分布型检验和聚集强度指标检验，表明甘肃民勤沿沙地区蜜瓜田藜科藜属杂草空间分布型呈聚集分布，栽培环境或杂草本身特性都可能是影响藜科杂草聚集分布的主要因素，与苗期洋葱田藜科杂草空间分布型基本一致[10 ]，为民勤蜜瓜生产中藜科杂草治理和栽培条件田间管理提供了新思路。建立了民勤蜜瓜田藜科藜属杂草防治理论抽样数模型N=3.841 6/D2（2.341 5/- 0.294 5）、估计防治指标序贯抽样模型 T（1、 2）= 4n±4.228 3及其最大抽样数模型Nmax=17.878 8/d2。
本文研究为民勤县特色蜜瓜田藜科杂草测报防治提供了参考，建立的序贯抽样技术可供蜜瓜生产基地或基层专业化统防统治组织参考。实际应用中，可根据预备调查时的藜科杂草平均密度、允许误差范围通过理论抽样方程求出最适抽样数，再根据序贯抽样方程求出上下限T1和T2值。当抽样调查的杂草数量大于上限值T1，即杂草危害高于防治指标，需要开展防治;当抽样调查的杂草数量小于下限值T2，即杂草危害低于防治指标，不需要防治;当抽样调查的杂草数量在T1～T2，仍需进行抽样调查。在序贯分析中，有时会遇到调查数据始终在T1～T2，导致抽样一直进行，得不出是否防治的结论。此时可将防治指标（m0）代入最大抽样式求出最大抽样数（Nmax），然后根据序贯抽样方程求出最大抽样数的上下限T1和T2值。当调查到最大抽样数时，若抽样调查的杂草数量仍在T1～T2，则根据该数值最靠近的边界限值决定是否开展防治。
参考文献：
[1] 李 晶，马玉霞，詹文平，等. 民勤县蜜瓜产业发展现状与建议[J]. 中国瓜菜，2020，
33（12）：113-116.
[2] 刘仁照，魏伟业. 民勤县蜜瓜产业发展现状与思考[J]. 中国农技推广，2020，36（6）：18-20.
[3] 李裕荣，文林宏，陈小均，等. 贵州金香蜜瓜无公害栽培技術[J]. 农技服务，2020，37（11）：61-63.
[4] 吴德雄，巩玉芳. 敦煌市蜜瓜产业现状及对策[J]. 农业科技与信息，2020（19）：83.
[5] 吉 蓉. 瓜州县蜜瓜产业发展的调查与思考[J]. 农业科技与信息，2017（21）：75-76.
[6] 华和春. 黄花滩生态移民区日光温室产业发展现状及建议[J]. 甘肃农业科技，2021，52（4）：82-84.
[7] 张 勇，王一峰，王俊龙，等. 甘肃藜科植物区系地理研究[J]. 兰州大学学报（自然科学版）， 2005，41（2）：41-45.
[8] 王厚振，华尧楠，牟吉元. 棉铃虫预测预报与综合治理[M]. 北京：中国农业出版社，1999.
[9] 陈 琳，刁绍东，顾明洁，等. 甘肃农田常见杂草种类与群落组成[J]. 西北农业大学学报，1997，25（5）：55-58.
[10] 李 平，戴 伟. 藜科杂草在洋葱育苗田的空间分布型及其抽样技术[J]. 甘肃农业科技，2021，52（4）：49-52.
（本文责编：陈 珩）
收稿日期：2021 - 06 - 09
基金项目：武威市科技局项目“武威市设施农业病虫害防控减药技术”（WW2002013）。
作者简介：李 平（1983 — ），男，陕西西安人，农艺师，硕士，主要从事植物保护研究和推广工作。联系电话：（0）13884093137。Email：274620558@qq.com。