摘要:利用指数平滑法对甘肃2000年到2019年苹果树腐烂病、苹果枝干轮纹病、苹果褐斑病、苹果斑点落叶病4种病害发生程度数据进行基本趋势分析,预测2020-2020年发生趋势,并分析发生程度与发生面积相关性。结果表明,苹果树腐烂病、苹果枝干轮纹病、苹果褐斑病、苹果斑点落叶病4种主要病害在甘肃2020-2022年3年内均呈上升趋势,苹果树腐烂病趋势较缓,其他3种病害呈较快上升趋势,需加强病害预防和控制。相关分析表明甘肃省4种苹果主要病害发生程度与发生面积之间无相关性。本研究为指数平滑法短期预测苹果病害提供了理论依据。
关键词:苹果;病害;趋势;预测
Analysis on the occurrence trend of apple major diseases in Gansu Province
ZHANG Dingxin 1 , XU bingliang2#, CHEN Zhen 3 * , ZENG Cuiyun 4, JIANG Zhonghui 5,
(1. Longxi County Agricultural Technology Extension Center, Longxi 748100, Gansu Province, China. 2. College of Plant Protection, Gansu Agricultural University, Lanzhou 730070, Gansu Province, China 3.Lanzhou Resources and Environment Voc-Tech College, Lanzhou 730020, Gansu Province, China 4.Gansu University Chinese Medicine, Lanzhou 730000, Gansu Province, China 5. Gansu Plant Protection and Plant Quarantine Station, Lanzhou 730020, Gansu Province, China. )
Abstract: The occurrence degree of data of from 2000 to 2019 in Gansu Province apple tree rot, apple ring rot,Marssonina apple blotch,apple Alternaria blotch were analyzed to predict the occurrence trend from 2020 to 2020 by using exponential smoothing. At the same time, analyze the correlation between occurrence degree and occurrence area. The results showed that apple tree rot, apple ring rot,Marssonina apple blotch,apple Alternaria blotch, will all increase in the three years from 2020 to 2022 in Gansu. Apple tree rot disease tends to be slower. The three diseases showed a rapid upward trend. There was no correlation between the occurrence of the four main diseases and the area. It is predicted that from 2020 to 2022, the incidence of major apple diseases in Gansu Province will continue to increase, and disease prevention and control need to be strengthened. There was no correlation between the occurrence of apple main diseases and the area of occurrence in Gansu by correlation analysis. The exponential smoothing method has certain application value in short-term prediction of apple diseases.
Key words: apple; disease; trend; forecast
中国是世界苹果生产大国,环渤海湾和西北黄土高原现已成为中国最大的两个苹果产区[1]。甘肃省属西北黄土高原苹果优势产区[2],苹果产业是全省苹果产区农民增收致富的特色支柱产业,发展潜力巨大,在国内国际的竞争优势明显。但近年来,苹果树腐烂病、苹果枝干轮纹病、苹果褐斑病、苹果斑点落叶病等病害发生日趋严重[3-6],已成为制约全省苹果产业健康持续发展的的重要因素之一。
由于苹果病害发生程度涉及多种因素,相关趋势预测报道较少。仇贵生[7]对辽宁省西部地区苹果主要病虫害预测预报进行了研究。司丽丽[8]依据气象知识、植保知识、专家经验,基于B/S模式,采用VS2008、MSSQL2000、ASP、C#、JavaScript等相关技术,研制了基于Internet网络传输的河北省苹果主要病虫害预警系统。指数平滑法是在移动平均法基础上发展起来的一种时间序列分析预测法,它是通过计算指数平滑值,配合一定的时间序列预测模型对现象的未来进行预测,是一种常见的预测方法,具有较强的合理性与科学性,可用于病害趋势模拟及短期预测,在预测方法中其使用频率仅次于回归分析[9]。
甘肃作为全国苹果生产第二大省,在苹果主要病害预测方面尚未见报道。为此,本研究从甘肃河西苹果产区和陇东苹果主产区选择有代表性的6个县区,从省植保部门获取苹果树腐烂病(Valsa mali)、苹果枝干轮纹病(Botryosphaeria berengeriana)、苹果褐斑病(Marssonina mali)、苹果斑点落叶病(Alternaria alternaria f.sp. mali )4种苹果主要病害发生程度的调查数据,同时查询6县区植保部门2000-2010年历史发生数据,应用指数平滑法进行数据分析,预测这几种病虫害在未来三年在甘肃省苹果主产区的发生趋势,并结合2011年至2019年全省苹果病害发生面积数据进行辅助性分析。本研究将为苹果病害的预测和防治,确保甘肃省果业生产安全提供理论依据。
1 材料与方法
1.1数据来源
从省植保部门获得2011—2019年秦安县、甘谷县、宁县、凉州区、静宁县、庄浪县6个甘肃苹果生产县区,苹果树腐烂病(V. mali)、苹果枝干轮纹病(B. berengeriana)、苹果褐斑病(M. mali)、苹果斑点落叶病(A. alternaria f.sp. mali )4种病害的发生程度和发生面积数据。并向上述6县区植保部门查询2000-2010年4种病害历史发生数据。
1.2 病害发生等级划分
苹果树腐烂病、苹果枝干轮纹病、苹果褐斑病、苹果斑点落叶病4种病害发生程度。其中发生程度按“无发生、轻微发生、中等发生、严重发生”即“无、轻、中、重”四等程度划分,其中轻发生指有发生,但一般不需要防治;中等发生指一般采用兼治措施防治,如不防治将造成一定的损失;重发生指必须针对其专门进行防治,如不防治将造成明显损失。
1.3 数据处理与分析
1.3.1 基本数据收集
每个调查县按照调查规范,定性评价“无、轻、中、重”四等程度,对调查数据进行统计,以每县为样本总体,用0代表无、1代表轻、2代表中、3代表重,把总体内各年的病害发生指数以及2000-2010年历史查询数据进行平均,形成2000-2019年基本数据。用EXCEL对数据进行整理,采用spss21.0 Duncan氏新复极差法对数据进行差异显著性分析。
1.3.2 指数平滑法分析
利用spss21.0软件的时间序列分析功能,对采集到的数据按照年的格式进行定义、拟合、验证与预测。Ljung-Box Q 是检验残差序列是否为独立序列的假设检验,检验水准α=0.05。当假设检验的P>0.05时,说明数据拟合后的残差序列不存在自相关与偏自相关,可以采用指数平滑序列对20年间苹果树腐烂病、苹果枝干轮纹病、苹果褐斑病、苹果斑点落叶病发生程度进行分析,预测2020—2022年发生趋势。本研究采用一次指数平滑法,模型采用以下公式: