玉米灰斑病時(shí)空流行動(dòng)態(tài)研究及產(chǎn)量損失測(cè)定.pdf

1、玉米灰斑病(Cercosporazeae-maydisTehon&Daniels)是一種世界性玉米病害，給玉米生產(chǎn)造成重大損失。該病害病原菌適應(yīng)性較強(qiáng)，發(fā)生范圍較大，嚴(yán)重發(fā)生時(shí)引起損失可達(dá)60％～79％。國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾研究該病害流行時(shí)空動(dòng)態(tài)，但沒(méi)有明確該病害流行時(shí)期、傳播距離和防治時(shí)間等問(wèn)題，影響對(duì)該病害防治和管理。 為解決上述問(wèn)題，本文應(yīng)用多種數(shù)學(xué)原理建立生物數(shù)學(xué)模型，深入研究灰斑病菌生物學(xué)特性、模擬病害時(shí)空動(dòng)態(tài)，同時(shí)測(cè)定產(chǎn)量損

2、失，得到以下主要結(jié)論。 1.本文通過(guò)人工接種，應(yīng)用SAS軟件模擬該病害時(shí)間動(dòng)態(tài)，得到生物數(shù)學(xué)模型，可以反映該病害在沈陽(yáng)地區(qū)發(fā)生與流行的時(shí)間動(dòng)態(tài)，其中LOGISTIC模型Y=1/(a+bEXP(-ct))是反映玉米灰斑病病情或病斑數(shù)隨時(shí)間增長(zhǎng)的最佳模型，其次為GOMPOERTZ模型Y=aEXP(bEXP(ct))和指數(shù)模型Y=aEXP(bt)等。多因子LOGISTIC模型Y=1/(f+exp(at+bT+cH+dJ+e))可以描述

3、病情指數(shù)(或病斑數(shù))隨時(shí)間t、有效積溫T、累積相對(duì)濕度H和累積降雨量J的變化過(guò)程。 2.本論文首次推得玉米灰斑病流行的三個(gè)時(shí)期，其中指數(shù)增長(zhǎng)期是從玉米出苗開(kāi)始到7月上旬，邏輯斯蒂期從7月上旬到8月下旬，衰退期從9月上旬到玉米生育期結(jié)束。該病害最佳防治時(shí)間在6月中旬到6月下旬左右，此推導(dǎo)結(jié)果符合玉米灰斑病發(fā)生、發(fā)展的生物學(xué)規(guī)律。 3.由于國(guó)內(nèi)外少見(jiàn)該病害流行空間動(dòng)態(tài)研究報(bào)道，本文通過(guò)人工接種研究該病害在沈陽(yáng)地區(qū)發(fā)展的空間動(dòng)

4、態(tài)，得到如下結(jié)論：玉米灰斑病呈中心式傳播，指數(shù)模型Y=EXP(ax+b)和Y=EXP(aEXP(bx+c))可以較好地反映單葉病斑數(shù)隨單向距離增長(zhǎng)情況。高斯模型Y=EXP(ax2+bx+c)是反映該病害沿壟向和垂直于壟向方向增長(zhǎng)情況的最佳模型。模型Y=EXP(ax2+bx+c)中b的值不為0，揭示風(fēng)可使接種中心發(fā)生偏移，導(dǎo)致不對(duì)稱狀態(tài)，因此得到該病害空間分布情況與風(fēng)速和風(fēng)向等因素有關(guān)。 本論文首次研究出帶有(x2+y2)形式模型

5、和帶有(a(x2+y2)+bx+cy+d)模型能較好地反映該病害田間增長(zhǎng)過(guò)程。其中冪函數(shù)模型Y=a(x2+y2)c和模型EXP(a(x2+y2)+bx+cy+d)效果相對(duì)最好，在不同品種和不同環(huán)境條件，可以導(dǎo)致不同圓型和橢圓型等病情線。 4.在玉米品種富友1號(hào)上，玉米灰斑病最遠(yuǎn)傳播距離約20～40m，在鄭單958上最遠(yuǎn)傳播距離約26～50m，都小于50m。本論文首次確定玉米灰斑病在不同地點(diǎn)最佳防治時(shí)間為8m處0～94d、16m處

6、0～110d、20m處0～120d、24m處0～130d和28m處0～141d。 5.為準(zhǔn)確界定玉米灰斑病導(dǎo)致玉米產(chǎn)量損失大小，研究了玉米灰斑病對(duì)海禾、鐵單、屯玉系列品種等產(chǎn)量及其構(gòu)成因子的影響情況，為玉米灰斑病和其他病害的防治提供借鑒。得到玉米灰斑病的病害級(jí)別基本為1級(jí)、3級(jí)和5級(jí)，這三個(gè)級(jí)別對(duì)產(chǎn)量有嚴(yán)重影響，但是有一定的差異，損失在10％～50％之間，其中病害5級(jí)時(shí)，屯玉13和屯玉38損失達(dá)到40％～53％。玉米灰斑病對(duì)百粒

7、重、穗長(zhǎng)、行粒數(shù)、穗粗等特征有顯著影響，對(duì)行數(shù)等產(chǎn)量構(gòu)成因子沒(méi)有顯著影響。 6.模擬研究玉米灰斑病菌生物學(xué)特性，從理論上得出該病菌菌絲生長(zhǎng)最適溫度和最適pH值。其中模型y=x1.2926(28.15-x)0.1743exp(-2.4947exp(-0.0507t))能較好反映灰斑病菌菌絲隨溫度生長(zhǎng)情況，反映溫度對(duì)菌絲生長(zhǎng)影響不是對(duì)稱分布形式，而是偏態(tài)分布形式。模型Y=EXP(-(aph2+bph+ct2+dt+e))等反映不同p

8、H值條件下，玉米灰斑病菌菌絲生長(zhǎng)呈現(xiàn)對(duì)稱形式，最優(yōu)模型為Y=EXP(-0.0123ph2+0.1432ph-0.00030t2+0.0352t+0.3879)。本論文首次從理論上推導(dǎo)得到該病菌菌絲生長(zhǎng)最適溫度為24.8℃，最適pH值為5.82。 7.在注射接種條件下，玉米灰斑病在自交系上潛育期為12.5d，雜交品種上潛育期為是14～15d，潛育期因接種方式和品種不同而有較大差異。高感雜交品種有掖單2、鐵單16和遼單37等；中感品