玉米灰斑病時空流行動態(tài)研究及產(chǎn)量損失測定.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。該病害病原菌適應性較強，發(fā)生范圍較大，嚴重發(fā)生時引起損失可達60％～79％。國內(nèi)外學者曾研究該病害流行時空動態(tài)，但沒有明確該病害流行時期、傳播距離和防治時間等問題，影響對該病害防治和管理。 為解決上述問題，本文應用多種數(shù)學原理建立生物數(shù)學模型，深入研究灰斑病菌生物學特性、模擬病害時空動態(tài)，同時測定產(chǎn)量損

2、失，得到以下主要結論。 1.本文通過人工接種，應用SAS軟件模擬該病害時間動態(tài)，得到生物數(shù)學模型，可以反映該病害在沈陽地區(qū)發(fā)生與流行的時間動態(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)隨時間增長的最佳模型，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))隨時間t、有效積溫T、累積相對濕度H和累積降雨量J的變化過程。 2.本論文首次推得玉米灰斑病流行的三個時期，其中指數(shù)增長期是從玉米出苗開始到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束。該病害最佳防治時間在6月中旬到6月下旬左右，此推導結果符合玉米灰斑病發(fā)生、發(fā)展的生物學規(guī)律。 3.由于國內(nèi)外少見該病害流行空間動態(tài)研究報道，本文通過人工接種研究該病害在沈陽地區(qū)發(fā)展的空間動

4、態(tài)，得到如下結論：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情況的最佳模型。模型Y=EXP(ax2+bx+c)中b的值不為0，揭示風可使接種中心發(fā)生偏移，導致不對稱狀態(tài)，因此得到該病害空間分布情況與風速和風向等因素有關。 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過程。其中冪函數(shù)模型Y=a(x2+y2)c和模型EXP(a(x2+y2)+bx+cy+d)效果相對最好，在不同品種和不同環(huán)境條件，可以導致不同圓型和橢圓型等病情線。 4.在玉米品種富友1號上，玉米灰斑病最遠傳播距離約20～40m，在鄭單958上最遠傳播距離約26～50m，都小于50m。本論文首次確定玉米灰斑病在不同地點最佳防治時間為8m處0～94d、16m處

6、0～110d、20m處0～120d、24m處0～130d和28m處0～141d。 5.為準確界定玉米灰斑病導致玉米產(chǎn)量損失大小，研究了玉米灰斑病對海禾、鐵單、屯玉系列品種等產(chǎn)量及其構成因子的影響情況，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別基本為1級、3級和5級，這三個級別對產(chǎn)量有嚴重影響，但是有一定的差異，損失在10％～50％之間，其中病害5級時，屯玉13和屯玉38損失達到40％～53％。玉米灰斑病對百粒

7、重、穗長、行粒數(shù)、穗粗等特征有顯著影響，對行數(shù)等產(chǎn)量構成因子沒有顯著影響。 6.模擬研究玉米灰斑病菌生物學特性，從理論上得出該病菌菌絲生長最適溫度和最適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情況，反映溫度對菌絲生長影響不是對稱分布形式，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呈現(xiàn)對稱形式，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得到該病菌菌絲生長最適溫度為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