李金堂

摘要： 通過(guò)田間小區(qū)試驗(yàn)，調(diào)查研究了雙株定向栽培模式、常規(guī)栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病[Curvularia lunata （Wakker） Boedijin]空間傳播規(guī)律的差異。結(jié)果表明：2種栽培模式下病害均為中心式傳播，空間傳播模型用冪指數(shù)模型（X=a×D-b）擬合較好。雙株定向的a系數(shù)（傳播發(fā)病后菌源中心處的子代病情）顯著高于常規(guī)栽培，而b系數(shù)（傳播梯度）則一般顯著低于常規(guī)栽培，說(shuō)明雙株定向栽培模式有利于彎孢菌葉斑病的發(fā)生和傳播，傳播距離較常規(guī)栽培模式為遠(yuǎn)。根據(jù)田間小氣候數(shù)據(jù)推斷，上述差異可能是由2種栽培模式下風(fēng)速、溫度、相對(duì)濕度等田間小氣候因素不同引起的。

關(guān)鍵詞： 玉米彎孢菌葉斑??；雙株定向；空間傳播；栽培模式

中圖分類號(hào)： S435.131.4+9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼： A 文章編號(hào)：1002-1302（2016）03-0136-04

玉米雙株定向栽培模式是近年來(lái)在東北平原玉米種植區(qū)興起的一種玉米種植栽培模式。該模式做法是每穴栽培2棵玉米，其種子為同一玉米穗上同一穗軸連在一起的2粒種子，種子遺傳因素基本相同，長(zhǎng)出的幼苗整齊度非常接近，果穗也均勻一致。田間試驗(yàn)表明，該栽培模式下玉米增產(chǎn)顯著，較常規(guī)栽培模式增產(chǎn)17.0%～44.3%[1]。近年來(lái)，隨著緊湊型玉米種植模式的大力推廣以及氣候條件、種植密度、肥水管理的變化，玉米彎孢菌葉斑病[Curvularia lunata （Wakker） Boedijin]的發(fā)生和危害也呈逐年加重的態(tài)勢(shì)，已成為我國(guó)繼玉米大斑病、小斑病后又一突出的流行性病害，對(duì)玉米產(chǎn)量造成嚴(yán)重影響。玉米雙株定向栽培模式引起玉米植株空間分布的改變，從而影響了病害的傳播流行規(guī)律。本試驗(yàn)從植物病害流行學(xué)的角度出發(fā)，采用田間小區(qū)試驗(yàn)方法，研究雙株定向栽培模式對(duì)玉米彎孢菌葉斑病空間傳播規(guī)律的影響，旨在為生產(chǎn)上減輕玉米雙株定向栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病害提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試品種

玉米種植品種為浚單20，是山東省玉米產(chǎn)區(qū)的主要栽培品種之一，麥后直播生育期85～95 d，中抗玉米彎孢菌葉斑病。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

田間小區(qū)位于濰坊科技學(xué)院玉米田實(shí)驗(yàn)基地，南北壟向，壟距70 cm。株距：常規(guī)栽培模式為35 cm，每穴種植1株；雙株定向栽培模式為70 cm，每穴種植2株（1對(duì)雙生種子）。小區(qū)面積為36 m×36 m。小區(qū)外圍種植丹玉13作為保護(hù)行。玉米播種時(shí)間分別為2013年6月27日、2014年6月14日，播種后常規(guī)管理。

1.3 病害接種及調(diào)查

采用菌粒接種的方法接種病害，在2種栽培模式的試驗(yàn)區(qū)中心選4株玉米，將2粒玉米彎孢菌葉斑病菌粒放入玉米的小喇叭口內(nèi)，接種時(shí)間分別為2013年7月23日、2014年7月3日（根據(jù)氣象預(yù)報(bào)選擇在降雨前放置）。發(fā)病后每隔 10 d（2013年）或15 d（2014年）調(diào)查1次，記錄不同時(shí)期距離菌源中心不同距離的病情。為準(zhǔn)確調(diào)查病情，以玉米穗下葉為調(diào)查對(duì)象，記錄病斑數(shù)，并將病斑數(shù)轉(zhuǎn)化為病情指數(shù)[2]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用SAS統(tǒng)計(jì)軟件統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)及模型擬合。

2 結(jié)果與分析

2.1 2種栽培模式下病害空間傳播情況

2013年及2014年各進(jìn)行4次空間傳播梯度測(cè)定。2年間的調(diào)查結(jié)果見(jiàn)表1及表2。從表1、表2可以看出：菌源中心發(fā)病明顯，2013年因降雨天數(shù)及降水量較多，同時(shí)夏天高溫適合病害發(fā)展，病情普遍重于2014年。2年間傳播梯度較為明顯，均為中心式傳播。北向各相應(yīng)調(diào)查點(diǎn)的病情最高，西向次之，東向與南向差別較小。

2.2 模型擬合及數(shù)據(jù)分析

運(yùn)用SAS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)2年間病害傳播梯度進(jìn)行模型擬合，曲線類型有指數(shù)模型及冪指數(shù)模型，擬合結(jié)果表明：冪指數(shù)模型的各指標(biāo)（決定系數(shù)R2、剩余平方和SSE、F值等）均優(yōu)于指數(shù)模型，故選用冪指數(shù)模型對(duì)田間傳播梯度調(diào)查值進(jìn)行擬合，擬合圖見(jiàn)圖1（僅對(duì)每年度各方向最后1次的調(diào)查值進(jìn)行擬合）。

2.3 玉米彎孢菌葉斑病傳播梯度模型的檢驗(yàn)

利用SAS軟件對(duì)傳播梯度擬合模型進(jìn)行了檢驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3看出，各年度不同方向的傳播梯度模型決定系數(shù)多在0.96以上，剩余3個(gè)擬合模型的決定系數(shù)也高于0.82，且各模型的顯著性均為顯著，說(shuō)明模型的擬合效果良好，可以較好地反映病害的傳播規(guī)律。

2.4 2種栽培模式下病害空間傳播規(guī)律的推導(dǎo)與比較

冪指數(shù)模型的公式為X=a×D-b，其中X為調(diào)查地的病情指數(shù)，D為調(diào)查地到菌源中心的距離（m），系數(shù)a表示發(fā)病后菌源中心處的子代病情或發(fā)病概率，系數(shù)b為梯度系數(shù)[3]。由上式推導(dǎo)，傳播距離D=e[（lna-lnX）/b]，由上式可以看出，系數(shù)a越大且系數(shù)b越小，則病害的傳播距離越遠(yuǎn)。對(duì)表3中同一年度同一傳播方向不同栽培模式傳播梯度擬合模型的a系數(shù)與b系數(shù)進(jìn)行顯著性分析，結(jié)果表明，不同栽培模式傳播梯度擬合模型的a系數(shù)與b系數(shù)均差異顯著。其中，除2014年西向的b系數(shù)為雙株定向栽培模式高于常規(guī)栽培模式外，其余7對(duì)擬合模型中b系數(shù)均為雙株定向栽培模式低于常規(guī)栽培模式，且所有8對(duì)擬合模型的a系數(shù)均為雙株定向栽培模式高于常規(guī)栽培模式。由此可以推斷，雙株定向栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病的傳播距離一般遠(yuǎn)于常規(guī)栽培模式，較常規(guī)栽培更有利于病害的傳播和發(fā)生。

3 結(jié)論與討論

本研究結(jié)果表明，2種栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病病害均為中心式傳播，空間傳播模型用冪指數(shù)模型擬合效果優(yōu)于指數(shù)模型。雙株定向的a系數(shù)（傳播發(fā)病后菌源中心處的子代病情）顯著高于常規(guī)栽培，b系數(shù)（傳播梯度）一般顯著低于常規(guī)栽培，說(shuō)明雙株定向栽培模式有利于彎孢菌葉斑病的發(fā)生和傳播，傳播距離較常規(guī)栽培模式更遠(yuǎn)。雙株定向栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病的空間傳播規(guī)律與常規(guī)栽培模式下相比出現(xiàn)了明顯變化。通常來(lái)說(shuō)，這是因?yàn)樵耘嗄Ｊ降母淖円鹬仓昕臻g分布的變化，從而造成田間小氣候發(fā)生變化，進(jìn)而引起病害發(fā)生規(guī)律出現(xiàn)變化[4]。為查明2種栽培模式下田間小氣候的差異，筆者利用氣象數(shù)據(jù)測(cè)定記錄儀對(duì)2種栽培模式下的田間小氣候數(shù)據(jù)進(jìn)行了測(cè)定記錄，數(shù)據(jù)顯示，雙株定向栽培模式下的株間溫度白天高于常規(guī)栽培模式1.5～2.2 ℃，晚上溫度則低于常規(guī)栽培0.2～0.5 ℃，相對(duì)濕度上常規(guī)栽培略高于雙株定向栽培，風(fēng)速上雙株定向栽培顯著高于常規(guī)栽培，提高了18%～33%。上述田間小氣候因素的改變有利于玉米彎孢菌葉斑病流行期的延長(zhǎng)（另文發(fā)表），可能也利于病害的空間傳播。有學(xué)者研究玉米灰斑病在不同密度下的發(fā)病情況，得出玉米種植密度越低發(fā)病越重的結(jié)論，低密度下風(fēng)速變大，有利于病害的傳播。彎孢菌葉斑病可能也是此類情況，風(fēng)速變大，由風(fēng)吹落的孢子數(shù)量可能會(huì)增多，孢子的傳播距離也會(huì)擴(kuò)大，遇到降雨，侵染的孢子數(shù)量可能增加，病害的傳播距離也會(huì)變遠(yuǎn)，從而導(dǎo)致病害空間傳播規(guī)律發(fā)生變化。

本試驗(yàn)結(jié)果表明，2種栽培模式下病害發(fā)病均以北向較重，這可能與試驗(yàn)地夏天的風(fēng)向以東南風(fēng)為主有關(guān)。玉米彎孢菌葉斑病在2種栽培模式下的空間傳播梯度最適用冪指數(shù)模型描述，優(yōu)于指數(shù)模型，此結(jié)果與傅俊范等研究結(jié)果有差異，這可能與玉米品種、氣候條件等因素有關(guān)[2]。2年試驗(yàn)中，經(jīng)對(duì)試驗(yàn)品種的自然發(fā)病情況進(jìn)行調(diào)查，該品種有自然發(fā)病現(xiàn)象，因自然發(fā)病菌源的二次傳播等原因，對(duì)試驗(yàn)結(jié)果有一定影響，但仍可大致看出常規(guī)栽培與雙株定向栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病空間傳播規(guī)律存在差異。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚耀宇. 玉米雙株定向栽培創(chuàng)高產(chǎn)[J]. 新農(nóng)業(yè)，2010（4）：22-23.

[2]傅俊范，李海春，白元俊，等. 玉米彎孢菌葉斑病傳播梯度模型[J]. 植物病理學(xué)報(bào)，2003，33（5）：456-461.

[3]肖悅巖，季伯衡，楊之為，等. 植物病害流行與預(yù)測(cè)[M]. 北京：中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1998.

[4]于舒怡，傅俊范，周如軍，等. 不同栽培模式對(duì)玉米大斑病發(fā)生和流行的影響[J]. 玉米科學(xué)，2011，19（1）：132-135.