雙株定向栽培模式對玉米彎孢菌葉斑病空間傳播的影響

李金堂

摘要： 通過田間小區試驗，調查研究了雙株定向栽培模式、常規栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病[Curvularia lunata （Wakker） Boedijin]空間傳播規律的差異。結果表明：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模型（X=a×D-b）擬合較好。雙株定向的a系數（傳播發病后菌源中心處的子代病情）顯著高于常規栽培，而b系數（傳播梯度）則一般顯著低于常規栽培，說明雙株定向栽培模式有利于彎孢菌葉斑病的發生和傳播，傳播距離較常規栽培模式為遠。根據田間小氣候數據推斷，上述差異可能是由2種栽培模式下風速、溫度、相對濕度等田間小氣候因素不同引起的。

關鍵詞： 玉米彎孢菌葉斑病；雙株定向；空間傳播；栽培模式

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

玉米雙株定向栽培模式是近年來在東北平原玉米種植區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，長出的幼苗整齊度非常接近，果穗也均勻一致。田間試驗表明，該栽培模式下玉米增產顯著，較常規栽培模式增產17.0%～44.3%[1]。近年來，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]的發生和危害也呈逐年加重的態勢，已成為我國繼玉米大斑病、小斑病后又一突出的流行性病害，對玉米產量造成嚴重影響。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律。本試驗從植物病害流行學的角度出發，采用田間小區試驗方法，研究雙株定向栽培模式對玉米彎孢菌葉斑病空間傳播規律的影響，旨在為生產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。

1 材料與方法

1.1 供試品種

玉米種植品種為浚單20，是山東省玉米產區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 試驗設計

田間小區位于濰坊科技學院玉米田實驗基地，南北壟向，壟距70 cm。株距：常規栽培模式為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對雙生種子）。小區面積為36 m×36 m。小區外圍種植丹玉13作為保護行。玉米播種時間分別為2013年6月27日、2014年6月14日，播種后常規管理。

1.3 病害接種及調查

采用菌粒接種的方法接種病害，在2種栽培模式的試驗區中心選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，接種時間分別為2013年7月23日、2014年7月3日（根據氣象預報選擇在降雨前放置）。發病后每隔 10 d（2013年）或15 d（2014年）調查1次，記錄不同時期距離菌源中心不同距離的病情。為準確調查病情，以玉米穗下葉為調查對象，記錄病斑數，并將病斑數轉化為病情指數[2]。

1.4 數據統計分析

采用SAS統計軟件統計分析數據及模型擬合。

2 結果與分析

2.1 2種栽培模式下病害空間傳播情況

2013年及2014年各進行4次空間傳播梯度測定。2年間的調查結果見表1及表2。從表1、表2可以看出：菌源中心發病明顯，2013年因降雨天數及降水量較多，同時夏天高溫適合病害發展，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。北向各相應調查點的病情最高，西向次之，東向與南向差別較小。

2.2 模型擬合及數據分析

運用SAS統計分析軟件對2年間病害傳播梯度進行模型擬合，曲線類型有指數模型及冪指數模型，擬合結果表明：冪指數模型的各指標（決定系數R2、剩余平方和SSE、F值等）均優于指數模型，故選用冪指數模型對田間傳播梯度調查值進行擬合，擬合圖見圖1（僅對每年度各方向最后1次的調查值進行擬合）。

2.3 玉米彎孢菌葉斑病傳播梯度模型的檢驗

利用SAS軟件對傳播梯度擬合模型進行了檢驗，結果見表3。由表3看出，各年度不同方向的傳播梯度模型決定系數多在0.96以上，剩余3個擬合模型的決定系數也高于0.82，且各模型的顯著性均為顯著，說明模型的擬合效果良好，可以較好地反映病害的傳播規律。

2.4 2種栽培模式下病害空間傳播規律的推導與比較

冪指數模型的公式為X=a×D-b，其中X為調查地的病情指數，D為調查地到菌源中心的距離（m），系數a表示發病后菌源中心處的子代病情或發病概率，系數b為梯度系數[3]。由上式推導，傳播距離D=e[（lna-lnX）/b]，由上式可以看出，系數a越大且系數b越小，則病害的傳播距離越遠。對表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系數與b系數進行顯著性分析，結果表明，不同栽培模式傳播梯度擬合模型的a系數與b系數均差異顯著。其中，除2014年西向的b系數為雙株定向栽培模式高于常規栽培模式外，其余7對擬合模型中b系數均為雙株定向栽培模式低于常規栽培模式，且所有8對擬合模型的a系數均為雙株定向栽培模式高于常規栽培模式。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于常規栽培模式，較常規栽培更有利于病害的傳播和發生。

3 結論與討論

本研究結果表明，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模型擬合效果優于指數模型。雙株定向的a系數（傳播發病后菌源中心處的子代病情）顯著高于常規栽培，b系數（傳播梯度）一般顯著低于常規栽培，說明雙株定向栽培模式有利于彎孢菌葉斑病的發生和傳播，傳播距離較常規栽培模式更遠。雙株定向栽培模式下玉米彎孢菌葉斑病的空間傳播規律與常規栽培模式下相比出現了明顯變化。通常來說，這是因為栽培模式的改變引起植株空間分布的變化，從而造成田間小氣候發生變化，進而引起病害發生規律出現變化[4]。為查明2種栽培模式下田間小氣候的差異，筆者利用氣象數據測定記錄儀對2種栽培模式下的田間小氣候數據進行了測定記錄，數據顯示，雙株定向栽培模式下的株間溫度白天高于常規栽培模式1.5～2.2 ℃，晚上溫度則低于常規栽培0.2～0.5 ℃，相對濕度上常規栽培略高于雙株定向栽培，風速上雙株定向栽培顯著高于常規栽培，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（另文發表），可能也利于病害的空間傳播。有學者研究玉米灰斑病在不同密度下的發病情況，得出玉米種植密度越低發病越重的結論，低密度下風速變大，有利于病害的傳播。彎孢菌葉斑病可能也是此類情況，風速變大，由風吹落的孢子數量可能會增多，孢子的傳播距離也會擴大，遇到降雨，侵染的孢子數量可能增加，病害的傳播距離也會變遠，從而導致病害空間傳播規律發生變化。

本試驗結果表明，2種栽培模式下病害發病均以北向較重，這可能與試驗地夏天的風向以東南風為主有關。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模型描述，優于指數模型，此結果與傅俊范等研究結果有差異，這可能與玉米品種、氣候條件等因素有關[2]。2年試驗中，經對試驗品種的自然發病情況進行調查，該品種有自然發病現象，因自然發病菌源的二次傳播等原因，對試驗結果有一定影響，但仍可大致看出常規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律存在差異。

參考文獻：

[1]譚耀宇. 玉米雙株定向栽培創高產[J]. 新農業，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]. 植物病理學報，2003，33（5）：456-461.

[3]肖悅巖，季伯衡，楊之為，等. 植物病害流行與預測[M]. 北京：中國農業大學出版社，1998.

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