双株定向栽培模式对玉米纹枯病流行影响及灾变机制研究

近年来国家粮丰课题组在东北南部平原大面积推广玉米双株定向栽培模式，该栽培模式具有巨大的增产潜力，有利于保障玉米持续高产。随之而来也改变了常规玉米植株空间分布，致使玉米纹枯病的发生和流行也发生改变。在此背景下，本研究项目拟从植物病害流行学的角度入手，通过田间小区试验，系统研究双株定向栽培模式对玉米纹枯病发生和流行的影响。分析该病在双株定向栽培模式和常规清种模式下流行过程中所处于的土壤环境、土壤养分、土壤酶活性、微生物区系和田间环境条件的差异，探索双株定向栽培模式下玉米纹枯病的灾变机制。最终拟构建双株定向栽培模式玉米纹枯病流行时空动态模型，为合理解决该栽培模式下玉米纹枯病的科学防治提供理论依据。

近年来国家玉米粮丰工程课题组在东北南部平原探索玉米双株定向新型栽培模式。在此背景下，本研究项目根据植物病害流行学原理，通过田间试验系统研究了双株定向栽培模式对玉米纹枯病发生流行的影响，明确了双株定向栽培模式下玉米纹枯病灾变机制。通过4年研究完成课题计划任务。.1.双株定向栽培模式对玉米纹枯病流行的影响.采用植物病害流行学研究方法，通过田间试验，系统调查双株定向栽培模式玉米纹枯病发生流行特点，探索了双株定向栽培模式对玉米纹枯病流行时空动态规律的影响。田间对比试验发现双株定向栽培模式可以减轻玉米纹枯病流行程度，其病情指数比常规栽培模式平均降低18.9%，双株定向栽培模式玉米纹枯病田间分布型与常规清种模式无明显差异。.2.双株定向栽培模式下玉米纹枯病灾变机制研究.玉米冠层温湿度监测表明，双株定向栽培模式比常规栽培模式田间冠层温度低10.2%、湿度低9.4%、风速高300%。双株定向栽培模式冠层通风优于常规栽培模式，降低了环境温湿度，减轻了玉米纹枯病发病程度。双株定向栽培模式土壤pH值和土壤养分无显著差异，脲酶活性高20%、蔗糖酶活性高5%。脲酶和蔗糖酶的活性反映土壤供应氮素和碳源的能力，土壤酶活性强，植株长势好，抗病性增强。玉米双株定向栽培模式土壤微生物多样性指数0.3505，常规栽培模式土壤微生物多样性指数0.7048。双株定向栽培模式玉米根际土壤微生物多样性低，病原真菌存活可能性低。玉米纹枯病菌丝生长和菌核萌发最适条件为土壤温度30℃、含水量40%、pH值7，氮肥浓度0.2g/kg时菌丝生长量和菌核萌发数达到最大值，钾肥浓度与菌丝生长和菌核萌发呈负相关，磷肥浓度与菌丝生长和菌核萌发无显著相关性。.3.双株定向栽培模式下玉米纹枯病流行动态模型的构建.应用SPSS软件构建双株定向栽培模式对玉米纹枯病时空流行动态模型：Y=1/((-0.0036x2+0.3429)+(1.1034x1-24.2336)Exp((0.0307x2-2.7704)t))，x1为冠层温度，x2为冠层湿度，t为发病时间。双株定向栽培模式玉米产量损失估计模型：Y=0.15x+0.91，x为病情指数。.4.双株定向栽培模式对玉米大斑病发生流行的影响.双株定向栽培模式下玉米大斑病病情指数比常规栽培模式低23.6%。双株定向栽培模式创造了良好的通风条件，降低了冠层内温湿度，减缓了病害扩展速度，降低了发病程度