[發(fā)明專利]一個基于表層土壤濕度和子囊盤發(fā)育的菌核病預(yù)測模型

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310151647.3
• 申請日: 2023-02-10
• 公開（公告）號: CN116326398A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 吳波明;章子與;汪志翔;林立杰
• 申請（專利權(quán)）人: 中國農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號: A01G13/00
• 分類號: A01G13/00;G06Q50/02
• 代理公司: 北京知藝互聯(lián)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 16137
• 代理人: 孫一方

本發(fā)明公開了一個基于表層土壤濕度和子囊盤發(fā)育的菌核病預(yù)測模型，包括子模型1?土壤中核盤菌菌核量預(yù)測模型、子模型2?田間表層土壤濕度預(yù)測模型、子模型3?土壤中菌核萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤進(jìn)程預(yù)測模型、子模型4?根部侵染發(fā)病預(yù)測模型和子模型5?地上部侵染發(fā)病預(yù)測模型。本發(fā)明提供的一個基于表層土壤濕度和子囊盤發(fā)育的菌核病預(yù)測模型，設(shè)置了不同的子模型，然后通過不同子模型的組合來實現(xiàn)對由核盤菌引起的作物根部菌核病和地上部分菌核病的整體預(yù)測，并通過綜合、細(xì)致地考慮各種可能的影響因素來提高預(yù)測的準(zhǔn)確性；通過將不同作物的抗性信息導(dǎo)入模型，可以實現(xiàn)多種作物的菌核病預(yù)測，適用范圍廣。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及預(yù)測模型技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一個基于表層土壤濕度和子囊盤發(fā)育的菌核病預(yù)測模型。

背景技術(shù)

引起菌核病的病原真菌-核盤菌的宿主范圍廣，可以廣泛地侵染包括十字花科、茄科、豆科在內(nèi)的75個科278個屬的400多種植物，破壞性極強，是危害農(nóng)作物產(chǎn)量及品質(zhì)的主要病害之一。

核盤菌引起的菌核病在不同地區(qū)不同作物上的發(fā)病規(guī)律有些差異，有些以菌核直接萌發(fā)侵染作物根部為主，有些則主要是菌核萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤，從而產(chǎn)生氣傳的子囊孢子，侵染作物的地上部分。

侵染作物根部的病害主要決定因子是土壤中的菌核數(shù)量，而產(chǎn)生子囊盤侵染作物地上部分病害的菌核萌發(fā)數(shù)量和時間受氣象條件影響大，條件適宜時可在作物感病期(花期)釋放大量病菌子囊孢子，造成菌核病的大爆發(fā)。

目前，對菌核病的防治仍然依靠化學(xué)防治。一方面，化學(xué)防治成本高、污染環(huán)境，作物還極易產(chǎn)生抗藥性，導(dǎo)致防治效果不理想，而研發(fā)推廣有效的新藥速度跟不上作物產(chǎn)生抗藥性的速度時，農(nóng)民就會采用加大用藥劑量的措施，進(jìn)而為食品安全埋下隱患。

另一方面，對于菌核病來說，當(dāng)病癥能夠被人工識別、檢測到時，田里的病害已經(jīng)很嚴(yán)重，往往已經(jīng)錯過最佳救治時間，進(jìn)而對作物的產(chǎn)量和質(zhì)量造成嚴(yán)重影響。

將人工智能、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、專家系統(tǒng)等新興的科學(xué)技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，利用采集到的歷史病害發(fā)生數(shù)據(jù)建立合適的預(yù)測模型，可以對病害未來發(fā)展趨勢進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)判，進(jìn)而用訓(xùn)練好的模型幫助或者代替人工進(jìn)行決策，實現(xiàn)科學(xué)防治，防止發(fā)生更大的災(zāi)害，從而保證農(nóng)作物的產(chǎn)量與質(zhì)量，實現(xiàn)農(nóng)作物的健康穩(wěn)步發(fā)展。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一個基于表層土壤濕度和子囊盤發(fā)育的菌核病預(yù)測模型，以解決作物生產(chǎn)中存在的輪作作物選擇、種植方式、灌溉、用藥與否、用藥時間等未能最優(yōu)配合，導(dǎo)致菌核病防治效果不理想，進(jìn)而對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一個基于表層土壤濕度和子囊盤發(fā)育的菌核病預(yù)測模型，包括子模型1-土壤中核盤菌菌核量預(yù)測模型、子模型2-田間表層土壤濕度預(yù)測模型、子模型3-土壤中菌核萌發(fā)產(chǎn)生子囊盤進(jìn)程預(yù)測模型、子模型4-根部侵染發(fā)病預(yù)測模型和子模型5-地上部侵染發(fā)病預(yù)測模型。

優(yōu)選的，所述子模型1-土壤中核盤菌菌核量預(yù)測模型根據(jù)田塊3年內(nèi)的作物種植史，對6項信息各自打分，根據(jù)歷史病情、氣象條件和殘體處理方式信息，來估計土壤中存活的核盤菌菌核數(shù)量。

優(yōu)選的，所述6項信息包括：

a)作物是否是核盤菌的感病寄主？最高分值1.0分，感病計1.0分，抗病計0分，未知計0.5分；常見作物對菌核病綜合抗性值見表1；

b)作物菌核病發(fā)病和產(chǎn)菌核量情況？最高分值1.0分，發(fā)病程度嚴(yán)重計1.0分，無菌核產(chǎn)生計0分，未知計0.5分；

c)帶菌核部分殘體是否留在田間？最高分值1.0分，田間發(fā)現(xiàn)帶菌核部分殘留率為80～100％計0.8分，田間發(fā)現(xiàn)帶菌核部分殘留率小于30％計0.2分，田間發(fā)現(xiàn)帶菌核部分殘留率處于30～80％間計0.5分；

d)與此茬作物之間間隔時間長短？從1.0分每個月減5％；