Mathematical modeling in the problem of developing an effective method for controlling fusarium of wheat ear

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this paper we constructed a mathematical model based on a continuous dynamic system, which is formalizing the interaction of fusarium fungi, wheat plants and soil microorganisms (mycophages and saprophages). The paper presents a statistical analysis of the available experimental data obtained under laboratory conditions, on the basis of which we solved the problem of restoring biologically interpreted parameters of the constructed model of the considered ecological system. The paper also considers the problem of impulse control within the constructed mathematical framework, which corresponds to a correction on the food webs in the system in order to stimulate the growth of the populations of natural antagonists of the fusarium fungus causing wheat pathology by applying special mixtures of organic fertilizers to the soil. We obtained conditions that guarantee controllability within the framework of the constructed mathematical model, as well as providing continuous dependence of solutions of the modeling equations on control.

About the authors

Evgenii O. Burlakov

Tyumen State University; V.A. Trapeznikov Institute of Control Sciences, Russian Academy of Sciences

Author for correspondence.
Email: eb_@bk.ru
ORCID iD: 0000-0002-7286-9456

PhD, Researcher at the Insitute X-BIO

Russian Federation, 6 Volodarskogo St., Tyumen 625003, Russian Federation; 65 Profsoyuznaya St., Moscow 117997, Russian Federation

Ivan N. Malkov

Tyumen State University; Derzhavin Tambov State University

Email: i.n.malkov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5845-5591

Post-Graduate Student, Institute of Mathematics and Computer Science

6 Volodarskogo St., Tyumen 625003, Russian Federation; 33 International St., Tambov 392036, Russian Federation

References

  1. G.S. Abawi, J.W. Lorbeer, “Several aspects of the ecology and pathology of Fusarium oxysporum f. sp. cepae”, Phytopathology, 62 (1972), 870–876.
  2. J.J. Marois, D.J. Mitchell, “Effects of fungal communities on the pathogenic and saprophytic activities of Fusarium oxysporum f. sp. radicis-lycopersici”, Phytopathology, 71 (1981), 1251–1256.
  3. S.N. Smith, “An overview of ecological and habitat aspects in the genus Fusarium with special emphasis on the soil-borne pathogenic forms”, Plant Pathology Bulletin, 16 (2007), 97–120.
  4. G. Innocenti, M.A. Sabatini, “Collembola and plant pathogenic, antagonistic and arbuscular mycorrhizal fungi: a review”, Bulletin of Insectology, 71:1 (2018), 71–76.
  5. F. Meyer-Wolfarth, S. Schrader, E. Oldenburg, J. Weinert, F. Brunotte, “Collembolans and soil nematodes as biological regulators of the plant pathogen Fusarium culmorum”, Journal of Plant Diseases and Protection, 124 (2007), 493–498.
  6. H.W. Lilliefors, “On the Kolmogorov–Smirnov test for normality with mean and variance unknown”, Journal of the American Statistical Association, 62:318 (1967), 399–402.
  7. M.S. Bartlett, “Properties of sufficiency and statistical tests”, Proceedings of the Royal Statistical Society, 160:901 (1937), 268–282.
  8. N.N. Amosova, B.A. Kuklin, S.B. Makarova, Yu.D. Maksimov, N.M. Mitrofanova, V.I. Polisthshyuk, G.L. Shevlyakov, Veroyatnostnye Razdely Matematiki, Ivan Fedorov Publ., SPb., 2001 (In Russian).
  9. J.C. Lagarias, J.A. Reeds, M.H. Wright, P.E. Wright, “Convergence properties of the Nelder–Mead simplex method in low dimensions”, SIAM Journal on Optimization, 9:1 (1998), 112–147.
  10. E.O. Burlakov, E.S. Zhukovskii, “On well-posedness of generalized neural field equations with impulsive control”, Russian Mathematics (Iz VUZ), 60 (2016), 66-69.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».