2009年甘肅省玉米穗腐病、莖基腐病的發生危害

郭滿庫, 王曉鳴, 何蘇琴, 劉永剛, 金社林, 曹世勤, 魏宏玉

(1.甘肅省農業科學院植物保護研究所,蘭州 730070;2.中國農業科學院作物科學研究所,國家農作物基因資源與基因改良重大科學工程,北京 100081)

2009年甘肅省玉米穗腐病、莖基腐病的發生危害

郭滿庫1, 王曉鳴2*, 何蘇琴1, 劉永剛1, 金社林1, 曹世勤1, 魏宏玉1

(1.甘肅省農業科學院植物保護研究所,蘭州 730070;2.中國農業科學院作物科學研究所,國家農作物基因資源與基因改良重大科學工程,北京 100081)

2009年對甘肅省9個市的21個縣、區玉米穗腐病、莖基腐病的發生危害情況進行了全面調查,并采集病害標樣,進行病原分離。調查結果表明,玉米穗腐病、莖基腐病在全省各玉米種植區均普遍嚴重發生,病田率100%,病穗率和病株率平均為63.57%和34.47%。初步分離結果表明,全省玉米穗腐病、莖基腐病的主要致病菌為禾谷鐮刀菌、黃色鐮刀菌和輪枝鐮孢菌,但在地區間的分布有明顯差異。

玉米; 穗腐病; 莖基腐病; 調查

*通信作者E-mail:wangxm57@sina.com

玉米是甘肅省三大糧食作物之一,而且是重要的飼料和加工原料。甘肅省以往玉米年播種面積在46.7萬～53.3萬hm2左右,近幾年來,由于“全膜雙壟溝播栽培技術”的推廣應用,2009年玉米種植面積突破66.7萬hm2,甘肅河西走廊地區也是我國重要的玉米制種基地,常年制種面積在 10.0萬～13.3萬hm2,甘肅玉米生產隨著栽培條件的改進以及制種引進品種的增多,病害種類及危害情況有了較大變化。玉米穗腐病、莖基腐病是世界上普遍發生,危害嚴重的真菌性病害,在美國、印度、加拿大、法國等國家有發生的報道,穗腐病曾先后在美國、印度大流行造成毀滅性危害,莖基腐病在美國曾發生普遍,危害嚴重,減產達20%～30%,被稱為玉米生產上的頭號病害[1]。

在我國,對玉米穗腐病、莖基腐病的研究報道很多,20世紀80年代在廣西、浙江、湖南、陜西、河北、山東、遼寧等省區均有不同程度的發生,一般年份發病率10%～20%,嚴重年份可達50%～60%,減產25%,嚴重者甚至絕收。對病原菌及流行各地均有研究報道,病原菌主要是由禾谷鐮孢菌和輪枝鐮孢菌引起[1-6]。隨著栽培條件的改變,種植密度的增加,創造了有利于玉米穗腐病、莖基腐病發生和流行的環境條件,玉米穗腐病、莖基腐病的發生越來越嚴重[7]。

基于此2009年作者在甘肅省慶陽市、平涼市、張掖市、武威市、蘭州市、定西市、臨夏市、天水市和隴南市9市的21個縣、區調查了玉米穗腐病、莖基腐病的田間發生危害情況,并廣泛采集了病害標樣,在室內進行了分離鑒定。旨在為進一步開展調查研究及田間防治提供依據。

1 材料和方法

1.1 田間調查與采樣

采用田間隨機調查的方法,2009年8月29日至9月27日對甘肅省慶陽市的環縣、華池縣、合水縣、寧縣;平涼市的涇川縣、靈臺縣;張掖市的甘州區;武威市的涼州區、永昌縣;天水市的甘谷縣、秦城區、清水縣;隴南市的徽縣、成縣、武都縣;蘭州市的榆中縣;定西市的隴西縣、臨洮縣;臨夏市的康樂縣、和政縣、臨夏縣等地進行了玉米穗腐病、莖基腐病的田間發生危害調查,玉米穗腐病按王曉鳴等[3]分級標準分級記載,同時進行拍照,采集病害標樣。

1.2 病原菌分離鑒定

玉米穗腐病原菌分離:每病穗選4顆病粒,用75%乙醇表面消毒5 s,滅菌水沖洗4次,置PSA平板上,室溫下培養,病菌長出后,及時挑取菌絲尖端進行純化并轉管保存。

玉米莖基腐病原菌分離:剖開病莖,直接取內部變色的病組織3～4塊,置PSA平板上,室溫下培養,病菌長出后,及時挑取菌絲尖端進行純化并轉管保存。

病原菌的鑒定:根據病原菌的形態特征,用形態對比的方法進行種類初步鑒定[8-9]。

2 結果與分析

2.1 玉米穗腐病、莖基腐病發生情況

經調查,玉米穗腐病在全省各玉米種植區普遍嚴重發生,共調查62塊田,5 710穗,病田率100%,病穗率 10.6%～100%,平均 63.57%。各級所占比例為0級 36.43%、1級 54.87%、3級6.44%、5級2.01%、7級0.25%。發生嚴重的是天水市的甘谷縣三十鋪、秦城區關子鎮、太京鄉、西十里,清水縣的黃門鄉、上邽鄉和紅堡鄉,隴南市的徽縣江洛鎮游龍川、伏鎮,成縣拋沙鎮,武都東江,榆中縣三角城,臨洮縣的蘭關坪,和政縣,臨夏市,病穗率均為100%。病穗率在50%以上的地點有張掖市的九公里、梁家堡,武威市涼州區,定西市,隴西縣通安譯和文峰鎮。環縣、華池縣、合水縣、寧縣、涇川縣、靈臺縣的病穗率為20.80%～42.00%,對玉米的產量和品質造成很大影響。玉米莖基腐病在全省各玉米種植區均有不同程度的發生,共調查62塊田,5 710株,病田率98.39%,病株率4.67%～100%,平均34.47%。發生嚴重的是天水市的太京鄉,徽縣江洛鎮游龍川,發病株率為100%,其次是天水市的關子鎮、西十里,成縣拋沙鎮,清水縣,康樂縣,臨夏市,發病株率均在65%以上,造成籽粒秕瘦,產量降低(詳見表1)。

2.2 品種抗性表現

在甘谷對試驗中的167份材料進行了穗腐病田間自然感病的調查,并計算平均嚴重度。結果表明,所有調查的材料病穗率均為100%,只是在發病級別上有差異,其中自交系材料55份,表現高抗的有‘540’、‘572’等 2份,占自交系材料調查總數的3.64%,表現抗病的有‘493’、‘502’、‘539’、‘黃早四’等4份,占自交系材料調查總數的7.27%,表現中抗的有‘78’、‘111’、‘126’、‘226’、‘245’等 5 份 ,占自交系材料調查總數的9.09%,表現感病和高感的材料有44份,占自交系材料調查總數的80.00%。從調查結果看玉米自交系抗穗腐病的材料較少。調查品種材料 112份,表現高抗的有‘金穗 904’、‘金穗 905’、‘金穗906’、‘金穗 907’等 108 份 ,占品種材料調查總數的96.43%,表現抗病的有‘金穗901’、‘金穗 902’、‘金穗 903’、‘金穗 910’等 4 份,占品種材料調查總數的3.57%。

2.3 穗腐病標樣分離鑒定

對不同地區采回的標樣,在室內進行分離鑒定,結果表明,我省玉米穗腐病的主要致病菌是禾谷鐮刀菌、黃色鐮刀菌和輪枝鐮孢菌。致病菌的分布隴東地區(包括慶陽市、平涼市)禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌占52.0%,輪枝鐮孢菌占48.0%;河西地區(包括武威市、張掖市)輪枝鐮孢菌占100%;隴南地區(包括天水市、隴南市)禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌占58.33%,輪枝鐮孢菌占41.67%;中部地區(包括蘭州市、定西市和臨夏市)禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌占25.0%,輪枝鐮孢菌占75.0%。在隴東和隴南地區禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌、輪枝鐮孢菌所占比例相近,在河西和中部地區輪枝鐮孢 菌占絕對優勢(詳見表2)。

表1 甘肅省玉米穗腐病、莖基腐病調查結果

表2 甘肅省玉米穗腐標樣分離結果

2.4 莖基腐病標樣分離結果

對不同地區采回的標樣,在室內進行分離鑒定,結果表明,甘肅省玉米莖基腐病的主要致病菌是禾谷鐮刀菌和黃色鐮刀菌、輪枝鐮孢菌、Pythiumspp.和Rhizoctoniaspp.,分出率高的還是禾谷鐮刀菌、黃色鐮刀菌及輪枝鐮孢菌(詳見表3)。

表3 甘肅省玉米莖基腐標樣分離結果

3 討論

2009年甘肅省玉米穗腐病和莖基腐病的嚴重發生,與氣候條件密切相關。進入8月份全省普遍是連陰雨天氣,以甘谷的氣象資料為例,2009年8月18-28日連陰11 d,降水量合計44.9 mm,9月2-15日又連陰14 d,降水量合計18.5 mm,給玉米穗腐病和莖基腐病的發生創造了有利的環境條件。

玉米品種對穗腐病和莖基腐病的抗性存在顯著的差異,盡管調查的所有品種都發病,但發病的級別差異很大,有些材料整穗發病,有些抗病材料只有1粒或幾粒發病。雜交種抗性較好,一般自交系高抗材料很少。調查發現品種的抗性與雌穗的苞葉長短和穗軸是否外露有密切關系,雌穗被苞葉包嚴、不外露的材料表現為抗病,雌穗外露的材料田間發病率高,表現為感病。

在防治上首先是選用抗病品種,品種之間抗性差異很大,比如在調查中發現金穗系列的材料及‘酒單6號’、‘武試30號’等抗性較好,可推廣利用。另外,適當調節播種期,盡可能使玉米灌漿期至成熟期避開雨季,防止雨水進入穗里;注意防止蟲害和鳥害,盡量避免在玉米穗部造成傷口,成熟后及時收獲,充分晾曬,可大大減輕受害程度。

甘肅玉米生產主要由兩部分組成,一是大田玉米生產,分布在全省各地。二是玉米制種,主要分布在武威市、張掖市、酒泉市河西走廊地區。這一地區地勢平坦,機耕條件好,光熱充足,水資源較為豐富,是著名的戈壁綠洲。生產水平相對較高,是甘肅主要的商品糧基地。在河西走廊地區,全國有多家公司在這一地區進行各種作物的制種生產,品種繁多,隨之帶來的病蟲害發生種類也多,有些病蟲害可造成較大的產量損失。而且一些以前的次要病害上升為當前生產上的主要病害,如玉米穗腐病、莖基腐病、瘤黑粉病和一些真菌、細菌引起的葉斑類病害等。

根據在甘谷對不同玉米品種發病情況的調查及病原分離,不同品種分離的病原各不相同,病原種類比較復雜,在不同品種上表現的癥狀也各不相同。由于玉米穗腐病的病原本身就比較復雜,對其發生與環境溫度和濕度的關系,寄主類型的關系等尚待進一步研究。

[1]白金鎧.雜糧作物病害[M].北京:中國農業出版社,1997.

[2]宋偉彬,董華芳,陳威,等.玉米穗粒腐病研究進展[J].河南農業大學學報,2005,39(4):368-376.

[3]王曉鳴,戴法超,廖琴,等.玉米病蟲害田間手冊[M].北京:中國農業科技出版社,2002.

[4]任金平,吳新蘭,孫秀華.吉林省玉米鐮刀菌穗腐病和莖腐病病菌傳染循環研究[J].玉米科學,1995(1):25-28.

[5]鄒慶道,許遠,王立,等.玉米鐮孢菌穗腐病和莖腐病侵染規律相互關系的研究[J].沈陽農業大學學報,2000,31(5):487-498.

[6]馬秉元,龍書生,李亞玲,等.玉米穗腐病病原鑒定及致病性測試[J].植物保護學報,1998,25(4):300-304.

[7]王曉鳴,晉齊鳴,石潔,等.玉米病害發生現狀與推廣品種抗性對未來病害發展的影響[J].植物病理學報,2006,36(1):1-11.

[8]魏景超.真菌鑒定手冊[M].上海:上海科學技術出版社,1979.

[9]Barnett H L,Barry B H.半知菌屬圖解[M].沈崇堯,譯.北京:科學出版社,1977.

Occurrence of maize kernel rot and corn stalk rot in Gansu in 2009

Guo Manku1, Wang Xiaoming2, He Suqin1, Liu Yonggang1, Jin Shelin1, Cao Shiqin1, Wei Hongyu1

(1.Institute of Plant Protection,Gansu Academy of Agricultural Sciences,Lanzhou730070,China;2.Institute of Crop Science,Chinese Academy of Agricultural Sciences,The National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic I mprovement,NFCRI,Beijing100081,China)

The occurrence and damage of maize kernel rot and corn stalk rot were comprehensively investigated in 21 counties of 9 cities in Gansu in 2009.The representative samples of the diseases were collected and the pathogens were isolated on PSA.The results showed that the disease of maize kernel rot and corn stalk rot seriously occurred in main maize-producing areas of the whole province.The rate of diseased fields reached to 100%,and the rate of diseasedspikes and infected plants were 63.57%and 34.47%,respectively.The results of isolation showed that the main pathogens of maize kernel rot and corn stalk rot wereFusarium graminearum,F.culmorumandF.verticillioides(F.moniliforme),but the dominant species of pathogens in different regions were different.

maize; maize kernel rot; corn stalk rot; investigation

S 435.131

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2011.04.029

2010-06-10

2010-08-11

農業部國家玉米產業技術體系項目