劉素玲 陳威 吳欣
摘要 總結了河南省玉米穗粒腐病發生的類型、特點、發生規律及防治方法,闡述了玉米穗粒腐病抗性研究進展,以期深入掌握玉米穗粒腐病發生的規律,為培育出高產高抗穗粒腐病的玉米新品種并應用于生產提供參考,減少玉米穗粒腐病給人畜帶來的危害,提高玉米的產量和品質。
關鍵詞 玉米;穗粒腐病;發生特點;發生規律;防治方法;研究進展;河南省
中圖分類號 S435.131.4+9 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)10-0135-01
河南省是玉米生產大省,常年種植面積在306.67萬hm2以上,每年玉米穗粒腐病發生面積大約46.67萬hm2,占河南省玉米種植面積的15%左右。近年來,玉米穗粒腐病在河南省普遍發生,特別是在河南省開封市、新鄉市、濮陽市等玉米收獲較晚的地區發生比較嚴重。研究發現,引發玉米穗粒腐病的真菌中有一部分會分泌毒素,輕者給人畜帶來不適,嚴重者甚至直接威脅到人畜生命安全[1]。為此,本文的重點在于深入細致研討玉米穗粒腐病的發病特點,力求通過抗病新品種的培育,不斷提升玉米對穗粒腐病的抗性,為河南省玉米產業的發展做出貢獻。
1 類型及癥狀
研究結果顯示,引發玉米穗粒腐病的原因多種多樣,有的是由單病原菌侵染引發,有的則是由多種病原菌復合侵染引發。病原菌種類多達20種以上,其中以禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌、青霉菌、曲霉菌、粉紅單端孢子菌等為主。不同的病原菌侵染發生的條件不同,不同地區、不同年份以及不同環境條件下發病規律差異也較大。
1.1 真菌型穗粒腐腐病
一般情況下,被危害的果穗上部或中部呈現粉紅色、藍綠色、黑灰色或暗褐色、黃褐色等不同顏色的霉層,即病原菌的菌體、分生孢子梗和分生孢子。籽粒顏色灰暗,瘦癟,質脆,內部空虛,多為交織的菌絲。玉米收獲后,如遇高溫潮濕影響,保管不當,加之果穗已感染病菌,玉米果穗內外會長出疏密不等、顏色各異的菌絲和分生孢子,并散出發霉的氣味。
1.2 細菌型穗粒腐病
發病初期,被危害果穗在外部苞葉上會有不規則的水漬狀病斑,隨著病情加重,顏色逐漸變為灰色、黑色,并伴有籽粒腐爛、穗部組織疏松、流膿的現象。
2 發生規律及特點
玉米穗粒腐病屬于土壤傳播病害[2]。通常情況下,病菌寄生在土壤中的病殘體上越冬,翌年通過植株的傷口或者氣孔進行侵染。此外,分生的細菌、菌絲,以及孢子等可借助水流、氣流、風力、昆蟲等進行大范圍傳播,并且在溫暖潮濕的環境下侵染程度更為嚴重,病菌從植株根部的傷口或直接通過表皮氣孔侵入寄主,致使植株發病,引起果穗籽粒腐爛。研究報道顯示,Botryosphaeria zeae 是最早被發現能夠引發玉米穗粒病的一種真菌,被侵染植株通常表現為籽粒上長有灰色的菌絲或孢子[3]。之后越來越多的穗粒腐病病原真菌被發現,包括Carbonum、Carbonum、Furasium subglutinans、Fur-asium proliferatum等幾十種,其中以鐮孢菌侵害能力最強,禾谷鐮孢菌和輪枝鐮孢菌為主要優勢菌[4]。
河南省夏季溫度通常在15~28 ℃之間,且相對濕度較大,往往在75%以上,這個時期玉米正值發育期,也是蟲害的高發期,如玉米螟、棉鈴蟲等在這個時期數量大幅增加,給病原菌的傳播與接種提供了便利條件。并且,高溫高濕也是玉米穗粒腐病發病的有利條件,8—9月河南省高溫多雨,田地積水較多,加上種植密度較大,導致通風效果較差,若此期氮肥施用過多,很容易造成玉米植株倒伏,出現大量傷口,給穗粒腐病病原菌的侵入創造便利。因此,可采用高畦栽培、輪作、科學施肥等措施進行玉米種植,能有效降低高溫高濕季節穗粒腐病的發病率。
3 防治方法
3.1 農業防治
3.1.1 選用抗病品種。選用、種植抗病玉米品種是防治玉米穗粒腐病的最有效辦法。
3.1.2 合理輪作。通過科學合理的輪作,能夠有效打破穗粒腐病對玉米寄主的依賴,致使病原菌無寄主環境,從而防止病原菌的積累,也能夠在一定程度上有效防止穗粒腐病的發生。
3.1.3 清潔田園。及時將病殘組織清理到田外,并通過深埋等方式集中銷毀,盡量減少病原菌的數量。同時,為減少侵染來源,對于發病較重田塊的秸稈應當銷毀,禁止還田。
3.1.4 加強田間栽培管理。一是由于氣候條件因素對玉米穗粒腐病的影響較大,因而可采取適時晚播的方式避開高溫高濕天氣。二是應當積極推廣合理密植、科學施肥等技術手段,不斷提升玉米植株的抗病能力,是降低玉米穗粒腐病發生的有效保證。三是及時進行抗旱排澇,盡量創造利于玉米植株生長發育且不利于病原菌生長和侵染的環境條件。四是適時收獲、充分曬干是減輕穗粒腐發生的有效措施。
3.2 化學防治
一是為了抵抗病原菌的侵染、促進幼苗生長、增強抗病能力,在播種前使用優質的包衣劑拌種。二是做好預防工作,在玉米抽穗期遇到高溫高濕天氣時,應當及時用藥預防,通常選用甲基硫菌靈、多菌靈以及丙環唑等藥劑,重點在果穗和莖葉處用藥。三是一旦發病及時用藥防治,在發病初期可采用新植霉素、農用鏈霉素等進行防治。四是謹防蟲害的發生,重點關注玉米螟和棉鈴蟲的防治。
4 研究進展
由于玉米穗粒腐病的病原菌具有多樣性和復雜性,國內外針對該病的研究進展相對緩慢,整體上還處于研究的初級階段。就目前而言,獲得廣譜的抗病材料并剖析其分子遺傳結構將是未來研究玉米穗粒腐病的一個重要方向[5]。此外,還有一部分研究者對兼抗不同病原菌的遺傳材料進行了研究,成果較為顯著。Robertson-hoyt等通過對NC300×B104組配的重組自交系群體同時接種枝鐮孢菌和黃曲霉,研究二者的抗性遺傳規律,結果表明,在相同的遺傳背景下存在對這2種病原菌表現效應值均較大的同一抗性QTL位點[6]。另外,基因技術發展迅速,為玉米抗穗粒腐病的轉基因改良創造了良好環境[7]。實踐表明,培育抗病玉米品種是解決玉米穗粒腐病危害的根本途徑。從熱帶和亞熱帶種質中發掘新的特殊抗病基因位點,將為玉米穗粒腐病的抗性改良奠定基礎[8]。
目前,河南省已經有諸多專家學者致力于玉米穗粒腐病方面的研究,多年來在抗病育種、病原菌侵染等方面積累了一定的成果,并重點以YML171和Mon2為骨干育種材料,深入開展了玉米穗粒腐病的抗性遺傳規律和抗病基因定位研究,目前進展順利,以期選育出適合河南省種植、具有抗穗粒腐病特性的玉米新品種。
5 參考文獻
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[8] 陳威,吳建宇,袁虹霞.玉米穗粒腐病抗病資源鑒定[J].玉米科學,2002,10(4):59-60.