荒漠綠洲生態區玉米莖腐病發生分布與危害

宋子碩，楊 杰，丁新華，付開赟，吐爾遜·阿合買提，何 江，郭文超

(1.石河子大學農學院，新疆石河子 832003；2.新疆農業科學院植物保護研究所/農業農村部西北荒漠綠洲作物有害生物綜合治理重點實驗室，烏魯木齊 830091；3.新疆農業科學院糧食作物研究所，烏魯木齊 830091)

0 引 言

【研究意義】玉米(ZeamaysL.)是重要糧食作物[1]，玉米病害常限制玉米產量增加[2]。玉米莖基腐病作為我國玉米生產上發生為害最為嚴重的土傳病害，已在全國20余個玉米生產省相繼報道[3-4]。玉米莖腐病通常可造成玉米減產10%～30%，氣候適宜發病嚴重時減產70%以上[5-6]。2019年新疆玉米種植總面積已達99.72×104hm2，占全疆農作物總播面積617.00×104hm2的16.16%，占糧食總播面積218.355×104hm2的45.67%[7]。近年來，玉米莖腐病在我區發生逐年加重，目前已成為影響新疆玉米機械化采收前倒伏的重要潛在因素[8-9]。目前有關新疆灌溉玉米產區玉米莖腐病發生危害的相關研究還極為薄弱，掌握其最新發生分布，對了解病害流行因素有實際意義。【前人研究進展】玉米莖腐病自20世紀70年起在我國相繼發生，先后在廣西、河南、湖北等多地相繼報道[10]。2004 年莖腐病在河南西部地區發生嚴重，發病率高達100%，造成嚴重損失[11]。2010年長葛市流行爆發，且伴有加重趨勢[12]。郭成等[13]調查玉米莖腐病在甘肅各地區均有發生，2017 年調查病田率和病株率分別為100%和31.5%，較2015年分別增加71.4%和 27.9%[14]。玉米莖腐病近年來有加重危害的趨勢，且其田間發病流行與氣候因素、品種、生長環境等多種因素密切相關[15]。馬培林等[16]調查發現，田間濕度大、播種早、留苗密度高、大面積種植生育期短品種等因素是導致忻州玉米莖田腐病爆發的原因。王慧博等[17]研究發現，密度過大、地勢低洼、通風透光差等原因易引發病害。【本研究切入點】目前新疆各玉米主產區玉米莖腐病發生危害狀況不清、影響因素不明,難以為該病科學監測與防控提供支撐的突出現狀。需研究玉米莖腐病發生分布調查及病害流行影響因素。【擬解決的關鍵問題】采用5點隨機取樣法系統調查新疆南北疆6個地州市17個縣市區玉米莖腐病的發病情況，研究新疆玉米產區玉米莖腐病的最新發生分布與危害情況，分析其發生與品種、栽培模式等因素的關聯性。

1 材料與方法

1.1 材 料

設在新疆6個地州市17個縣市區112個病害調查點，具體包括北疆春播玉米產區的烏魯木齊市、昌吉州、塔城地區、博州、伊犁州等5個地州11個縣市區72塊樣地，南疆復播玉米產區的喀什地區6個縣40塊樣地，并記錄調查田數、栽培模式等。表1

表1 新疆荒漠綠洲生態區玉米莖腐病調查(2020年)Table 1 Investigation of corn stalk rot in desert oasis ecological region of Xinjiang (2020)

1.2 方 法

于2020年9月上中旬玉米進入乳熟后期(R4)時，系統調查新疆南北疆主要玉米產區玉米莖腐病的田間發生情況，各調查地隨機選取具有代表性的3～5塊玉米田，每塊田再采用5點隨機取樣法依次選擇5個點，每點隨機抽取 100株調查發病情況，每塊田總計調查500株玉米。用手指按捏玉米植株近地面基部第1至第3莖節，莖稈發生空、軟或者莖皮明顯變褐或剖開莖節可見髓部空松、顏色變深，即為發病株[18]。

1.3 數據處理

采用 Microsoft office Excel 2010 整理數據，采用SPSS 23.0統計分析軟件對試驗數據進行單因素方差分析，顯著性分析采用Duncan氏法，顯著性水平設定為P<0.05。

病株率=(病株數/調查總株數)×1000‰；

病田率=(發病田數/調查總田數)×100%。

2 結果與分析

2.1 新疆荒漠綠洲生態區玉米莖腐病田間發生情況

研究表明，玉米莖腐病在新疆各主要玉米產區普遍發生，且北疆春播玉米產區重于南疆復播玉米產區。共計調查112塊玉米田，其中病田數量82塊，平均病田率為73.21%。北疆春播玉米產區共調查72塊玉米田，病田數為70塊，平均病田率高達97.22%；而南疆復播玉米產區共調查40塊，病田數12塊，平均病田率占比30.00%。病株率方面，北疆春播玉米產區平均病株率為51.86‰，南疆復播玉米產區平均病株率僅為17.70‰。北疆春播玉米產區玉米莖腐病普遍發生，且發病較重，而南疆復播玉米產區玉米莖腐病零星發生，且整體發病較輕。表2

表2 新疆荒漠綠洲生態區玉米莖腐病發生(2020年)Table 2 Occurrence of corn stalk rot in desert oasis ecological region of Xinjiang(2020)

2.2 新疆各地州玉米產區莖腐病田間發生情況

研究表明，博州及伊犁州平均病田率均達到了100%，病株率則分別為78.83‰、68.04‰，危害嚴重；烏魯木齊市(100%、55.50‰)、塔城地區(93.33%、39.47‰)中度發生；昌吉州(92.86%、13.43‰)、喀什地區(30%、17.70‰)發病相對較輕。圖1

新源縣玉米莖腐病發生最為嚴重，其平均病田率及病株率分別高達100%、126.2‰，其次依次為博樂市(100%、117.14‰)、伊寧縣(100%、64.29‰)、新市區(100%、55.5‰)、霍城縣(100%、50.67‰)、烏蘇市(100%、42.5‰)、葉城縣(47.06%、37.41‰)、沙灣市(85.7%、34.57‰)、精河縣(100%、23.20‰)、瑪納斯縣(100%、21.67‰)、巴楚縣(100%、11‰)、昌吉市(87.5%、7.25‰)，而伽師縣、疏勒縣、疏附縣病株率為0‰。博州和伊犁州玉米莖腐病發生區域和發病程度明顯高于其它地州，且新源縣、博樂市是全疆發病最嚴重的2個縣市。表3

圖1 新疆各地州玉米莖腐病危害程度對比(2020年)Fig.1 Comparison of damage degree of corn stalk rot in Xinjiang(2020)

表3 新疆荒漠綠洲生態區各地州玉米莖腐病變化(2020年)Table 3 Occurrence of corn stalk rot in desert oasis ecological region of Xinjiang(2020)

2.3 影響玉米莖腐病流行因素

2.3.1 不同玉米品種玉米莖腐病發病情況

研究表明，調查的36份玉米品種其中商品玉米品種27份，制種玉米材料9份。27份商品玉米品種病株率在0‰～285‰不等，9份制種玉米病株率為0‰～46‰。石玉905、新玉81號、新玉11號等7份商品玉米病株率為0‰，而利單295、新M753、遼河一號等16份商品玉米品種的病株率在6‰～100‰，而先玉335、富支968、登海8883等為發病最嚴重的商品種。在9份制種玉米材料中，其中2份材料(代號不詳)病株率為0‰，代號為LY2001及其余6份制種玉米病株率為4‰～46‰不等。商品玉米材料平均病株率(48.12‰)明顯高于制種玉米材料平均病株率(15.56‰)。品種或品系差異會對病害流行造成影響，商品玉米品種整體抗病性較弱。表4

表4 玉米不同品種莖腐病發病情況(2020年)Table 4 Detailed table of incidence of stalk rot of different varieties of corn (2020)

2.3.2 不同栽培模式玉米莖腐病發病情況

研究表明，滴灌覆膜調查田數41塊，平均病田率及病株率依次為95.12%、48.39‰；滴灌無膜田數6塊，平均病田率及病株率則依次為100%、32.67‰；漫灌覆膜、漫灌無膜的調查田數、平均病田率及病株率分別為22塊、31.82%、23.63‰和43塊、69.77%、40.07‰，4種栽培模式病株率無顯著差異(P>0.05)，但平均病田率之間存在一定差異，滴灌覆膜(95.12%)低于滴灌無膜(100%)，漫灌覆膜(31.82%)低于漫灌無膜(69.77%)。即覆膜栽培平均病田率低于無膜栽培。表5

表5 不同灌溉模式玉米莖腐病發病情況(2020年)Table 5 Detailed table of incidence of corn stalk rot in different irrigation modes (2020)

3 討 論

玉米莖腐病在南北疆各玉米主要產區均有發生，全疆平均病田率、平均病株率分別為73.21%、39.66‰，其中北疆春播玉米產區平均病田率、病株率分別為南疆復播玉米產區的3.24倍、2.93倍，該病害在北疆春播玉米產區發生更普遍、危害更嚴重，與郝彥俊等[19]研究結果一致。北疆各地州平均病田率普遍在90%以上，而南疆喀什地區為30%。從各縣市發病情況分析，新源縣(100%、126.2‰)及博樂市(100%、117.14‰)為新疆玉米莖腐病發病最為嚴重的2個縣市，伽師縣、疏勒縣、疏附縣暫未發現玉米莖腐病發生。進一步分析玉米莖腐病與品種、栽培模式等因素的關聯性發現，商品玉米品種平均病株率是制種玉米品種的3.09倍，商品系玉米受莖腐病危害更重，這與曹定計等[20]觀點一致。商品玉米部分多種植于連作土地，加之秸稈還田耕作制度，病原菌連年積累，發病較為嚴重。而制種玉米品種多選于前茬優良，土地平整、土壤肥沃、地力均勻的田地，病害發病較輕。4種栽培模式病株率間無顯著差異，造成這一差異的原因一方面與各產區氣候條件、病原菌積累、土壤環境有關，另一方面可能還與各地農戶在品種抗性、防治水平、玉米播期等方面存在不同程度的差異有關。但覆膜栽培條件病害發生較輕，與趙麗琨[21]研究觀點一致，采用地膜覆蓋可以改善土壤溫度，穩定土壤濕度，起到保溫增溫保濕作用，覆膜比不覆膜大田生育期縮短1周左右，雜草減少1/3以上，減少田間雜草及初始菌源量，減輕蟲害、草害，進而減少病原菌對植株根莖部的侵染，達到防控病害的目的。研究僅對新疆荒漠綠洲生態區玉米產區莖腐病田間發生狀況進行調查分析，有關引起該地區玉米莖腐病的病原菌鑒定、玉米種質資源抗性鑒定及篩選等還有待深入研究。

4 結 論

玉米莖腐病在新疆荒漠綠洲生態區各玉米主要種植區均普遍發生，且北疆春播玉米產區明顯重于南疆復播玉米產區。各地州中伊犁州及博州危害嚴重，其中新源縣及博樂市為全疆該病害發生最為嚴重的2個縣市。商品玉米品種整體抗病性較弱，發病較為普遍。覆膜栽培條件有利于減輕病害發生。