劉亞瑜 馬智明 王國慶

玉米莖腐病是一種世界性病害,在我國大部分玉米種植地區均有發生,并且有逐年加重的趨勢。近幾年秋季黑龍江省玉米莖腐病發生普遍,尤其2023年發生更為嚴重,有許多品種都有不同程度發生,影響產量,有的造成倒伏,增加收獲損失和收獲成本,甚至嚴重的倒伏后果穗腐爛霉變,影響糧食品質。本文通過介紹玉米莖腐病的表現癥狀及發病條件,分析黑龍江省玉米莖腐病發病特征及發病影響因素,講述與玉米莖腐病容易混淆的其他癥狀,并提出預防措施,旨在提高玉米種植者對玉米莖腐病的認識,增加防治意識,提高糧食產量和品質。
一、玉米莖腐病表現癥狀及其分類
玉米莖腐病又稱玉米莖基腐病。主要危害玉米莖基部和根部,以及莖稈和葉片部位。引起玉米莖腐病的原因有很多,從侵染病原菌菌類方面,可劃分為真菌性玉米莖腐病和細菌性玉米莖腐病。
1、細菌性玉米莖腐病
細菌性莖腐病大多發生在玉米生育中期,危害玉米中部莖稈和葉鞘。發病初期葉鞘和莖稈上出現水漬狀腐爛,組織軟化,并有臭味黃褐色菌液溢出。病健交界處水漬狀尤為明顯。濕度大時,病斑迅速擴展,由于玉米莖稈髓部和表皮都被細菌分解,嚴重時造成植株倒折和死亡。
導致玉米細菌型莖腐病的病原菌為菊歐文氏菌玉米致病變種,在高溫高濕環境下更有利于其發生發展。其通過玉米植株莖葉氣孔或傷口侵染,侵染的溫度在26℃~36℃,最適宜溫度在32℃~35℃。所以,細菌性玉米莖腐病在南方省份發生較為普遍,尤其在浙江一帶,在發病嚴重的地區,玉米苗期便會發生,引起莖基部和心葉腐爛,甚至造成苗期植株枯死。細菌性莖腐病在黑龍江省很少發生。
2、真菌性玉米莖基腐病
引起莖腐病的原因有多種, 最重要的一類是真菌型莖腐病。真菌莖基腐病是由多種病原菌單獨或復合侵染造成根系和莖基腐爛的一類病害,主要由腐霉菌、炭疽菌、鐮刀菌侵染引起,在玉米植株上表現的癥狀就有所不同。其中腐霉菌生長的最適溫度為23~25℃,鐮刀菌生長的最適溫度為25~26℃,在土壤中腐霉菌生長要求濕度條件較鐮刀菌高。莖腐莖病一般在玉米灌漿期即乳熟期開始發病。這一方面與此時期氣候因素有關,此期對于黑龍江玉米來說,時間上已到7月下旬或8月上旬,正值高溫、多雨季節,有利于病害發生與流行。另一方面,玉米生長由營養生長進入到生殖生長,養分主要供應方向由莖稈和根部轉向果穗籽實,莖稈和根部養分(主要是糖分)供應減少,抗病能力減弱,遇不良環境容易發病。玉米蠟熟期是真菌性莖基腐病的顯癥高峰期。
(1)真菌性玉米莖基腐病表現癥狀
真菌性玉米莖腐病是系統性侵染病害。可侵染玉米的莖稈、根部、葉片和果穗等部位。侵染玉米莖稈,首先從植株下部1~2節間開始發病,莖稈發病前期出現縱向褐色病斑,隨著病情的發展,侵染部位向上部莖間發展,莖稈髓部逐漸變松軟、空癟,后期發病嚴重時,莖稈外部表皮變黑,剖開內部變褐色、紅色或白色,髓部組織被病菌分解,只殘留維管束絲狀組織。被侵染的玉米植株,大多根部亦受到危害,首先根部變褐色,根皮松軟,用手很容易捻掉、脫落。根量、須根和根毛都減少,吸收能力減弱,植株容易被拔起。發病較重的植株,果穗表現穗柄柔韌,果穗下垂,籽粒松散、粒重下降。
(2)真菌性玉米莖腐病分類
①按葉片表現癥狀分類
被真菌性莖腐病侵染的玉米植株,葉片表現癥狀與病害發展速度有著密切關系,根據葉片表現癥狀及其發展速度,又常將真菌性玉米莖腐病分為青枯型和黃枯型2種類型。
青枯型又稱急性型,是南方玉米莖腐病的典型癥狀。青枯型莖腐病顯癥時期一般相對黃枯型稍早,發病早的在玉米抽雄、吐絲期即可顯現癥狀。植株發病后葉片突然萎蔫,迅速枯死,葉片顏色呈灰綠或青綠色、水燙狀。與玉米霜凍葉片表現癥狀相似。青枯型常發生在抗病弱的品種和有利于發病環境下。青枯型莖腐病多發于連續陰雨天,突然驟晴的天氣。這是由于連續陰雨天,光照不足,植株光合效率下降,光合產物減少,土壤水分大,根系缺氧,根系發育不良,吸收功能減弱。此時突然晴天高溫,作物蒸騰量加大,莖稈和葉片水分和養分供應不上所致。青枯型莖腐病會嚴重影響玉米生長,甚至導致植株死亡,往往造成玉米植株不結穗、無粒兒或結穗很小,對產量影響非常大。
黃枯型又稱慢性型。多見于抗病品種或相對不利于發病的環境下。發病后葉片從上向下或從下向上逐漸變黃、枯死。莖基局部軟腐、果穗下垂、籽粒松散、粒重下降。黑龍江玉米莖腐病大多為黃枯型莖腐病。
②按致病病原菌菌種分類
據國內外陸續報導,目前可以導致玉米莖腐病的病原菌有20多種,主要包括鐮刀菌、腐霉菌和炭疽菌等。不同年份、不同地區致病優勢菌種不同。因病原菌不同,發病表現癥狀及對玉米的危害程度也不同。按致病病原菌種類可將玉米莖腐病分為:鐮孢莖腐病、腐霉莖腐病、炭疽莖腐病、炭腐莖腐病、殼色單隔孢莖腐病等。
二、玉米莖腐病發生條件
該病屬于土傳病害,病原菌在土壤、種子、病殘體中存活越冬,成為翌年侵染源。
1、品種抗病性
玉米不同品種間抗病性有明顯差異。莖稈較細、堅韌,顏色紫紅的品種一般發病輕。
2、氣候條件
一般玉米抽雄后,高溫、高濕天氣有利于莖腐病發生,尤其是連續陰雨后驟晴,氣溫急劇升高,往往容易導致青枯型莖腐病爆發。
3、不同病原菌適宜發病條件不同
各種病原菌適宜發生發展的溫濕度條件不同,其中腐霉菌生長的最適溫度為23~25℃,鐮刀菌生長的最適溫度為25~26℃。腐霉菌生長要求濕度高于鐮刀菌。一般多雨、低溫地區莖腐病以腐霉菌型為主,鐮孢菌適宜生長的條件范圍更寬,干旱地區以鐮刀菌型為主。炭腐菌在干旱季節和地區發生嚴重。
4、田間管理及農業措施
連作重茬地塊,由于病原菌逐年積累,往往發病重,輪作或生地發病輕;種植密度大,通風不良,田間濕度大,發病重;土壤肥力好,有機質豐富地塊發病輕,土壤瘠薄地塊發病重;土壤平整、排水良好地塊發病輕,崗地、低洼易澇地塊發病重;播種過早,成熟過早或早衰地塊,發病重;偏施氮肥地塊,田間管理機械損傷、蟲害重,導致植株傷口多,發病重。另外,其他葉部病害發病重,導致植株早衰,往往也會加重莖腐病的發生。產量過高的地塊,生長后期發生莖腐病會比較普遍,這大多是由鐮刀菌引起的。
三、與玉米莖腐病表現癥狀相似的其他病害和藥害
1、玉米黑束病與炭疽型莖腐病
玉米黑束病與炭疽型莖腐病都可導致髓部變黑褐色,頂部葉片黃化或變淡紅色,下部葉片保持綠色,尤其發病前期很難區分。玉米黑束病發病嚴重的節間不一定在基部節間,發病植株后期容易分蘗增多,產生多穗現象,空稈、不結實或小穗,對產量影響很大。但莖部節間不腐爛、不倒伏。炭疽型莖腐病,基部節間組織腐爛,非常容易倒伏。
2、腐霉菌莖基腐病與細菌性莖腐病
腐霉菌引起的真菌性莖基腐病早期發病時與細菌性莖腐病都可引起玉米植株莖部腐爛。細菌性莖腐病一般發生在中部節間腐爛,由于大量細菌繁殖和莖稈組織分解物質產生臭味和菌膿。腐霉菌引起的莖基腐病發生在莖基部節間腐爛,沒有臭味,有時會有較淡的酒精發酵的氣味。
3、玉米頂腐病與細菌性莖腐病
玉米頂腐病與細菌性莖腐病都可導致苗期玉米莖部和心葉腐爛。但頂部病會有葉片扭曲、鋸齒狀缺刻現象,不產生臭味,一般不會倒伏。
4、除草劑藥害與細菌性莖腐病
芳氧苯氧基丙酸酯類除草劑(禾草靈、蓋草能等)和環已烯酮類除草劑(拿捕凈、烯草酮等)藥害,都可以使玉米苗期植株莖基部腐爛,植株枯死,與細菌性莖腐病有些相似之處。但這兩類除草劑是內吸傳導性除草劑,破壞玉米的生長點,玉米受藥害后是從里往外爛,心葉很容易被拔出。
5、菊酯類殺蟲劑與細菌性莖腐病
有些劣質的菊酯類殺蟲劑使用過量,也會造成玉米與芳氧基丙酸酯類除草劑以及環已烯酮類除草劑相似的藥害癥狀。但這類殺蟲劑與上述兩類除草劑造成的藥害癥狀,在田間分布上一般是按垅向分布,而細菌性莖腐病一般呈點片式分布。
四、玉米莖腐病與根腐苗枯病、穗腐病之間的關系
1、玉米莖腐病與根腐苗枯病
玉米莖腐病與根腐苗枯病有許多相同的致病菌,其中腐霉菌和鐮孢菌都是兩種病害的主要致病菌。只是發生時期和表現癥狀部位不同,而命名不同。有許多根腐病進一步發展,后期表現為莖腐病癥狀。鐮孢菌可以在玉米整個生育期發生侵染。
2、玉米莖腐病與穗腐病
玉米莖腐病與穗腐病也有許多相同的致病菌。有許多莖腐病通過系統傳染,后期侵染果穗穗軸部位,導致穗腐病發生。
五、2023年玉米莖腐病發生情況分析
2023年黑龍江省玉米莖腐病主要表現為慢性型,在玉米生育后期,進入蠟熟期后逐漸表現癥狀,果穗下垂、莖稈空癟、下部節間外表變褐色,髓部內容物變少,出現絲狀纖維組織,變褐色或粉紅色。有些地塊遇風雨天氣造成嚴重倒折,給收獲增加困難,甚至有的玉米倒伏后發生捂糧、霉變,這既增加了收獲成本,又影響了糧食產量,降低了品質,給種植者帶來較大損失。
六、黑龍江省玉米莖腐病發生因素分析
1、養分積累不足
導致玉米莖腐病的直接因素就是養分(主要為糖分)積累不足。莖稈養分不足,纖維素含量低,細胞壁變薄,活力下降,酚類、萜類抗病物質含量低,抗病性就差,莖腐病發生機率大大提高。莖稈中養分積累充足,可大大降低莖腐病的發生,田間空稈或結穗很小的玉米植株幾乎沒有莖腐病現象發生。
2、氣象因素
7~9月份的天氣情況對玉米莖腐病的發生影響至關重要。每年7~9月份,是黑龍江省雨熱同期的季節,大部分地區陰雨天氣較多,降水量較大,氣溫也是一年中最高的時期。這在2023年表現尤為突出,高溫高濕的氣候條件,有利于玉米莖腐病病原菌發生發展。
由于7、8月份,玉米生長旺季,陰雨天氣多,光照不足,光合效率下降,光合產物少,加之氣溫偏高,植株呼吸作用消耗量大,莖葉中營養積累少,提供給根系的養分也少。根系獲得光合養分少,加之降雨多,田間土壤濕度大,長期處于厭氧狀態下,根系發育不良。莖稈和根系活力都差,抵抗病害能力下降,植株非常容易受病原菌侵染。
3、施肥不平衡
養分不平衡,往往是造成作物病害的重要原因。種植者為了獲得更高產量,往往加大施肥量,偏施氮肥。這一方面造成植株徒長,組織幼嫩,抗病力差;另一方面,大量施用氮肥,植株在吸收轉化氮的同時要加大糖分的消耗,自然降低了抗病能力。
4、種植密度過大
近年來推廣密植型玉米品種,有的種植戶更喜盲目加大種植密度,導致田間郁密度高,通風透光不好,影響植株光合效率和水分蒸發,降低植株養分積累,增加田間和土壤濕度,降低了植株的抗病能力,創造了有利發病條件。
5、除草劑藥害
莖腐病致病菌大多為弱性致病菌。主要侵染一些長勢矮小、活力差的弱株、病株。由于噴施除草劑過量或噴施時期不當的地塊,藥害植株生長受到抑制,長勢瘦弱,往往更易發生莖腐病。
6、早衰
有些地塊因葉部病害、蟲害以及旱澇災害或缺肥等原因導致玉米植株早衰,或者品種本身熟期過早,播種過早,尤其在墾區各農場喜歡搶前抓早,有些地塊在4月20號左右就播種了,導致后期玉米植株生長活力下降,抗病能力減弱,收獲期稍晚一些,玉米莖腐病大發生。
7、產量過高
產量過高的地塊,往往莖腐病發生嚴重。這是因為越是產量高的地塊,玉米植株莖葉中養分向果穗籽實中運輸轉化率越高,玉米莖葉中的養分也就消耗越大,造成莖葉養分缺少,抗病力下降,莖腐病加重。產量高的地塊,往往施肥量也大,而氮、鉀肥施用量大也會促進莖葉中養分向籽實的運輸轉化。
2023年生育后期,8、9月份溫度較高,有利于養分轉化,轉化時間長,轉化率高。并且這段時間陰雨寡照天氣較多,莖葉中合成的養分本身少,這就加重了莖葉養分消耗,加重莖稈空癟。所以,2023年秋季玉米發生莖腐病較為普遍,尤其是一些產量過高的地塊往往發病更重。
七、莖腐病預防措施
1、選擇抗病品種
種植抗病品種是最節本且有效的措施。并且要熟期適中,適時播種。
2、合理密植
適當降低種植密度,增加通風透光;在保證正常成熟的前提下,適當晚播,防止成熟過早,可有效降低莖腐病的發生。
3、營養平衡施肥
施肥做到氮、磷、鉀合理配比;施用鋅、硼、鎂、銅、鐵、錳等可提高光合效率的多元微肥;增施葡萄糖、氨基酸等直接補充有機養分,降低糖分消耗。
4、用地養地
用地與養地相結合,注重秸稈還田,增施農家肥和有機肥,以增加土壤有機質含量,不但提高土壤肥力,滿足作物全生育期養分持久、穩定、平衡供給,而且提高土壤蓄水抗澇能力。
5、整地與耕作
加強整地措施,提高土壤通透性,促進根系健康生長;做好排澇措施,減少田間積水。采用寬窄行種植模式,加強深松中耕作業,增加田間通風透光,提高抗澇能力,降低田間濕度。
6、田間管理
本著減少侵染源,控制傳染途徑,增加通風透光,降低田間濕度的角度出發,合理輪作,消除田間病株殘體,防治好蚜蟲、玉米螟及地下害蟲,減少機械作業損傷,防止病菌從蟲口、傷口進入侵染。做好化控、打底葉、去雄等措施,提高田間通風透光度。
7、藥劑防治
采用含咯菌腈、甲霜靈、噻蟲嗪等成份的種衣劑進行拌種。發病初期用乙蒜素、多菌靈、代森錳鋅、百菌清、喹啉酮、三唑酮等藥劑噴霧防治。發病中期用乙蒜素和惡霉靈灌根。
(作者單位:150006北大荒墾豐種業股份有限公司)