山東省博興縣是一個典型以農業種植為主的旱作農業大縣,玉米是當地的優勢農作物,常年的栽培面積保持在 36666hm2 以上,是當地重要的糧食飼草和經濟類作物,在農業生產和相關產業以及區域國民經濟發展中扮演著重要的角色,占據著很大比重。近年來,隨著玉米產業結構調整力度的逐漸加大,適合玉米種植的土地逐漸縮小,增加單位面積內的玉米產量和提高品質已經成為很多農業技術人員需要重點攻克的問題。但在玉米生產過程中常常會受到各種自然災害和不利因素的影響,其中病蟲害就是一個重要的影響因素。玉米在生產階段會受到多種病蟲害的威脅,如若不注重做好有效的識別和科學方法的使用,勢必會危及玉米的整體生產和科學生長。在玉米的多種病蟲害當中,黑粉病是一類危害較為嚴重的真菌性疾病,由于春季干旱,秋季連續陰雨,再加上連續多年在同一個地塊種植玉米,使得土壤當中的病原菌殘留量不斷增多,再加上藥物防治不科學,導致病蟲害的耐藥性逐漸增強,多種藥物的防控效果逐漸變差,最終造成該種疾病在種植地區頻繁地發生流行,威脅到玉米的產量和品質。針對該種疾病就需要持續加強流行特點的調查與分析,明確常見的發病原因,然后構建綜合性的防治方案,降低病蟲害因素,對玉米生長發育造成的不良影響,確保栽培安全。
1玉米黑粉病的病原特征
玉米黑粉病(也稱為玉米黑穗病、瘤黑粉病等)是由玉米黑粉菌(Ustilagomaydis)引起的真菌病害。玉米黑粉菌的菌絲體無色、細長,生長在寄主的細胞間隙中,冬孢子是玉米黑粉菌的主要繁殖體,呈黑色,球形或橢圓形,表面光滑或帶有細小的刺狀突起。在適宜的條件下,冬孢子萌發形成擔子,擔子上長有4個擔孢子。在玉米植株上,玉米黑粉菌形成特殊的腫瘤,稱為菌癭。菌癭內部充滿大量菌絲體和冬孢子,外表呈瘤狀,顏色隨生長過程由白色變為黑色。玉米黑粉菌的冬孢子在溫度為 26~30°C 時最易萌發,最高溫度可達 36~38% ,最低溫度為 5~10% 高濕度有利于玉米黑粉菌的萌發和生長,尤其是相對濕度在 80% 以上時,病菌萌發和生長速度最快。黑粉菌對光照的要求不嚴格,在光照條件下也能正常生長。
2侵染循環與流行規律
玉米黑粉菌的厚垣孢子(休眠孢子)在土壤中或病株殘體上越冬。厚垣孢子混入概肥中也可能保持萌發能力,成為初侵染源。春季氣溫上升后,當土壤濕度適宜時,厚垣孢子開始萌發,產生擔孢子。通過氣流傳播,到達玉米植株上,落在玉米幼苗或幼嫩組織上,通過傷口或自然孔口侵入植株體內,侵入后的植株內部病原菌開始潛育,不立即表現出癥狀。病原菌在玉米植株體內繁殖,刺激細胞分裂,菌癭在植株的莖、葉、穗等部位形成,其中最常見的是在果穗上形成“黑粉瘤”。菌癭在生長過程中會逐漸增大,表面可能呈現白色、淡紅色,最終變為灰白色至褐色,成熟后外膜破裂,散出黑褐色粉末,即冬孢子,冬孢子隨風散布,落在新的玉米植株上,重復上述侵染過程。
3玉米黑粉病的危害癥狀
玉米黑粉菌主要侵染玉米植株的幼嫩組織,包括莖節、葉片、雄穗、雌穗、腋芽、氣生根等,被侵染的部位會迅速腫大,形成瘤狀物,病瘤初呈白色或淡紅色,質地柔軟,有光澤,隨著病情發展,顏色逐漸變為灰白色或灰黑色。病瘤的大小、形狀和數量各異,通常在葉片、葉鞘、莖節、果穗等部位形成,表面光滑,有時帶有紫色或黃綠色的斑紋。當病瘤成熟時,外膜破裂,散發出大量黑色粉末,這些粉末是玉米黑粉菌的冬孢子。從受害部位來看在葉片或葉鞘上形成的病瘤較小,如豆粒或花生大小,常成串密生,內部很少形成黑粉。莖和根上的病瘤較大,莖節上的病瘤會導致植株莖稈扭曲,生長受阻。雌穗被侵染后,多在果穗上半部或個別籽粒上形成病瘤,嚴重的全穗形成大的畸形病瘤。雄穗上部分小花受到侵染,則長出囊狀或角狀的小瘤。早期受害的植株,果穗會變小,甚至不能結穗,嚴重感染的植株,生長受到嚴重影響,產量大幅度降低。大田病害流行嚴重時葉片會變黃、干枯,影響光合作用,降低植株的抗病性。
4玉米黑粉病的發病原因
4.1連續多年重茬種植
連續多年在同一塊田地種植玉米,會導致土壤中的病原菌積累,增加玉米黑粉病的發病風險。土壤中的病原菌在上一年或更長時間的種植周期中沒有得到有效消滅,便會在新一輪種植中重新感染作物,這種情況不僅削弱了玉米的抗病能力,還可能引發土壤結構和養分失衡,使得玉米更容易受到病害的侵襲。同時,長期單一作物種植還會導致土壤微生物多樣性下降,抑制有益微生物的生長,使得有害病原菌更加肆無忌憚地繁殖。
4.2種植易感品種
選擇種植抗病品種是防治玉米黑粉病的重要手段之一,然而在實際種植過程中,由于某些高產或特定用途的品種在市場上的需求較大,農民往往傾向于種植這些易感病的品種,這些品種雖然在產量和經濟效益上具有優勢,但由于抗病能力較差,很容易受到黑粉病的侵害。
4.3施用未腐熟發酵的有機肥
有機肥作為一種重要的土壤改良劑,能夠提供豐富的養分并改善土壤結構,但是未經過充分腐熟發酵的有機肥中常含有大量的病原菌和蟲卵,施入土壤后會成為玉米黑粉病的潛在感染源,未腐熟的有機肥不僅不能有效提供養分,還會造成土壤的二次污染,增加病害的發生概率。
4.4帶病菌玉米秸稈處理不合理
玉米秸稈作為一種重要的農田殘留物,其處理方式直接影響著病害的傳播和控制。如果帶有病菌的玉米秸稈處理不當,病原菌就會在土壤中積累,成為翌年作物感染的主要來源。例如,將帶病菌的秸稈直接還田或堆放在田間,會導致病原菌在土壤中存活和繁殖。
4.5藥劑拌種質量差
藥劑拌種是防治玉米黑粉病的重要措施之一,其效果在很大程度上取決于拌種藥劑的質量和使用方法,如果拌種藥劑質量差,或者使用不當,無法有效殺滅種子表面的病原菌,就會導致病害的發生和傳播。
5玉米黑粉病的綜合防治措施
5.1農業防治技術分析
5.1.1徹底清除田間病殘
對于玉米黑粉病發病較為嚴重的種植地,通常不推薦采用秸稈還田種植方式,應該將收獲回來的玉米秸稈進行粉碎堆積發酵處理,通過發酵處理,能夠殺滅秸稈當中殘余的病原微生物,同時也能夠生產出優質的有機肥,滿足農田的生長需求。將收獲回來的玉米秸稈經過粉碎機充分粉碎,粉碎成長度 3~5cm 的秸稈段,選取新鮮、未經過濾的牛、羊、豬等牲畜糞便。在地勢高、排水良好、便于運輸的地方建設堆肥發酵池。長寬比為1:1,深度為 1.5~2m 堆肥發酵池可采用混凝土結構或塑料薄膜結構,確保密封良好。堆積發酵處理過程中將玉米秸稈與牲畜糞便按照重量比1:3混合,確保碳氮比適宜,并向其中添加適量的發酵菌種,通常選擇使用酵母菌乳酸菌枯草芽孢桿菌的復合菌制劑,發酵料使用 120~150g/m3 ,用清水稀釋之后與發酵料混合均勻,確保處理之后發酵料的水分含量保持在 60%~65% ,然后將混合好的物料倒入堆肥發酵池,壓實至池頂上方覆蓋,用地膜進行厭氧處理,定期監測堆肥發酵溫度,確保溫度控制在 70% 以上,持續45d,其間每隔5\~7d,使用翻拋機對堆肥進行翻拋,以確保物料均勻發酵。在還田利用過程中要對堆肥進行進一步的質量檢測,堆肥應呈絮狀或粉末狀,無明顯的原料殘留物,顏色為褐色、黃褐色、黑褐色或黑色,纖維變脆,手握成團、松開即散,表明堆肥已充分腐熟,水分含量應在 20%~30% 之間,碳、氮比應控制在20:1\~30:1之間,有機質含量應達到 30% 以上,表明堆肥有足夠的營養供應,糞便當中檢測不到黑粉病病原菌,重金屬含量應符合國家標準,通常還田利用過程中使用量控制在 1500~2000kg/ 667m2 ,作為底肥深入到大田,翻耕到土層以下。
5.1.2種植地深翻土壤消毒
玉米在播種之前要進行精細化的翻耕整地,通常選擇秋季進行土壤深翻整地,使用拖拉機牽引深翻機進行深翻,確保深翻均勻、無漏耕,深翻深度以 30cm 以上為宜,通過翻耕整地熟化土壤、提高土壤透氣性和蓄水保墑能力。深翻后進行耙地,使土壤更加細碎,根據土壤肥力狀況,施入適量的有機肥和化肥作為底肥,但要注意施用的有機肥經過完全復蘇,不存在病原體攜帶的情況。對于黑粉病危害較為嚴重的種植地,結合種地還需要做好土壤消毒工作,可以選擇使用 50% 的多菌靈, 50% 的狄克松可濕性粉劑,使用 1000~1500g/667m2 ,兌水 70~80kg/667m2 進行田間噴灑,然后翻耕土壤也可以施入硫酸亞鐵 30~40kg/667m2 進行土攘消毒,能夠起到很好的滅菌處理效果。
5.1.3玉米黑粉病的合理輪作
玉米黑粉病主要在土壤中越冬侵染,因此,在玉米栽培過程中實施大面積的輪作倒茬是防控該病害的關鍵措施。特別是在黑粉病發病嚴重的地區,至少應實行3\~4年的輪作倒茬策略。建議與馬鈴薯、莜麥、大豆等作物進行輪作,以有效減少土壤中病原微生物的數量,從而降低黑粉病的發生率和流行程度。
5.1.4選擇高抗玉米品種
博興縣位于山東省,屬于暖溫帶季風氣候區,四季分明春季溫暖,夏季炎熱多雨,秋季涼爽,冬季寒冷干燥,年平均氣溫在11\~14℃之間,年降水量在 500~700mm 左右。當地一年兩熟種植制度,玉米在春季4\~5月底播種9月底\~10月份收獲,也可以在冬小麥夏季6月中上旬收獲之后播種夏玉米,9月\~10月底收獲。結合上述的種植制度和氣候特征應該選擇能適應博興縣的氣候條件,耐旱、耐寒、抗病、單位面積產量高、具有較好的經濟效益、莖稈堅韌、不易倒伏、籽粒飽滿、色澤好、籽粒品質高的優質玉米品種。當前在當地推廣應用較好的優質高抗玉米品種主要有魯單510、登海605、金玉188、魯單513等幾種。
5.1.5加強種子處理
在玉米播種處理過程中推薦種植戶直接購買商品化包衣的玉米種子,這樣能夠大大提高播種質量,降低黑粉病的發生流行率。但對于沒有進行包衣處理的種子,在播種之前一定要做好種子的處理工作。防治玉米瘤黑粉病常用的藥物主要是三唑酮、敵委丹、唑醇懸浮種衣劑、粉銹寧可濕性粉劑,通常每 kg 種子使用20% 三唑酮乳油 40mL,3% 敵委丹 100mL 或 3% 敵委丹 100mL 或者 6% 戊唑醇懸浮種衣劑 100g,25% 粉銹寧可濕性粉劑 100~ 150g 或者,將藥劑和5\~10倍清水混合之后,均勻地和種子翻拌,確保種子表面均勻覆蓋。拌種后晾干即可播種。
5.1.6改進栽培技術
首先,適時播種。在玉米播種操作過程中應該采取一切有力措施,盡量縮短玉米播種出苗時間,確保種子快速萌發,快速出苗,減少病菌侵染機會。春玉米可以適當晚播,一般在5月中下旬進行播種,因為氣溫升高,土壤溫度顯著增高,有利于種子的萌發,生長出來秧苗健壯,生長速度快,病原菌不容易侵染。夏季玉米播種應該做到搶熵播種,確保土壤濕度能夠達到 55%~65% 及時播種作業,確保種子快速萌發。其次,合理密植控制玉米植株旺盛生長。玉米播種作業過程中要控制好定植密度常規玉米品種控制在3000\~3500株,窄葉的玉米品種控制在4000\~4500株,推廣應用寬窄行種植方式,營造良好的大田通風透光條件,寬行行距 70~90cm ,窄行行距 30~40cm ,株距保持在 20~25cm 隨著植株生長要做到科學施肥,嚴格控制氮肥的使用量,防正植株旺盛生長,氮肥在使用過程中一定要結合植株的生長情況科學使用。通常在拔節期結合玉米植株的生長現狀,確定拔節肥的施入時間,如果植株生長較為旺盛,一般在拔節后期進行追肥,如果生長發育不良,通常在拔節中前期進行追肥,使用尿素 5~8kg/ 667m2 ,進入孕穗期之后,追施尿素 8~12kg/667m2 。在生長中后期可以使用磷酸二氫鉀 200g/667m2 、尿素 500g/667m2 、硫酸鋅1000g/667m2 或者硼砂 500g/667m2 與 30~40kg/667m2 清水混合之后進行葉面噴灑,提高葉子光合作用能力,增強植株抵抗能力,大大降低黑粉病的發生流行率]。
5.2化學防治技術分析
常用的防治玉米黑粉病的化學藥劑有多菌靈、甲基硫菌靈、苯醚甲環唑、咪鮮胺等,防治玉米黑粉病的關鍵時期是玉米抽雄吐絲期和灌漿期,在這兩個時期,藥劑防治效果最佳。結合病害的嚴重程度在玉米抽雄吐絲期和灌漿期,選擇晴天上午或傍晚,使用噴霧器將藥劑均勻噴灑在玉米植株上,噴灑時要使藥液充分覆蓋葉片、莖稈和穗部,推薦使用 50% 多菌靈可濕性粉劑1000倍液, 70% 甲基硫菌靈可濕性粉劑800倍液,或 25% 苯醚甲環唑乳油2000倍液,藥劑使用間隔為7\~10d,連續使用2\~3次。
6結語
綜上所述,在玉米栽培管理過程中,黑粉病的防控是一個十分系統的專業化的過程。防控工作開展過程中應該明確該種疾病的發病流行原因、流行特點和發病癥狀,然后從田間病殘體的有效清理、翻耕整地、科學輪作、種子消毒以及田間管理等幾方面入手,營造一個不利于病原菌繁殖生長的土壤環境,減少病原菌的侵染途徑,并在化學藥物防治過程中規范藥物的使用行為,避免使用高毒高質化學農藥,避免長時間使用同一種藥物,切實提高藥物的防治成效,降低發病率,從而有效避免黑粉病的發生流行。
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