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(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,蘭州 730070;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,國家農(nóng)作物基因資源與基因改良重大科學(xué)工程,北京 100081)

2009年甘肅省玉米穗腐病、莖基腐病的發(fā)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(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,蘭州 730070;2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物科學(xué)研究所,國家農(nóng)作物基因資源與基因改良重大科學(xué)工程,北京 100081)

2009年對甘肅省9個市的21個縣、區(qū)玉米穗腐病、莖基腐病的發(fā)生危害情況進(jìn)行了全面調(diào)查,并采集病害標(biāo)樣,進(jìn)行病原分離。調(diào)查結(jié)果表明,玉米穗腐病、莖基腐病在全省各玉米種植區(qū)均普遍嚴(yán)重發(fā)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(jié)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(qū)間的分布有明顯差異。

玉米; 穗腐病; 莖基腐病; 調(diào)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(shù)”的推廣應(yīng)用,2009年玉米種植面積突破66.7萬hm2,甘肅河西走廊地區(qū)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(chǎn)隨著栽培條件的改進(jìn)以及制種引進(jìn)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(fā)生,危害嚴(yán)重的真菌性病害,在美國、印度、加拿大、法國等國家有發(fā)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(fā)生普遍,危害嚴(yán)重,減產(chǎn)達(dá)20%～30%,被稱為玉米生產(chǎn)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(jì)80年代在廣西、浙江、湖南、陜西、河北、山東、遼寧等省區(qū)均有不同程度的發(fā)生,一般年份發(fā)病率10%～20%,嚴(yán)重年份可達(dá)50%～60%,減產(chǎn)25%,嚴(yán)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(chuàng)造了有利于玉米穗腐病、莖基腐病發(fā)生和流行的環(huán)境條件,玉米穗腐病、莖基腐病的發(fā)生越來越嚴(yán)重[7]。

基于此2009年作者在甘肅省慶陽市、平?jīng)鍪?、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(qū)調(diào)查了玉米穗腐病、莖基腐病的田間發(fā)生危害情況,并廣泛采集了病害標(biāo)樣,在室內(nèi)進(jìn)行了分離鑒定。旨在為進(jìn)一步開展調(diào)查研究及田間防治提供依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 田間調(diào)查與采樣

采用田間隨機(jī)調(diào)查的方法,2009年8月29日至9月27日對甘肅省慶陽市的環(huán)縣、華池縣、合水縣、寧縣;平?jīng)鍪械臎艽h、靈臺縣;張掖市的甘州區(qū);武威市的涼州區(qū)、永昌縣;天水市的甘谷縣、秦城區(qū)、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(jìn)行了玉米穗腐病、莖基腐病的田間發(fā)生危害調(diào)查,玉米穗腐病按王曉鳴等[3]分級標(biāo)準(zhǔn)分級記載,同時進(jìn)行拍照,采集病害標(biāo)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(yǎng),病菌長出后,及時挑取菌絲尖端進(jìn)行純化并轉(zhuǎn)管保存。

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

病原菌的鑒定:根據(jù)病原菌的形態(tài)特征,用形態(tài)對比的方法進(jìn)行種類初步鑒定[8-9]。

2 結(jié)果與分析

2.1 玉米穗腐病、莖基腐病發(fā)生情況

經(jīng)調(diào)查,玉米穗腐病在全省各玉米種植區(qū)普遍嚴(yán)重發(fā)生,共調(diào)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(fā)生嚴(yán)重的是天水市的甘谷縣三十鋪、秦城區(qū)關(guān)子鎮(zhèn)、太京鄉(xiāng)、西十里,清水縣的黃門鄉(xiāng)、上邽鄉(xiāng)和紅堡鄉(xiāng),隴南市的徽縣江洛鎮(zhèn)游龍川、伏鎮(zhèn),成縣拋沙鎮(zhèn),武都東江,榆中縣三角城,臨洮縣的蘭關(guān)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(qū),定西市,隴西縣通安譯和文峰鎮(zhèn)。環(huán)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(chǎn)量和品質(zhì)造成很大影響。玉米莖基腐病在全省各玉米種植區(qū)均有不同程度的發(fā)生,共調(diào)查62塊田,5 710株,病田率98.39%,病株率4.67%～100%,平均34.47%。發(fā)生嚴(yán)重的是天水市的太京鄉(xiāng),徽縣江洛鎮(zhèn)游龍川,發(fā)病株率為100%,其次是天水市的關(guān)子鎮(zhèn)、西十里,成縣拋沙鎮(zhèn),清水縣,康樂縣,臨夏市,發(fā)病株率均在65%以上,造成籽粒秕瘦,產(chǎn)量降低(詳見表1)。

2.2 品種抗性表現(xiàn)

在甘谷對試驗中的167份材料進(jìn)行了穗腐病田間自然感病的調(diào)查,并計算平均嚴(yán)重度。結(jié)果表明,所有調(diào)查的材料病穗率均為100%,只是在發(fā)病級別上有差異,其中自交系材料55份,表現(xiàn)高抗的有‘540’、‘572’等 2份,占自交系材料調(diào)查總數(shù)的3.64%,表現(xiàn)抗病的有‘493’、‘502’、‘539’、‘黃早四’等4份,占自交系材料調(diào)查總數(shù)的7.27%,表現(xiàn)中抗的有‘78’、‘111’、‘126’、‘226’、‘245’等 5 份 ,占自交系材料調(diào)查總數(shù)的9.09%,表現(xiàn)感病和高感的材料有44份,占自交系材料調(diào)查總數(shù)的80.00%。從調(diào)查結(jié)果看玉米自交系抗穗腐病的材料較少。調(diào)查品種材料 112份,表現(xiàn)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(diào)查總數(shù)的96.43%,表現(xiàn)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(diào)查總數(shù)的3.57%。

2.3 穗腐病標(biāo)樣分離鑒定

對不同地區(qū)采回的標(biāo)樣,在室內(nèi)進(jìn)行分離鑒定,結(jié)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(qū)(包括慶陽市、平?jīng)鍪?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(qū)(包括武威市、張掖市)輪枝鐮孢菌占100%;隴南地區(qū)(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(qū)(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(qū)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(qū)輪枝鐮孢 菌占絕對優(yōu)勢(詳見表2)。

表1 甘肅省玉米穗腐病、莖基腐病調(diào)查結(jié)果

表2 甘肅省玉米穗腐標(biāo)樣分離結(jié)果

2.4 莖基腐病標(biāo)樣分離結(jié)果

對不同地區(qū)采回的標(biāo)樣,在室內(nèi)進(jìn)行分離鑒定,結(jié)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(biāo)樣分離結(jié)果

3 討論

2009年甘肅省玉米穗腐病和莖基腐病的嚴(yán)重發(fā)生,與氣候條件密切相關(guān)。進(jìn)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(fā)生創(chuàng)造了有利的環(huán)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(diào)查的所有品種都發(fā)病,但發(fā)病的級別差異很大,有些材料整穗發(fā)病,有些抗病材料只有1?；驇琢０l(fā)病。雜交種抗性較好,一般自交系高抗材料很少。調(diào)查發(fā)現(xiàn)品種的抗性與雌穗的苞葉長短和穗軸是否外露有密切關(guān)系,雌穗被苞葉包嚴(yán)、不外露的材料表現(xiàn)為抗病,雌穗外露的材料田間發(fā)病率高,表現(xiàn)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(diào)查中發(fā)現(xiàn)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(dāng)調(diào)節(jié)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(jìn)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(chǎn)主要由兩部分組成,一是大田玉米生產(chǎn),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(qū)。這一地區(qū)地勢平坦,機(jī)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(chǎn)水平相對較高,是甘肅主要的商品糧基地。在河西走廊地區(qū),全國有多家公司在這一地區(qū)進(jìn)行各種作物的制種生產(chǎn),品種繁多,隨之帶來的病蟲害發(fā)生種類也多,有些病蟲害可造成較大的產(chǎn)量損失。而且一些以前的次要病害上升為當(dāng)前生產(chǎn)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(xì)菌引起的葉斑類病害等。

根據(jù)在甘谷對不同玉米品種發(fā)病情況的調(diào)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(fù)雜,在不同品種上表現(xiàn)的癥狀也各不相同。由于玉米穗腐病的病原本身就比較復(fù)雜,對其發(fā)生與環(huán)境溫度和濕度的關(guān)系,寄主類型的關(guān)系等尚待進(jìn)一步研究。

[1]白金鎧.雜糧作物病害[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,1997.

[2]宋偉彬,董華芳,陳威,等.玉米穗粒腐病研究進(jìn)展[J].河南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)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(nóng)業(yè)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(huán)研究[J].玉米科學(xué),1995(1):25-28.

[5]鄒慶道,許遠(yuǎn),王立,等.玉米鐮孢菌穗腐病和莖腐病侵染規(guī)律相互關(guān)系的研究[J].沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報,2000,31(5):487-498.

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

[8]魏景超.真菌鑒定手冊[M].上海:上?？茖W(xué)技術(shù)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(xué)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(nóng)業(yè)部國家玉米產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項目