田耀加, 趙守光, 張 晶, 黃亮華, 王秋燕, 陳紅弟

(廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院特用玉米研究所, 廣州 510308)

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鮮食玉米南方銹病發(fā)生動(dòng)態(tài)及藥劑防控

田耀加, 趙守光, 張 晶, 黃亮華, 王秋燕, 陳紅弟

(廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院特用玉米研究所, 廣州 510308)

田間條件下采用目測(cè)法調(diào)查了由多堆柄銹菌(PucciniapolysoraUnderw.)引起的南方銹病在廣州鮮食玉米產(chǎn)區(qū)的發(fā)生動(dòng)態(tài),并測(cè)試了銹病對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量的影響及幾種藥劑對(duì)南方銹病的防治效果。結(jié)果表明,南方銹病在鮮食玉米生產(chǎn)期間持續(xù)危害,7月份和11月份發(fā)生最嚴(yán)重,發(fā)病率近100%。銹病危害直接造成鮮食玉米果穗凈重降低,重度危害(危害嚴(yán)重度>50%)比輕度危害(危害嚴(yán)重度<30%)折合每667 m2產(chǎn)量減少47.6 kg?；瘜W(xué)藥劑對(duì)南方銹病具有抑制作用,其中125 g/L氟環(huán)唑SC和250 g/L吡唑醚菌酯EC的防治效果最好,處理后銹病危害嚴(yán)重度比對(duì)照分別降低63.04%和57.21%,可挽回產(chǎn)量損失8%以上。

鮮食玉米; 南方銹病; 發(fā)生動(dòng)態(tài); 危害; 藥劑防治

由多堆柄銹菌(PucciniapolysoraUnderw.)引起的南方銹病是玉米銹病的一個(gè)類型,屬于氣傳病害,具有暴發(fā)性強(qiáng)、蔓延快的特點(diǎn)。該病在中國(guó)最早于20世紀(jì)70年代在臺(tái)灣和海南被發(fā)現(xiàn),90年代以后陸續(xù)在其他地區(qū)發(fā)生危害[1-2],現(xiàn)已在我國(guó)多個(gè)玉米產(chǎn)區(qū)上升為主要病害。在玉米產(chǎn)區(qū),南方銹病多發(fā)生于玉米生長(zhǎng)后期,一旦發(fā)生,危害重且難以控制。據(jù)報(bào)道,近年來廣西、云南、廣東、浙江、湖北、河南、河北等地的玉米均遭受南方銹病危害,導(dǎo)致不同程度減產(chǎn)[3-8]。然而,南方銹病防控相關(guān)的研究工作卻相對(duì)滯后。

廣東乃至華南地區(qū)是我國(guó)鮮食玉米主要產(chǎn)區(qū),在國(guó)內(nèi)外鮮食玉米產(chǎn)業(yè)中地位突出。受亞熱帶氣候影響,該區(qū)域也是南方銹病適宜發(fā)生區(qū),其每年可持續(xù)發(fā)生8～9個(gè)月。因此,加快對(duì)南方銹病發(fā)生危害與防治研究,對(duì)于科學(xué)制定病害綜合防控方案、保障鮮食玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要意義。

1 材料與方法

1.1 鮮食玉米南方銹病田間發(fā)生動(dòng)態(tài)調(diào)查

調(diào)查地點(diǎn)位于廣東省廣州市花都區(qū)花東鎮(zhèn)鮮食玉米產(chǎn)區(qū),該地區(qū)近年來南方銹病發(fā)生嚴(yán)重。田間調(diào)查始于3月,部分田塊鮮食玉米已處于苗期至拔節(jié)期,調(diào)查結(jié)束于11月底,此時(shí)大部分鮮食玉米已完成最后的鮮穗采摘。以珠湖村及鄰近村6個(gè)鮮食玉米生產(chǎn)田塊為監(jiān)測(cè)點(diǎn),田塊平均面積6 667 m2以上。每個(gè)田塊5點(diǎn)取樣,每點(diǎn)調(diào)查10株以上。目測(cè)法記錄每株玉米發(fā)病葉片面積約占總?cè)~片面積的百分比(危害嚴(yán)重度),以發(fā)病率及危害嚴(yán)重度評(píng)價(jià)南方銹病的發(fā)生動(dòng)態(tài)。病害監(jiān)測(cè)期間鮮食玉米播期不一致,不同生育時(shí)期有交錯(cuò)重疊,處于5葉期之前的玉米不作為調(diào)查對(duì)象。6月之前銹病發(fā)病較輕,每月1次,以后發(fā)病重且快,則每月調(diào)查2～3次。

1.2 南方銹病危害動(dòng)態(tài)分析及藥劑防治效果測(cè)定

1.2.1 田間布局及藥劑防治處理

試驗(yàn)在廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院花都試驗(yàn)基地開展,供試鮮食玉米為‘廣甜7號(hào)’,為廣州市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院自主選育品種,對(duì)銹病敏感。起畦種植,畦長(zhǎng)約3.6 m,寬1.5 m,每畦種植玉米2行,平均種植密度約為3 500株/667 m2。每處理小區(qū)種植3畦6行,小區(qū)之間種植2畦作為隔離區(qū)。田間玉米按常規(guī)管理,大喇叭口期前統(tǒng)一防治玉米螟,其他時(shí)期不用藥(試驗(yàn)藥劑除外)。試驗(yàn)于銹病初發(fā)期(玉米抽雄前期,10月21日)開始對(duì)每個(gè)小區(qū)進(jìn)行藥劑防治,所有藥劑(表1)稀釋1 000倍使用,間隔7 d用藥1次,連續(xù)用藥3次。設(shè)噴施清水為對(duì)照(CK),每處理重復(fù)3次。

表1 南方銹病防治供試化學(xué)藥劑

1.2.2 南方銹病危害對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量的影響

于玉米鮮穗采收前,在不同處理小區(qū)內(nèi)分別標(biāo)記輕度危害(病害嚴(yán)重度≤30%)、中度危害(30%<病害嚴(yán)重度≤50%)及重度危害(病害嚴(yán)重度>50%)的玉米植株,果穗采收后于室內(nèi)去除苞葉測(cè)量單穗凈重,不同危害嚴(yán)重度果穗均測(cè)量30個(gè)以上,以單穗凈重考察南方銹病對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量的影響。

1.2.3 藥劑處理對(duì)南方銹病的防治效果測(cè)定

于噴藥前后連續(xù)調(diào)查銹病發(fā)病情況,直至玉米鮮穗采收為止。每處理小區(qū)取中間2行連續(xù)調(diào)查20株,目測(cè)法記錄每株玉米發(fā)病葉片面積占植株總?cè)~片面積的百分比(病害嚴(yán)重度),計(jì)算不同藥劑處理對(duì)銹病的防治效果。并于鮮穗采收期,分別對(duì)每處理小區(qū)中間4行進(jìn)行取樣測(cè)產(chǎn),以單穗鮮重評(píng)價(jià)不同藥劑處理對(duì)鮮食玉米群體產(chǎn)量的影響。

1.3 數(shù)據(jù)處理

利用SPSS軟件對(duì)采集數(shù)據(jù)進(jìn)行差異性統(tǒng)計(jì)分析。南方銹病發(fā)病率及試驗(yàn)藥劑對(duì)銹病防效的計(jì)算公式如下。

發(fā)病率(%)=(發(fā)病植株數(shù)/調(diào)查總植株數(shù))×100;

防效(%)=[(對(duì)照區(qū)病害嚴(yán)重度-處理區(qū)病害嚴(yán)重度)/對(duì)照區(qū)病害嚴(yán)重度]×100。

2 結(jié)果與分析

2.1 鮮食玉米南方銹病田間發(fā)生動(dòng)態(tài)

田間自然條件下南方銹病在鮮食玉米生產(chǎn)區(qū)年度發(fā)生動(dòng)態(tài)如圖1所示。南方銹病在全年鮮食玉米生產(chǎn)期間呈現(xiàn)持續(xù)上升危害趨勢(shì),田間發(fā)病具有2個(gè)高峰期,分別出現(xiàn)于7月和11月。秋季種植的玉米(8月以后)較春季種植的玉米(7月之前)受害更為嚴(yán)重,前者平均發(fā)病率和危害嚴(yán)重度分別為76%和30%,而后者分別為40%和13%。

南方銹病自4月中旬開始零星發(fā)生,以較低的危害水平持續(xù)至5月中旬。此后病害開始快速擴(kuò)散,在田間大范圍發(fā)生,6月中旬植株發(fā)病率為33%(6月17日),但病害嚴(yán)重度低于10%。7月南方銹病的危害達(dá)到第一個(gè)高峰,7月中旬發(fā)病率上升至76%(7月12日),下旬發(fā)病率近100%,病害嚴(yán)重度也達(dá)50%(7月26日)。此后發(fā)病率和危害嚴(yán)重度均有所下降,9月11日調(diào)查時(shí)發(fā)病率和病害嚴(yán)重度為最低點(diǎn),分別為55%和10%。9月下旬始銹病危害又逐漸上升,至10月14日田間平均發(fā)病率和病害嚴(yán)重度分別為73.67%和29.31%,11月下旬兩者分別達(dá)到近100%和56%(11月25日)。

圖1 鮮食玉米南方銹病田間發(fā)生動(dòng)態(tài)Fig.1 Occurrence dynamics of southern rust in fresh corn filed

2.2 南方銹病危害對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量的影響

通過藥劑防控并在收獲期分別標(biāo)記不同病害嚴(yán)重度的玉米植株,測(cè)定南方銹病危害對(duì)鮮穗產(chǎn)量的影響,結(jié)果如圖2所示。隨南方銹病危害嚴(yán)重度的升高,鮮穗產(chǎn)量呈下降趨勢(shì),單穗凈重在輕度危害(病害嚴(yán)重度≤30%)、中度危害(30%<病害嚴(yán)重度≤50%)和重度危害(病害嚴(yán)重度>50%)之間具有顯著差異(F=6.98,P<0.01)。受南方銹病輕度危害植株的單穗凈重平均為233.7 g,而重度危害的產(chǎn)量顯著降低,單穗凈重平均為220.1 g,減少約5.8%。

圖2 南方銹病危害對(duì)鮮食玉米產(chǎn)量的影響Fig.2 Influence on the yield of fresh corn by southern rust damage

2.3 藥劑對(duì)南方銹病的防治效果

5種藥劑對(duì)南方銹病的防治效果如圖3、表2所示。結(jié)果表明,5種藥劑均能有效降低銹病的發(fā)生,處理區(qū)植株南方銹病嚴(yán)重度顯著低于對(duì)照。至鮮穗收獲期(11月25日),藥劑處理的平均病害嚴(yán)重度為34.37%,而對(duì)照為65.83%,平均防治效果達(dá)48%。不同藥劑對(duì)銹病的抑制效果具有明顯差異,其中125 g/L氟環(huán)唑SC和250 g/L吡唑醚菌酯EC的防效最佳,處理后病害嚴(yán)重度分別為24.33%和28.17%,與對(duì)照相比,對(duì)南方銹病的防效分別達(dá)63.04%和57.21%;其次為50%啶酰菌胺WG,處理后病害嚴(yán)重度為36.67%。75%百菌清WP和50%硫黃·三唑酮SC處理后病害嚴(yán)重度分別為37.83%和44.83%,防治效果明顯低于125 g/L氟環(huán)唑SC和250 g/L吡唑醚菌酯EC。

藥劑處理在一定程度上降低了南方銹病造成的鮮食玉米產(chǎn)量損失。收獲期取樣測(cè)產(chǎn)(表2)表明,對(duì)照區(qū)單穗鮮重為278.4 g,而藥劑處理的平均單穗鮮重為295.8 g。與對(duì)照相比,250 g/L吡唑醚菌酯EC和125 g/L氟環(huán)唑SC處理的單穗鮮重顯著提高,分別為305.2 g和301.6 g,折合每667 m2產(chǎn)量增加1 068.19 kg和1 055.56 kg,分別增產(chǎn)9.63%和8.33%。其他3種藥劑處理的鮮食玉米產(chǎn)量也較對(duì)照有所提高,但未達(dá)到顯著水平。

圖3 藥劑處理對(duì)南方銹病的控制作用Fig.3 Control effect of fungicides treatment against southern rust

3 討論與結(jié)論

南方銹病是由多堆柄銹菌(PucciniapolysoraUnderw.)引起的氣傳病害,在適宜的環(huán)境條件下,病原菌以夏孢子傳播,發(fā)生蔓延快而廣。由于氣溫和病原菌數(shù)量的影響,玉米不同生育時(shí)期受銹病危害的程度有所不同。有研究表明,玉米苗期至乳熟期接種南方銹病夏孢子懸浮液,均會(huì)引發(fā)銹病[9-10]。而在實(shí)際生產(chǎn)中,由于田間病原菌的不斷積累及反復(fù)再侵染,玉米生長(zhǎng)后期南方銹病的危害程度往往要高于生長(zhǎng)前期[11]。廣州地處亞熱帶,高溫高濕氣候?yàn)槟戏戒P病的發(fā)生危害提供了良好的基礎(chǔ)。調(diào)查結(jié)果顯示,南方銹病病菌自4月起在鮮食玉米上引發(fā)銹病,并一直持續(xù)到生長(zhǎng)期結(jié)束。一方面,由于侵染源的限制且氣溫較低,春季種植的玉米在前期銹病發(fā)生范圍小,危害較輕。但6月以后,田間玉米處于生長(zhǎng)中后期,多數(shù)銹病病斑破裂散出大量的夏孢子,引起病害快速傳播,植株發(fā)病率迅速升高,并直至秋播玉米采收結(jié)束。另一方面,在不同田塊甚至同一田塊,鮮食玉米播期存在著較大的交叉重疊,其中以8月最為明顯,一部分田塊玉米處于苗期,病害尚未表現(xiàn)出來。加之花都區(qū)8、9月平均最高溫度達(dá)31℃以上,持續(xù)高溫抑制了病原孢子的再侵染,從而降低了危害嚴(yán)重度的平均水平,致使8、9月病害危害呈下降趨勢(shì),并在后期又形成一個(gè)危害高峰。

表2 不同藥劑處理對(duì)銹病的防效以及鮮食玉米產(chǎn)量分析

玉米植株感染南方銹病病菌后,玉米葉片布滿病斑,嚴(yán)重時(shí)覆蓋一層赤紅色銹粉,從而阻礙植株光合作用,影響玉米果穗籽粒的灌漿與發(fā)育,造成產(chǎn)量減少。據(jù)報(bào)道,2014年湖北武漢秋玉米南方銹病造成一般地塊減產(chǎn)達(dá)60%～70%,嚴(yán)重地塊絕收[12-13]。本文研究結(jié)果表明,南方銹病不同危害水平可不同程度地影響鮮食玉米果穗產(chǎn)量,當(dāng)危害嚴(yán)重度超過50%時(shí),單穗平均凈重相比危害嚴(yán)重度小于30%的果穗下降約5.8%。依常規(guī)生產(chǎn)而言,鮮食玉米一般種植密度為3 500株/667 m2,以此折算則南方銹病重度危害比輕度危害的鮮食玉米田每667 m2產(chǎn)量將下降約47.6 kg。

研究數(shù)據(jù)表明,南方銹病能引起明顯的經(jīng)濟(jì)損失,需要采取及時(shí)而有效的防控措施?；瘜W(xué)藥劑在一定程度上可抑制南方銹病的發(fā)展,一些新近開發(fā)的甲氧基丙烯酸酯類、三唑類殺菌劑表現(xiàn)出較好的防效,如32.5%苯甲·醚菌酯懸浮劑、25%醚菌酯懸浮劑等[14]。本文研究得到類似的結(jié)果,甲氧基丙烯酸酯類的吡唑醚菌酯和三唑類的氟環(huán)唑?qū)δ戏戒P病防控效果最佳,防效達(dá)57%以上,可挽回產(chǎn)量損失8%以上。這兩種藥劑可作為防控南方銹病的有效藥劑,但其防治適期和最佳防治濃度還有待進(jìn)一步研究。

鮮食玉米是以乳熟期鮮嫩果穗為果菜兼用產(chǎn)品,在廣東地區(qū)廣泛種植,僅甜玉米即有近20萬hm2,占全國(guó)約50%。南方銹病已在廣東鮮食玉米產(chǎn)區(qū)區(qū)域性流行暴發(fā)危害,需引起關(guān)注。在化學(xué)防控的基礎(chǔ)上,應(yīng)選育、推廣抗病品種,利用鮮食玉米自身的抗逆性,防止南方銹病大范圍快速蔓延。在玉米對(duì)銹病的抗性評(píng)價(jià)中,抗性品種的病害嚴(yán)重度一般為25%以下,而感病品種為50%以上。本文銹病危害測(cè)定結(jié)果顯示,重度危害(病害嚴(yán)重度>50%)的鮮食玉米比輕度危害(病害嚴(yán)重度≤30%)的果穗凈重下降約5.8%,換言之,推廣抗性品種相比感病品種可挽回5.8%的產(chǎn)量損失。

國(guó)內(nèi)外在玉米抗銹病研究方面均開展了較多工作,對(duì)一些玉米材料進(jìn)行了系統(tǒng)的抗南方銹病評(píng)價(jià)與利用[15-18]。迄今已有多個(gè)抗南方銹病基因(抗性位點(diǎn))被發(fā)現(xiàn)并定位在不同的染色體上,其中包含有顯性單基因[19-24]。然而,現(xiàn)有的研究主要集中于普通玉米,以鮮食玉米為材料的抗性研究鮮見報(bào)道。因此,亟待在普通玉米研究的基礎(chǔ)上,借鑒其研究成果,加快鮮食玉米抗銹病選育與推廣。

[1] 劉章雄, 王守才. 玉米銹病研究進(jìn)展[J]. 玉米科學(xué), 2003, 11(4): 76-79.

[2] 田耀加, 趙守光, 張晶, 等. 中國(guó)玉米銹病研究進(jìn)展[J]. 中國(guó)農(nóng)學(xué)通報(bào), 2014, 30(4): 226-231.

[3] 胡務(wù)義, 唐有全, 阮義理, 等. 淳安縣玉米南方型銹病危害逐年嚴(yán)重[J]. 植物保護(hù), 1999, 25(6): 50.

[4] 劉玉瑛, 石潔, 王慶雷. 1998年河北省發(fā)生南方型玉米銹病[J]. 植物保護(hù), 1999, 25(3): 53.[5] 黃惠玲, 梁海孫. 2000年天等縣玉米銹病暴發(fā)[J]. 廣西植保, 2001, 14(4): 28.

[6] 呂印譜, 宋寶安, 李傳禮, 等. 河南省2004年夏玉米銹病發(fā)生原因及防治對(duì)策[J]. 中國(guó)植保導(dǎo)刊, 2005, 25(11): 15-17.

[7] 劉駿, 馬青, 于凱, 等. 我國(guó)玉米南方銹病發(fā)生區(qū)域和玉米品種田間抗性的研究[J]. 作物雜志, 2009(3): 71-75.

[8] 付家鋒, 柳家友, 吳偉華, 等. 漯河市玉米南方銹病的發(fā)生與綜合防治[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊, 2013(4): 134-135.

[9] 阮義理, 胡務(wù)義, 何萬娥. 玉米多堆柄銹菌的生物學(xué)特性[J]. 玉米科學(xué), 2001, 9(3): 82-85.

[10]鄭明祥, 胡務(wù)義, 阮義理, 等. 玉米南方型銹病夏孢子的侵染時(shí)期[J]. 植物保護(hù)學(xué)報(bào), 2004, 31(4): 439-440.

[11]田耀加, 趙守光, 張晶, 等. 廣州地區(qū)鮮食玉米銹病發(fā)生動(dòng)態(tài)[J]. 生態(tài)學(xué)雜志, 2013, 32(11): 3010-3014.

[12]湯少云, 徐曾嫻, 胡冬梅, 等. 武漢市2014年秋玉米銹病發(fā)生特點(diǎn)與防治措施[J]. 湖北植保, 2015(2): 46-47.

[13]韓群營(yíng), 黃明生, 李守榮, 等. 2014年湖北蔡甸夏播鮮食玉米南方銹病暴發(fā)原因及綜防對(duì)策[J]. 安徽農(nóng)業(yè)科學(xué), 2015, 43(11): 104-106.

[14]劉立峰, 徐法三, 黃應(yīng)輝. 不同藥劑防治玉米南方銹病效果研究[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2013(7): 134-135.

[15]Futrell M C, Hooker A L, Scott G E.Resistance in maize to corn rust controlled by a single dominant gene [J]. Crop Science, 1975, 15(4): 597-599.

[16]Brewbaker J L, Kim S K, So Y S, et al. General resistance in maize to southern rust (PucciniapolysoraUnderw.) [J]. Crop Science, 2011, 51(4): 1393-1409.

[17]袁虹霞, 邢小萍, 李朝海, 等. 不同玉米品種對(duì)南方銹病的抗性比較[J]. 玉米科學(xué), 2010, 18(2): 107-109.

[18]李石初, 杜青. 玉米種質(zhì)資源抗南方玉米銹病鑒定初報(bào)[J]. 現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技, 2010(21): 187-189.

[19]Scott G E, King S B, Armour J W, Jr.Inheritance of resistance to southern corn rust in maize populations [J]. Crop Science, 1984, 24(2): 265-267.

[20]Wanlayaporn K, Authrapun J, Vanavichit A, et al. QTL mapping for partial resistance to southern corn rust using RILs of tropical sweet corn [J]. American Journal of Plant Sciences, 2013, 4(4): 878-889.

[21]Jines M P, Balint-Kurti P, Robertson-Hoyt L A, et al. Mapping resistance to southern rust in a tropical by temperate maize recombinant inbred topcross population [J]. Theoretical and Applied Genetics, 2007, 114(4):659-667.

[22]Chen C X, Wang Z L, Yang D E, et al. Molecular tagging and genetic mapping of the disease resistance geneRppQto southern corn rust [J]. Theoretical and Applied Genetics, 2004, 108(5): 945-950.

[23]劉章雄,王守才,戴景瑞,等.玉米P25自交系抗銹病基因的遺傳分析及SSR分子標(biāo)記定位[J].遺傳學(xué)報(bào),2003,30(8):706-710.

[24]Zhang Ya, Xu Li, Zhang Dengfeng, et al. Mapping of southern corn rust-resistant genes in the W2D inbred line of maize (ZeamaysL.) [J]. Molecular Breeding, 2010, 25(3): 433-439.

(責(zé)任編輯:楊明麗)

Occurence dynamics and chemical control of southern rust on fresh corn

Tian Yaojia, Zhao Shouguang, Zhang Jing, Huang Lianghua, Wang Qiuyan, Chen Hongdi

(Institute of Special Maize, Guangzhou Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510308, China)

The occurrence dynamics of southern rust (PucciniapolysoraUnderw.) was investigated with the method of visual observation under field condition at producing area of fresh corn in Guangzhou. The damage of rust against corn yield and the control effect of several fungicides were also tested. Results showed that the rust damages fresh corn during the whole growing period of corns all the year round, and the most serious period appeared in July and November with disease incidence of nearly 100%. The net weight of corn ear reduced with the damage of southern rust. Thus, the yield of fresh corn decreased by 47.6 kg per 667 m2when the disease severity was higher than 50%. 125 g/L epoxiconazole SC and 250 g/L pyraclostrobin EC both had the good control effect, and the disease severity was decreased by 63.04% and 57.21% respectively compared with the control, and reduced the yield loss by more than 8%.

fresh corn; southern rust; occurrence dynamics; damage; chemical control

2015-12-22

2016-02-01

廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2013A061401019)；廣州市2015年財(cái)政農(nóng)業(yè)項(xiàng)目

S 432

A

10.3969/j.issn.0529-1542.2016.06.032

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