劉素玲 陳威 吳欣
摘要 總結(jié)了河南省玉米穗粒腐病發(fā)生的類型、特點(diǎn)、發(fā)生規(guī)律及防治方法,闡述了玉米穗粒腐病抗性研究進(jìn)展,以期深入掌握玉米穗粒腐病發(fā)生的規(guī)律,為培育出高產(chǎn)高抗穗粒腐病的玉米新品種并應(yīng)用于生產(chǎn)提供參考,減少玉米穗粒腐病給人畜帶來的危害,提高玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。
關(guān)鍵詞 玉米;穗粒腐?。话l(fā)生特點(diǎn);發(fā)生規(guī)律;防治方法;研究進(jìn)展;河南省
中圖分類號 S435.131.4+9 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1007-5739(2018)10-0135-01
河南省是玉米生產(chǎn)大省,常年種植面積在306.67萬hm2以上,每年玉米穗粒腐病發(fā)生面積大約46.67萬hm2,占河南省玉米種植面積的15%左右。近年來,玉米穗粒腐病在河南省普遍發(fā)生,特別是在河南省開封市、新鄉(xiāng)市、濮陽市等玉米收獲較晚的地區(qū)發(fā)生比較嚴(yán)重。研究發(fā)現(xiàn),引發(fā)玉米穗粒腐病的真菌中有一部分會(huì)分泌毒素,輕者給人畜帶來不適,嚴(yán)重者甚至直接威脅到人畜生命安全[1]。為此,本文的重點(diǎn)在于深入細(xì)致研討玉米穗粒腐病的發(fā)病特點(diǎn),力求通過抗病新品種的培育,不斷提升玉米對穗粒腐病的抗性,為河南省玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。
1 類型及癥狀
研究結(jié)果顯示,引發(fā)玉米穗粒腐病的原因多種多樣,有的是由單病原菌侵染引發(fā),有的則是由多種病原菌復(fù)合侵染引發(fā)。病原菌種類多達(dá)20種以上,其中以禾谷鐮刀菌、串珠鐮刀菌、青霉菌、曲霉菌、粉紅單端孢子菌等為主。不同的病原菌侵染發(fā)生的條件不同,不同地區(qū)、不同年份以及不同環(huán)境條件下發(fā)病規(guī)律差異也較大。
1.1 真菌型穗粒腐腐病
一般情況下,被危害的果穗上部或中部呈現(xiàn)粉紅色、藍(lán)綠色、黑灰色或暗褐色、黃褐色等不同顏色的霉層,即病原菌的菌體、分生孢子梗和分生孢子。籽粒顏色灰暗,瘦癟,質(zhì)脆,內(nèi)部空虛,多為交織的菌絲。玉米收獲后,如遇高溫潮濕影響,保管不當(dāng),加之果穗已感染病菌,玉米果穗內(nèi)外會(huì)長出疏密不等、顏色各異的菌絲和分生孢子,并散出發(fā)霉的氣味。
1.2 細(xì)菌型穗粒腐病
發(fā)病初期,被危害果穗在外部苞葉上會(huì)有不規(guī)則的水漬狀病斑,隨著病情加重,顏色逐漸變?yōu)榛疑?、黑色,并伴有籽粒腐爛、穗部組織疏松、流膿的現(xiàn)象。
2 發(fā)生規(guī)律及特點(diǎn)
玉米穗粒腐病屬于土壤傳播病害[2]。通常情況下,病菌寄生在土壤中的病殘?bào)w上越冬,翌年通過植株的傷口或者氣孔進(jìn)行侵染。此外,分生的細(xì)菌、菌絲,以及孢子等可借助水流、氣流、風(fēng)力、昆蟲等進(jìn)行大范圍傳播,并且在溫暖潮濕的環(huán)境下侵染程度更為嚴(yán)重,病菌從植株根部的傷口或直接通過表皮氣孔侵入寄主,致使植株發(fā)病,引起果穗籽粒腐爛。研究報(bào)道顯示,Botryosphaeria zeae 是最早被發(fā)現(xiàn)能夠引發(fā)玉米穗粒病的一種真菌,被侵染植株通常表現(xiàn)為籽粒上長有灰色的菌絲或孢子[3]。之后越來越多的穗粒腐病病原真菌被發(fā)現(xiàn),包括Carbonum、Carbonum、Furasium subglutinans、Fur-asium proliferatum等幾十種,其中以鐮孢菌侵害能力最強(qiáng),禾谷鐮孢菌和輪枝鐮孢菌為主要優(yōu)勢菌[4]。
河南省夏季溫度通常在15~28 ℃之間,且相對濕度較大,往往在75%以上,這個(gè)時(shí)期玉米正值發(fā)育期,也是蟲害的高發(fā)期,如玉米螟、棉鈴蟲等在這個(gè)時(shí)期數(shù)量大幅增加,給病原菌的傳播與接種提供了便利條件。并且,高溫高濕也是玉米穗粒腐病發(fā)病的有利條件,8—9月河南省高溫多雨,田地積水較多,加上種植密度較大,導(dǎo)致通風(fēng)效果較差,若此期氮肥施用過多,很容易造成玉米植株倒伏,出現(xiàn)大量傷口,給穗粒腐病病原菌的侵入創(chuàng)造便利。因此,可采用高畦栽培、輪作、科學(xué)施肥等措施進(jìn)行玉米種植,能有效降低高溫高濕季節(jié)穗粒腐病的發(fā)病率。
3 防治方法
3.1 農(nóng)業(yè)防治
3.1.1 選用抗病品種。選用、種植抗病玉米品種是防治玉米穗粒腐病的最有效辦法。
3.1.2 合理輪作。通過科學(xué)合理的輪作,能夠有效打破穗粒腐病對玉米寄主的依賴,致使病原菌無寄主環(huán)境,從而防止病原菌的積累,也能夠在一定程度上有效防止穗粒腐病的發(fā)生。
3.1.3 清潔田園。及時(shí)將病殘組織清理到田外,并通過深埋等方式集中銷毀,盡量減少病原菌的數(shù)量。同時(shí),為減少侵染來源,對于發(fā)病較重田塊的秸稈應(yīng)當(dāng)銷毀,禁止還田。
3.1.4 加強(qiáng)田間栽培管理。一是由于氣候條件因素對玉米穗粒腐病的影響較大,因而可采取適時(shí)晚播的方式避開高溫高濕天氣。二是應(yīng)當(dāng)積極推廣合理密植、科學(xué)施肥等技術(shù)手段,不斷提升玉米植株的抗病能力,是降低玉米穗粒腐病發(fā)生的有效保證。三是及時(shí)進(jìn)行抗旱排澇,盡量創(chuàng)造利于玉米植株生長發(fā)育且不利于病原菌生長和侵染的環(huán)境條件。四是適時(shí)收獲、充分曬干是減輕穗粒腐發(fā)生的有效措施。
3.2 化學(xué)防治
一是為了抵抗病原菌的侵染、促進(jìn)幼苗生長、增強(qiáng)抗病能力,在播種前使用優(yōu)質(zhì)的包衣劑拌種。二是做好預(yù)防工作,在玉米抽穗期遇到高溫高濕天氣時(shí),應(yīng)當(dāng)及時(shí)用藥預(yù)防,通常選用甲基硫菌靈、多菌靈以及丙環(huán)唑等藥劑,重點(diǎn)在果穗和莖葉處用藥。三是一旦發(fā)病及時(shí)用藥防治,在發(fā)病初期可采用新植霉素、農(nóng)用鏈霉素等進(jìn)行防治。四是謹(jǐn)防蟲害的發(fā)生,重點(diǎn)關(guān)注玉米螟和棉鈴蟲的防治。
4 研究進(jìn)展
由于玉米穗粒腐病的病原菌具有多樣性和復(fù)雜性,國內(nèi)外針對該病的研究進(jìn)展相對緩慢,整體上還處于研究的初級階段。就目前而言,獲得廣譜的抗病材料并剖析其分子遺傳結(jié)構(gòu)將是未來研究玉米穗粒腐病的一個(gè)重要方向[5]。此外,還有一部分研究者對兼抗不同病原菌的遺傳材料進(jìn)行了研究,成果較為顯著。Robertson-hoyt等通過對NC300×B104組配的重組自交系群體同時(shí)接種枝鐮孢菌和黃曲霉,研究二者的抗性遺傳規(guī)律,結(jié)果表明,在相同的遺傳背景下存在對這2種病原菌表現(xiàn)效應(yīng)值均較大的同一抗性QTL位點(diǎn)[6]。另外,基因技術(shù)發(fā)展迅速,為玉米抗穗粒腐病的轉(zhuǎn)基因改良創(chuàng)造了良好環(huán)境[7]。實(shí)踐表明,培育抗病玉米品種是解決玉米穗粒腐病危害的根本途徑。從熱帶和亞熱帶種質(zhì)中發(fā)掘新的特殊抗病基因位點(diǎn),將為玉米穗粒腐病的抗性改良奠定基礎(chǔ)[8]。
目前,河南省已經(jīng)有諸多專家學(xué)者致力于玉米穗粒腐病方面的研究,多年來在抗病育種、病原菌侵染等方面積累了一定的成果,并重點(diǎn)以YML171和Mon2為骨干育種材料,深入開展了玉米穗粒腐病的抗性遺傳規(guī)律和抗病基因定位研究,目前進(jìn)展順利,以期選育出適合河南省種植、具有抗穗粒腐病特性的玉米新品種。
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