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玉米小斑病流行特點及防治技術綜述

2014-10-30 16:48王良發張守林徐國舉張金奎王海軍靳海蕾郭冰
安徽農學通報 2014年19期
關鍵詞:流行特點防治技術

王良發 張守林 徐國舉 張金奎 王海軍 靳海蕾 郭冰

摘 要:玉米是我國三大農作物之一,其高產、穩產關系到國計民生。玉米小斑病是全世界范圍內普遍發生的玉米重要病害之一,嚴重影響玉米的產量。該文就我國玉米小斑病流行小種、流行規律、發病原因和采取的防治措施等方面作簡要綜述,以期為玉米小斑病的防治提供參考。

關鍵詞:玉米小斑??;流行特點;防治技術

中圖分類號 S435.13 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2014)19-43-03

玉米小斑病又稱玉米斑點病,是國內外玉米上普遍發生的真菌性病害。20世紀60年代,玉米小斑病曾在我國河北石家莊和湖北宜昌大規模暴發,導致兩地玉米大幅度減產[1],給農戶帶來巨大的經濟損失,由此引起玉米育種家的重視,開始注重抗性材料的選育。20世紀70年代后,隨著一些抗病品種的推廣,玉米小斑病在我國基本得到控制。近年來,由于一些地區長期單一種植特定的抗病品種,導致新的生理小種出現,加上全球氣候的變暖,玉米小斑病的發病危害逐漸嚴重,已經變為當前玉米栽培中的主要病害之一[2]。本文基于國內學者對玉米小斑病研究的相關成果,分析了我國小斑病的流行小種、流行規律和綜合防治技術,以期為農業生產實踐提供參考。

1 目前我國流行的玉米小斑病小種

依據對寄主的?;?,可將玉米小斑病菌分為T、C、S和O共4個小種[3]。20世紀70年代,我國科學家提出玉米小斑病菌存在生理分化現象。羅畔池[4]將分離自16個省份的181個小斑病菌株劃分為12個生理小種。1988年魏建昆[5]等證實中國存在C小種。

邱小燕[6]使用核背景相同但具有N、T、C、S 4種不同細胞質的鑒別寄主測定從四川省內不同地區分離的73個玉米小斑病菌的生理小種,發現四川省的玉米小斑病菌O、C、S和T這4個生理小種均存在,但各個小種所占比例不同,其中,O小種比例最高,為61.6%。張立新等[7]對2007-2009年采集于安徽省中部和北部的玉米小斑病菌株進行鑒定,發現也存在O、C、S和T 4個生理小種,仍是O小種的分離頻率最高,占61.9%。張金鳳[8]對廣東省甜玉米主產區小斑病菌的分離鑒定表明O小種是優勢小鐘??琢顣缘萚9]對河北省玉米小斑病生理小種研究也表明O小種比例最大。王猛等[10]于2011-2012年從我國四川、湖北、上海、河北、福建、江蘇、湖南、江蘇、重慶、廣東10個省市收集了67株能正常產孢的玉米小斑病菌株,鑒定發現采集的67株小斑病菌全部為O小種。以上研究表明,目前我國玉米小斑病主要流行小種是O小種。

2 流行特點

王守正等[11]研究表明,玉米小斑病一般要經歷3個時期:始發期、普發期、盛發期,始發期5d左右,普發期28d左右,盛發期21d左右。夏玉米小斑病的發生與播期和種植密度、田間氣候、品種的抗病性密切相關。玉米小斑病流行的關鍵時期是7月中旬到8月下旬,特別是雨日多,雨量大,光照時數少時易流行。很多研究都表明,遮陰和潮濕條件有利于發病,這能解釋玉米小斑病的最初發病部位是在植株的下部葉片,然后逐漸向上擴展。第1年的病株殘體內的菌絲絕大部分都可以存活到第2年。病原菌也通過形成分生孢子,來年溫度和濕度適宜時,借氣流或塵土傳播到田間玉米的葉片上,在60~72h內可完成一個侵染循環,一個生長季節可進行多次再侵染。

3 發病原因分析

玉米小斑病流行主要與品種特性、氣候條件和栽培措施相關,而一個集抗病、抗倒、優質、高產等特性于一體的品種選育難度大,目前在生產上推廣的高產品種還沒有發現完全對該病免疫的。劉愛國等[12]觀察到最初對強毒株表現抗性的玉米品種478隨著栽培年限的增加,對玉米小斑病的抗性也在減弱,因為玉米小斑病小種在不斷變化。7月中旬以后,我國大部分地區進入多雨季節,水分充足、溫濕較高,玉米地殘留的菌絲和分生孢子開始活化侵染正常植株,玉米小斑病病情迅速擴展,在一些低洼積水地,種植密度過大,也容易暴發[13]。

4 綜合防治技術

4.1 化學防治 當玉米小斑病暴發后,最直接有效的手段是施用化學農藥。由于小斑病生理小種發生變化,可能會對過去常用的藥物產生抗性。近年來,部分學者采用生長速率法測定相關殺菌劑對玉米小斑病的抑菌效果,并得到了能有效防治小斑病的化學農藥,如7.5%歐寶[14]、50%撲海因可濕性粉劑[15]、12.5%烯唑醇[16]、25%咪鮮胺[17]等。但由于化學藥劑沒有選擇性,有可能作用于有益微生物,污染環境,人們正在研究能替代化學藥物的生物殺菌劑。

4.2 生物防治 生物防治能有效地控制病原微生物和害蟲,污染少,成本低,因而引起了研究人員的極大興趣。

4.2.1 生物殺菌劑 植物體以及微生物的抗菌化合物是它們自身產生的多種具有抗菌能力的次生代謝產物,其數量已超過40萬種[18]。葉云峰[19]分離純化枯草芽孢桿菌B47菌株抗菌物質,該物質對測試的14種病原真菌有拮抗作用,其中,對玉米大小斑病菌和各種香蕉葉斑病菌的拮抗作用強。該抗菌物質在0.3g/L濃度下對玉米小斑病的田間防治效果為53.05%。王霞[20]在玉米小斑病發病前噴灑青霉TS67菌株的發酵液,對玉米小斑病的防治效率達到53.34%??乱暗萚21]研究表明,長根金錢菌能很好地拮抗玉米小斑病菌,其效果比50%多菌靈可濕性粉劑1 000倍稀釋液的抑制作用強。王勇等[22]用草酸青霉水劑對玉米小斑病進行防治研究,發現稀釋9.8倍的20%生物農藥草酸青霉水劑對玉米小斑病田間防治效果高達88.4%,優于500倍液50%退菌特可濕性粉劑。申曉慧等[23]研究發現,白頭翁石油醚提取液對孢子萌發的抑制率達到76.59%,與對照差異顯著。中國有著豐富的植物及中藥資源,是植物源農藥的理想來源,此外還可充分利用微生物發酵液和中藥材的提取液防治玉米小斑病。

4.2.2 生物激發子 激發子是植物抗病生理過程中誘發植物產生植物抗毒素和引起植物過敏反應的因子[24]。生物激發子包括真菌或植物細胞壁的多糖成分、脂類化合物以及其分泌的多肽。將哈茨木霉SH2303接種玉米植株后,能誘導玉米體內防御反應酶系PAL和SOD活性升高,盆栽及大田試驗表明,防治玉米小斑病防效分別達到78.1%和56.3%[25]。陳華保等[26]將內生放線菌MT14和MT17用于防治玉米小斑病研究,發現2菌株對玉米植株的地上部及根的生長均沒有明顯影響,對玉米小斑病和玉米彎孢菌葉斑病均有較好的生防效果。謝紅輝[27]用稻瘟病菌菌株97-151a的菌絲細胞壁激發子(CWE)預處理玉米幼苗,后接種玉米小斑病菌孢子懸浮液,結果表明:經CWE處理后,各品種玉米幼苗過氧化物酶、苯丙氨酸解氨酶、多酚氧化酶和過氧化氫酶活性均明顯高于對照。也有研究者用玉米小斑病病原菌作為激發子。商闖等[28]利用低濃度玉米小斑病菌C小種毒素培養濾液處理植株,發現植株與抗病性相關酶的活性顯著增強。馬春紅[29]利用低濃度玉米小斑病菌T小種培養濾液預處理葉片,經預處理葉片的病斑面積遠小于對照,差異極顯著,并且經預處理的樣本內與抗病性相關酶的活性顯著增強。endprint

4.2.3 生物促營養吸收劑 李寶深等[30]采用磷高效(181)和磷低效(197)2個玉米基因型研究了接種叢枝菌根(DE)真菌對玉米小斑病發生的影響。結果表明,玉米苗期的發病等級與地上部磷濃度呈極顯著負相關,說明磷營養的改善是降低小斑病發病率的原因之一。在供磷不足時,2個玉米基因型小斑病發病率均最高,此時接種DE真菌顯著提高了磷低效基因型(181)的地上部磷濃度,降低了其小斑病發病指數;而對磷高效基因型(197)接種DE真菌未顯著提高地上部磷濃度,因而接種DE真菌對其小斑病的抗性影響不顯著。以上結果表明,接種DE真菌能夠提高玉米對小斑病的抗性,其機理與改善磷營養狀況有關。

4.3 物理防治 田福進等[31]于2002-2005年用低頻電流處理玉米種子防治玉米小斑病的防效可達58.4%,與化學農藥多菌靈、代森錳鋅處理近似。電處理后,玉米植株性狀改進,如植株增高、鮮葉增多、千粒重增加等,從而達到增產目的。因此,低頻電流處理種子防治玉米小斑病不失為一種較好的防治措施。

4.4 農業防治 (1)選擇抗性品種。品種的易感性是小斑病流行的主要原因之一。實踐證明,選育抗病品種是控制玉米小斑病菌最經濟有效的措施。很多具有美國血緣的品種一般對大小斑病易感,但由于其它性狀可能優良,在生產上推廣較多,這需要育種家們利用抗病材料對其改良。黃淮海地區抗小斑病的品種有鄭單958、魯單981、沈單16、蘇玉20等;西南地區有川單418、雅玉889、貴單8號、登海11號等;北方地區有哲單37、遼單505等;南方地區有新美夏珍等。在品種審定時,需要專家評委嚴把抗病關,地方種子管理部門在推廣種子時注意品種多樣化。(2)適期早播。適期蓋膜早播,避過抽穗灌漿期多雨季節,有利于玉米避病。(3)育苗移栽。這樣可以煉苗,增強苗的抗病能力。(4)在肥力不足的地區慎用易感品種,并注意增施基肥。(5)合理套種。在西南山區及丘陵地帶,可與花生、大豆等作物套種,利于通風透光,降低行間濕度,能有效預防小斑病。(6)秸稈處理。對于已經發生嚴重病害的地塊,收獲玉米后,秸稈也收回用于沼氣池發酵或山區農民生火,避免病原菌殘留,減少第2年的初侵染源。

5 討論

選育抗病品種是預防玉米小斑病最理想的途徑,但這個過程需要一定的時間。在還沒有培育出完全免疫的品種時,藥物防治不可避免。不同研究人員篩選出不同的藥劑,可能與不同地區的生理小種不同有關?;瘜W藥物可能會破壞生物鏈,以及對人類存在潛在的威脅,生物防治越來越受到重視。很多微生物和中藥材的提取物對玉米小斑病病原菌有抑制效應,它們來源廣,成分復雜,病原菌不易產生抗性,而且在環境中易被降解,是其它農藥不可比擬的環境友好型農藥。生物激發子預防小斑病前景廣闊,特別是一些能拮抗小斑病的玉米內生微生物,它們正常生長對玉米沒有影響,但能預防玉米小斑病。一旦分離得到這樣的微生物,可以在種子的包衣劑中加入此拮抗微生物,這樣不用施用農藥,減少化學污染,節省了物力、財力,即使是易感品種,只要其它性狀優良也可以大面積推廣。目前還沒有見可用于實際生產的拮抗微生物報道,這就需要我們進一步加強研究。

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