秦青寧 劉連穎 畢建杰
(1.榮成市農(nóng)村事務(wù)服務(wù)中心 山東榮成 265300;2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院 山東泰安 271018)
榮成市位于山東半島的最東端,三面環(huán)海,海岸線長達487 km,陸地面積1 526 km2,耕地面積118萬畝,屬暖溫帶季風(fēng)性濕潤氣候,年平均氣溫12℃,日照時間2 600 h,降水量800 mm。轄區(qū)12個鎮(zhèn)、10個街道、778個行政村、73萬人口。2019年實現(xiàn)市內(nèi)生產(chǎn)總值943.2億元,糧食總產(chǎn)量20.1萬t[1]。榮成市常年夏玉米種植面積22萬畝左右,產(chǎn)量11萬t,種植面積占全市糧食作物的44%左右。榮成市夏玉米除部分鮮食外,主要是作為動物飼料的來源,是榮城市種植業(yè)經(jīng)濟收入的來源之一。但是近些年來,榮城市夏玉米生產(chǎn)遭受到玉米銹病的嚴重威脅。
玉米銹病是近些年來在我國玉米的主產(chǎn)區(qū)暴發(fā)并流行的一種病害。玉米銹病的暴發(fā)和流行給當(dāng)?shù)赜衩桩a(chǎn)量造成很大影響[2]。玉米銹病通過氣流傳播,在我國玉米各個生長時期都有不同程度的發(fā)生。主要傳染玉米的葉片,銹病嚴重發(fā)生時,在玉米的葉鞘、苞葉、果穗和雄花上也有發(fā)生[3]。從銹病的發(fā)生類型來看榮成玉米銹病主要是南方銹病,普通銹病也有發(fā)生,很多玉米田的銹病呈現(xiàn)南方銹病和普通銹病混發(fā)的特點[4]。銹病的夏孢子通過氣流和雨水自南向北進行傳播。南方銹病的病原菌是多堆柄銹菌(Puccinia polysova llnderw)屬于擔(dān)子菌亞門,冬孢菌綱,銹菌目,柄銹屬,多發(fā)于南方地區(qū)的高溫高濕地區(qū),且有從發(fā)生區(qū)域向北蔓延的趨勢,一般會造成減產(chǎn)20%~30%,嚴重時減產(chǎn)達80%。普通銹病病原菌是高粱柄銹菌(Puccinia sorghi Schwien),屬于擔(dān)子菌亞門、冬孢子菌綱、銹菌目、柄銹屬[5]。普通銹病病部初生時,為褪綠色小斑點,即病原菌的夏孢子堆。普通銹病的夏孢子堆較大,呈橢圓形、隆起、咖啡色,分布在玉米片的正反兩面,并且通常情況下在玉米葉片的正面的分布較多、較稀疏。普通銹病多在玉米乳熟的后期才發(fā)生,發(fā)病相對較晚,因而對玉米的產(chǎn)量影響不是很大。但是近些年來氣候變化異常,普通玉米銹病的發(fā)生和危害程度有逐年加重的趨勢,并且銹病的發(fā)病時間明顯比以前提前,導(dǎo)致玉米葉片提前枯死,對玉米產(chǎn)量產(chǎn)生了較大的影響。
玉米南方銹病發(fā)病癥狀與普通銹病相似,也是在發(fā)病的玉米葉片上出現(xiàn)褪綠色的小斑點,之后很快發(fā)展成為黃褐色突起的病斑,也就是銹病病原菌的夏孢子堆。普通銹病和南方銹病兩者發(fā)病的癥狀不同之處是普通銹病的夏孢子堆主要發(fā)生于發(fā)病葉片的正面,數(shù)量多,分布密集,很少有在玉米葉片背面的夏孢子堆,并且多分布在發(fā)病葉片的中脈及其附件部位。南方銹病的夏孢子堆呈圓形或卵圓形的特征,比普通銹病的夏孢子堆小,并且色澤較淺。另外南方銹病的夏孢子堆表面的開裂速度緩慢,并且不明顯。在銹病發(fā)病后期,夏孢子堆附近會散生深褐色至黑色的冬孢子堆,并且冬孢子堆的周圍常出現(xiàn)暗色暈圈,冬孢子堆的表皮多數(shù)不破裂。
由于黃淮海地區(qū)冬小麥—夏玉米周年輪作,同屬于禾本科的玉米和小麥有較長的共生期,這為玉米銹病的發(fā)生提供了交叉感染的機會。另外,由于榮成市在玉米生長中后期下雨陰天空氣濕度過大的氣候特點、土壤中氮素過多也是榮城市玉米銹病發(fā)生的誘因。
2021年受氣候條件、品種選擇、耕作栽培措施等多種因素的影響[6],榮成市夏玉米銹病發(fā)生較重,除個別抗銹品種外,大多數(shù)玉米品種發(fā)病在Ш級以上,普遍達Ⅴ~Ⅶ級,成為榮成市夏玉米的主要病害,對榮城市玉米產(chǎn)量造成了很大的影響。由于發(fā)生在玉米生育的后期,對于早熟夏玉米品種的影響較小,而對于晚熟、感病的玉米品種的影響較大[7]。因此,探索榮城市夏玉米銹病發(fā)生的特點和防治對策,對于夏玉米的生產(chǎn)具有十分重要的意義。
不同的玉米品種對銹病的抗性存在著明顯的差異[8],因而榮城市種植的夏玉米品種田間發(fā)病程度差異較大。通過田間調(diào)查發(fā)現(xiàn),早熟玉米品種比晚熟玉米品種發(fā)病輕,有齊319自交系、P178自交系、78599-141自交系血緣關(guān)系的玉米品種抗銹能力相對強一些,田間表現(xiàn)為發(fā)生程度較輕或者不發(fā)病。如金海13號、金海 188、金海 2010、九和玉 1號、金海1908、金海 1911、金海 1917、中金玉 4688、中金玉2513、中科 4號、鑫玉 16、登海3339、威玉 17號等。而含有鄭58自交系血緣的品種表現(xiàn)為感染銹病,發(fā)病程度較高,有的達到Ⅴ~Ⅷ級。感染品種有鄭單958、魯單9002、偉科702等。美國先鋒公司的美系玉米品種普遍表現(xiàn)出較好的抗銹能力。
2021年榮成市夏玉米發(fā)生銹病的面積在65%左右,22萬畝夏玉米有14.3萬畝發(fā)病,其中發(fā)病程度為Ⅷ級的有2萬畝,占發(fā)病面積的4.52%,Ⅴ級的有10.5萬畝,占發(fā)病面積的23.76%,Ⅰ~Ⅳ級的有24.6萬畝,占發(fā)病面積的55.66%,和2020年相比Ⅴ級發(fā)病面積增加了8.0萬畝,Ⅷ級面積增加了1.9萬畝,玉米銹病對晚熟玉米品種的產(chǎn)量影響較大。
品種抗性是玉米銹病發(fā)生的重要原因 。 榮城市目前推廣的夏玉米品種較多,主要還是以鄭單958、掖單50、魯單981為主,個別農(nóng)戶還種植農(nóng)大108,這些品種的抗病性及抗逆性一般,玉米的銹病和抗倒伏能力弱,2021年的8月、9月雨水比常年偏多43%(截至2021年10月2日統(tǒng)計)的特殊氣候條件下,很難滿足夏玉米安全生產(chǎn)的需求,9月下旬有4次暴雨,部分夏玉米田積水嚴重,空氣濕度大,發(fā)病重。
調(diào)查發(fā)現(xiàn)榮城市夏玉米普遍存在著底肥施用不足又偏施、重施氮肥的問題,導(dǎo)致土壤板結(jié)酸化[1]。加上2021年雨水偏多,雨后沒有及時劃鋤松土,導(dǎo)致土壤板結(jié),玉米生長環(huán)境不良。生產(chǎn)上隨著耐密性玉米品種的推廣,種植密度大,部分品種玉米田間通透性不好,葉片重疊郁閉,田間濕度超過85%的地塊會加重玉米銹病的發(fā)生。
由于受到季風(fēng)氣候的影響,榮城市夏玉米生長的關(guān)鍵時期8~9月也是榮城市各種自然災(zāi)害的高發(fā)期。高溫、臺風(fēng)、暴雨、低溫寡照、旱澇急轉(zhuǎn)等自然災(zāi)害頻繁發(fā)生。當(dāng)一般氣溫在12~28℃時銹病病菌活力強,12~16℃時最活躍,而南方銹病只是在24~28℃才有較強的活力[9]。玉米散粉至灌漿期,雨水較多,高溫高濕,這樣的氣候條件就很容易導(dǎo)致銹病的發(fā)生和發(fā)展,導(dǎo)致2021年榮城市夏玉米銹病的嚴重發(fā)生[10]。另外調(diào)查發(fā)現(xiàn),榮城市夏玉米田前茬作物冬小麥?zhǔn)斋@后,秸稈還田技術(shù)不到位造成大量秸稈和病菌株滯留田間[11],使菌源不斷積累,連續(xù)暖冬為銹病冬孢子越冬創(chuàng)造條件,冬孢子萌發(fā)產(chǎn)生擔(dān)孢子,發(fā)展成為傳染接種體,一旦條件適宜,借氣候傳播而侵染致病發(fā)生銹病,這部分原因?qū)е碌挠衩卒P病發(fā)生概率為30%~40%。
對于玉米銹病提倡綜合防治。防治的關(guān)鍵是早防早治,掌握好防治時期。在感病的玉米品種種植面積較大,又是8~9月連續(xù)多天陰雨的條件下,農(nóng)技人員要多去玉米田調(diào)查玉米銹病發(fā)生和發(fā)展情況,及時準(zhǔn)確的預(yù)報,指導(dǎo)農(nóng)民把玉米銹病控制住,在零星病葉期就及早防治往往會收到很好的防治效果。
通常情況下,種植抗玉米銹病的品種是玉米銹病防治最經(jīng)濟有效的措施。指導(dǎo)農(nóng)戶在選擇玉米品種時,一定要根據(jù)自己的地力和條件,選擇適宜的品種。還要注意品種的特性、適宜種植的范圍、抗病的情況、生育期長短等特性。選擇適合當(dāng)?shù)胤N植的玉米品種,避免單一化種植一個品種。目前金海13號、金海188、中金玉4688、蠡玉16號、登海608、登海3339、偉科631、威玉17號等品種的抗病性強、抗逆性好,早熟品種的抗銹病效果比晚熟品種好。
在玉米銹病發(fā)生的初期,選用25%三唑酮可濕性粉劑1 500~2 000倍液、65%代森鋅500倍液、50%代森銨水劑 800~1 000倍液、30%晶體石硫合劑150倍液噴霧,間隔7~10 d再噴霧1次。通常連續(xù)防治2~3次,注意交替使用上述農(nóng)藥[12]。在孢子高峰期噴藥,一般施用對銹病孢子萌發(fā)有抑制作用的97%敵銹鈉原藥250~350倍液、50%退菌特可濕性粉劑800倍液連續(xù)噴霧2~3次,可達到較好的效果。
在測土配方施肥環(huán)節(jié),指導(dǎo)農(nóng)戶施用多元復(fù)合肥的玉米專用肥。特別是底肥要重施有機肥和磷肥、鉀肥。玉米生產(chǎn)的中后期嚴格控制氮肥的施用量,在一定程度上可提高玉米植株的抗銹病的能力,起到控制或減輕玉米銹病病害的效果。根據(jù)中長期天氣預(yù)報適當(dāng)早播或晚播,避開玉米吐絲灌漿至成熟期的陰雨高濕天氣。同時采用玉米雙行交錯稀植的種植方式[13],可顯著改善密植條件下玉米單株合理利用光、溫、水、氣等氣候資源[14],在2021年的9月中旬連續(xù)降雨情況下,采用該模式種植比傳統(tǒng)雙行種植模式的田間濕度降低了32%,玉米銹病發(fā)病程度減輕了30%,深受農(nóng)戶歡迎。
綜上所述,盡管玉米銹病是一種氣候型的病害,但是還是要加強玉米生長期間的田間調(diào)查和病害觀測,做到早發(fā)現(xiàn)早治療。防治措施上指導(dǎo)農(nóng)戶種植抗銹品種;在保證玉米有效積溫的條件下,適當(dāng)?shù)卣{(diào)整播期,像2021年9月的天氣,建議盡早收獲。減少銹病的夏孢子傳染侵害時間;加強玉米生長期的水肥管理,采用雙行交錯種植方式;加強化學(xué)防治,合理使用藥劑,在銹病發(fā)生的初期、后期輪流交替使用農(nóng)藥。同時也說明隨著極端天氣事件頻發(fā),培育優(yōu)良、抗病、適合機械化收獲的玉米品種,將成為榮城市玉米生產(chǎn)的當(dāng)務(wù)之急。