2021 年河南省玉米南方銹病抗性分析及產(chǎn)量表現(xiàn)

張香粉

（河南省種業(yè)發(fā)展中心，鄭州 450046）

南方銹病是玉米生產(chǎn)上的重要病害之一，嚴(yán)重影響玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)[1-2]。研究表明，南方銹病是典型的氣傳病害，主要是多堆柄銹菌（Puccinia polysoraUnderw）引起的一種病害，主要發(fā)生在玉米生長(zhǎng)中后期，侵染部位包括葉片、莖稈、果穗等，發(fā)病時(shí)首先葉片布滿孢子堆，隨后整株葉片發(fā)黃干枯，對(duì)玉米產(chǎn)量造成重大影響，嚴(yán)重發(fā)病年份可造成減產(chǎn)50%以上，甚至絕收[3-4]。前人對(duì)黃淮海區(qū)域玉米南方銹病的發(fā)病癥狀、發(fā)病時(shí)間和發(fā)病條件等有深入研究[5-8]，普遍認(rèn)為黃淮海夏播玉米8-9 月份正值花期，此時(shí)溫度較高有利于南方銹病夏孢子萌發(fā)，9 月中后期溫度轉(zhuǎn)涼（22～24℃）有利于夏孢子傳播，但受臺(tái)風(fēng)周期等因素影響，黃淮海區(qū)夏玉米在乳熟期之后南方銹病發(fā)病較為嚴(yán)重，此時(shí)會(huì)嚴(yán)重影響玉米的灌漿速率。

目前，現(xiàn)有玉米種質(zhì)資源對(duì)南方銹病的抗性差異較大，高抗種質(zhì)資源較少。李余良等[9]對(duì)550 份糯玉米品種進(jìn)行南方銹病抗性鑒定，結(jié)果顯示高感和感病玉米品種的占比高達(dá)71.82%。施艷等[10]對(duì)河南省玉米品種進(jìn)行鑒定，結(jié)果表明抗或高抗南方銹病品種較少，但抗性品種呈現(xiàn)逐年增加趨勢(shì)。任春梅等[11]對(duì)80 份普通玉米和鮮食甜糯玉米進(jìn)行抗性鑒定，結(jié)果顯示中抗水平品種占比為普通玉米12.5%，鮮食甜糯玉米1.25%。

本研究通過(guò)對(duì)2021 年河南省區(qū)域試驗(yàn)和品比試驗(yàn)參試品種南方銹病田間發(fā)病情況進(jìn)行分析，總結(jié)了不同地市發(fā)生情況及對(duì)產(chǎn)量的影響，以期對(duì)南方銹病抗病性育種提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料試驗(yàn)材料為2021 年305 份參加河南省玉米品種試驗(yàn)中的新品種（系）（以下簡(jiǎn)稱品種），其中135 份為區(qū)域試驗(yàn)品種，170 份為比較試驗(yàn)品種。試驗(yàn)于2021 年在河南省具有代表性的豫南（南陽(yáng)）、豫東（商丘）、豫北（焦作）和豫西（洛陽(yáng)）進(jìn)行，每個(gè)地市安排2～3 個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)。在玉米生育期內(nèi)調(diào)查并記載田間農(nóng)藝性狀、病害發(fā)生情況以及產(chǎn)量性狀等試驗(yàn)數(shù)據(jù)。

1.2 病害調(diào)查參考GB/T 19557.24—2018《植物品種特異性、一致性和穩(wěn)定性測(cè)試指南 玉米》，自然發(fā)病條件下，在玉米乳熟期進(jìn)行南方銹病田間病害鑒定。調(diào)查部位為玉米穗位葉、穗上第1 葉和穗下第1 葉（棒三葉），目測(cè)發(fā)病狀況，以銹病病斑占葉片面積比例確定病害級(jí)別。1 級(jí)為高抗（HR），葉片上無(wú)病斑或僅有無(wú)孢子堆的過(guò)敏性反應(yīng)；3 級(jí)為抗（R），葉片上有少量孢子堆，占葉面積少于25%；5 級(jí)為中抗（MR），葉片上有中量孢子堆，占葉面積26%～50%；7 級(jí)為感（S），葉片上有大量孢子堆，占葉面積51%～75%；9 級(jí)為高感（HS），葉片上有大量孢子堆，占葉面積76%～100%，葉片枯死。使用Excel 2010 進(jìn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 區(qū)域試驗(yàn)品種南方銹病的抗性分析2021 年河南省玉米區(qū)域試驗(yàn)參試品種南方銹病的抗性水平分布情況見(jiàn)表1，除焦作試驗(yàn)點(diǎn)外，其余試驗(yàn)點(diǎn)高抗品種比例均為最低，中抗或感病品種比例較高。商丘試驗(yàn)點(diǎn)南方銹病發(fā)生較重，中抗以上品種41 個(gè)，占總材料的30.37%，感及高感品種94 個(gè)，占總材料的69.63%；南陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)中抗以上品種53個(gè)，占總材料的39.26%，感及高感品種82 個(gè)，占總材料的60.74%；洛陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)88 個(gè)品種達(dá)到中抗或以上級(jí)別，占總材料的65.19%，感及高感品種47 個(gè)，占總材料的34.81%；焦作試驗(yàn)點(diǎn)病害發(fā)生最輕，97 個(gè)品種達(dá)到中抗或以上級(jí)別，占總材料的71.85%，感及高感品種38 個(gè)，占總材料的28.15%。綜合分析結(jié)果表明，區(qū)域試驗(yàn)參試品種中南方銹病抗性較好的品種有機(jī)玉519、安豐2001、鵬玉9號(hào)、TK001、沃優(yōu)269、鄭晟6 號(hào)、豫單973、偉科9138。

表1 區(qū)域試驗(yàn)參試品種玉米南方銹病抗性

2.2 比較試驗(yàn)品種南方銹病的抗性分析2021 年河南省170 份比較試驗(yàn)品種南方銹病的抗性水平分布情況見(jiàn)表2，除焦作試驗(yàn)點(diǎn)外，其余試驗(yàn)點(diǎn)高抗品種比例均為最低，感或高感品種比例最高。此試驗(yàn)中洛陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)病害發(fā)生最重，焦作試驗(yàn)點(diǎn)發(fā)生最輕。洛陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)29 個(gè)品種達(dá)到中抗或以上級(jí)別，占總材料的17.06%，感及高感品種141 個(gè)，占總材料的82.94%；南陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)中抗及以上品種45 個(gè)，占總材料的26.47%，感及高感品種125 個(gè)，占總材料的73.53%；商丘試驗(yàn)點(diǎn)中抗及以上品種59 個(gè)，占總材料的34.71%，感及高感品種111 個(gè)，占總材料的65.29%；焦作試驗(yàn)點(diǎn)98 個(gè)品種達(dá)到中抗或以上級(jí)別，占總材料的57.65%，感及高感品種72 個(gè)，占總材料的42.35%。綜合分析結(jié)果表明，比較試驗(yàn)中南方銹病抗性較好的品種有新科201、新科202、偉科2109、豫單316、開(kāi)玉217、鄭晟8 號(hào)、Q2175、科元玉395、中研188、薈玉6525、YD8019、鄭單818、豫單8013。

2.3 各試驗(yàn)點(diǎn)南方銹病對(duì)玉米品種產(chǎn)量影響為分析不同試驗(yàn)點(diǎn)南方銹病對(duì)產(chǎn)量的影響，根據(jù)南方銹病抗性把305 份參試品種分為抗病品種（中抗及以上級(jí)別）和感病品種（感及高感），并對(duì)兩類品種的產(chǎn)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析（圖1）。結(jié)果顯示南方銹病極顯著影響玉米產(chǎn)量，南陽(yáng)、商丘、焦作和洛陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)抗病品種比感病品種每667m2平均產(chǎn)量分別高47.6kg、59.6kg、72.0kg 和38.4kg。對(duì)南陽(yáng)、商丘、焦作和洛陽(yáng)試驗(yàn)點(diǎn)品種的南方銹病抗性級(jí)別與產(chǎn)量進(jìn)行相關(guān)分析，相關(guān)系數(shù)分別為-0.4442、-0.4116、-0.5562 和-0.4698，均達(dá)到極顯著水平，表明各試驗(yàn)點(diǎn)品種產(chǎn)量與南方銹病呈極顯著負(fù)相關(guān)。

圖1 各試驗(yàn)點(diǎn)南方銹病對(duì)玉米產(chǎn)量的影響

3 結(jié)論與討論

近幾年黃淮海夏玉米區(qū)南方銹病的發(fā)生與氣候關(guān)系密切，2021 年河南省玉米生長(zhǎng)季節(jié)受臺(tái)風(fēng)“煙花”影響，7 月中下旬和8 月中上旬雨量較大，后期陰雨寡照天氣造成南方銹病整體發(fā)生嚴(yán)重，因此各試驗(yàn)點(diǎn)高抗或抗南方銹病品種比例較低，中抗、感或高感品種比例較高。目前南方銹病作為河南省品種審定要求鑒定的主要病害之一，各育種單位加大了抗南方銹病品種的篩選力度，河南省也在區(qū)域試驗(yàn)中不斷加強(qiáng)南方銹病鑒定，因此區(qū)域試驗(yàn)品種南方銹病抗性好于比較試驗(yàn)。

2021 年南方銹病對(duì)河南省玉米產(chǎn)量影響較大，各試驗(yàn)點(diǎn)品種產(chǎn)量數(shù)據(jù)差異顯著，焦作、洛陽(yáng)、南陽(yáng)、商丘試驗(yàn)點(diǎn)參試品種每667m2平均產(chǎn)量分別為574.0kg、565.8kg、518.4kg 和490.9kg。與以往年份相比[12-14]，2021 年河南省南方銹病發(fā)生早、面積大、危害重。調(diào)查顯示，7 月下旬南陽(yáng)出現(xiàn)南方銹病，8 月中旬周口、商丘、鄭州等地暴發(fā)，9 月上中旬焦作、洛陽(yáng)等地發(fā)生嚴(yán)重。據(jù)統(tǒng)計(jì)，2021 年河南省玉米每667m2平均產(chǎn)量比2020 年降低63.34kg，其中商丘降低178.01kg，減產(chǎn)幅度達(dá)33.7%[15]。

玉米生產(chǎn)是保障我國(guó)糧食安全供給的重要途徑，有效防治玉米病害可提高玉米產(chǎn)量與品質(zhì)，選育優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病玉米品種是降低病害危害的重要舉措之一。針對(duì)近年來(lái)河南省南方銹病日益加重的形勢(shì)，需要加強(qiáng)重視防治對(duì)策，如加強(qiáng)監(jiān)測(cè)預(yù)警，加大基礎(chǔ)研究，重視利用高抗種質(zhì)資源，選育和推廣抗病品種，加強(qiáng)田間栽培管理措施，重視化學(xué)防治等[16-17]，最大程度地減少南方銹病給玉米生產(chǎn)造成的損失。