玉米是重要的糧食作物,生長(zhǎng)周期較長(zhǎng),在整個(gè)生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中有可能會(huì)受到多種病蟲(chóng)害的侵害,如果不能夠做好病蟲(chóng)害的科學(xué)防范工作,勢(shì)必會(huì)危及玉米的正常生產(chǎn),導(dǎo)致優(yōu)良玉米品種的生產(chǎn)潛力不能夠全面發(fā)揮出來(lái)。在玉米地多種病蟲(chóng)害當(dāng)中,絲黑穗病是一種危害較為嚴(yán)重的真菌性疾病,能夠通過(guò)多種渠道傳播玉米,并且在苗期階段的癥狀不是很顯著,等到果穗抽出之后才會(huì)表現(xiàn)出典型的臨床癥狀,具有潛伏期長(zhǎng)、危害嚴(yán)重的特征。為更好保障玉米產(chǎn)量和品質(zhì),就需要將關(guān)注重點(diǎn)放在玉米絲黑穗病的科學(xué)防范方面,明確該類(lèi)疾病的發(fā)病原因,然后制定針對(duì)性的防控措施,降低感染率,確保防治安全。本次研究探討了玉米絲黑穗病的發(fā)病原因與防治對(duì)策,希望對(duì)廣大同行有所借鑒和幫助。
玉米是我國(guó)重要的糧食作物,玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)對(duì)確保國(guó)家糧食安全有著重要的作用。原平市地處山西省北中部,屬于溫帶大陸性氣候。春季短暫,夏季炎熱多雨,秋季涼爽,冬季寒冷干燥,年平均降水量約為500mm,主要集中在7~9月份,年平均氣溫約為12.5℃,獨(dú)特的氣候環(huán)境十分適合玉米的栽培。在山西省原平市當(dāng)?shù)氐挠衩自耘嘀饕詥渭居衩诪橹?,生產(chǎn)環(huán)節(jié)采用機(jī)械化種植和管理,著重推廣優(yōu)良品種和先進(jìn)栽培技術(shù),加強(qiáng)病蟲(chóng)害防治,確保玉米健康生長(zhǎng)。未來(lái),原平市將繼續(xù)優(yōu)化玉米栽培技術(shù),推廣綠色高效的種植模式,提升玉米產(chǎn)量和品質(zhì),進(jìn)一步發(fā)揮玉米產(chǎn)業(yè)的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)發(fā)展。
一、玉米絲黑穗病的病原特征
玉米絲黑穗病的病原菌為黍軸黑粉菌(Ustilagozeae),屬于擔(dān)子菌亞門(mén)(Basidiomycota)、冬孢菌綱(Uredinales)、黑粉菌目(Ustilaginales)、軸黑粉菌屬(Ustilago),此病原菌是玉米絲黑穗病的主要引起病原。病原菌的冬孢子呈現(xiàn)圓形或近圓形,顏色從黃褐色到暗褐色,表面布滿細(xì)刺,冬孢子萌發(fā)時(shí)會(huì)產(chǎn)生菌絲(擔(dān)子),擔(dān)子有隔,側(cè)生擔(dān)孢子,擔(dān)孢子為無(wú)色,單細(xì)胞,近圓形。病原菌的生活史包括無(wú)性繁殖和有性繁殖階段,在玉米生長(zhǎng)季節(jié),病原菌通過(guò)冬孢子進(jìn)行無(wú)性繁殖,形成菌癭,主要侵害玉米的果穗和雄穗,在適宜的溫度和濕度條件下,冬孢子可以萌發(fā),產(chǎn)生菌絲侵入玉米植株。厚垣孢子萌發(fā)的溫度范圍在13~25℃之間,濕熱可以致死,如65℃下30min或70℃下10min。
二、玉米絲黑穗病的發(fā)病原因
在原平市,玉米絲黑穗病主要在玉米開(kāi)花期前后表現(xiàn)出臨床癥狀。當(dāng)玉米雌穗吐絲時(shí),絲黑穗菌孢子會(huì)隨風(fēng)或昆蟲(chóng)傳播到雌穗上,病原主要侵染玉米雌穗的穗軸、花序軸和籽粒,溫度在20~25℃,相對(duì)濕度在70%以上時(shí),發(fā)病較重。玉米絲黑穗病發(fā)病與田間菌源數(shù)量、品種抵抗能力、栽培管理、氣候條件密切相關(guān)。絲黑穗菌主要以厚垣孢子在土壤中越冬,如果不能夠制定合理的輪作制度,連續(xù)多年在同一個(gè)地塊種植玉米,病原菌越冬的土壤中時(shí)容易發(fā)生侵染。此外,不同玉米品種對(duì)絲黑穗病的抗性差異較大,品種更新不到位,易感品種種植面積較大,會(huì)促使該種疾病的加重發(fā)生。在玉米從播種到出苗的這個(gè)階段,土壤的溫度和濕度條件對(duì)于病害的發(fā)生有著極其重要的影響,通常情況下當(dāng)土壤溫度維持在大約20℃并且土壤的含水量保持在20%~40%之間時(shí),玉米種子能夠迅速發(fā)芽并生長(zhǎng),整個(gè)出苗過(guò)程大約只需要6~10d的時(shí)間??焖俪雒绮粌H縮短了玉米幼芽在土壤中的暴露時(shí)間,也相應(yīng)減少了病菌侵襲的可能性,從而使得病害的發(fā)生率相對(duì)較低。如果土壤溫度下降到大約15℃,同時(shí)土壤含水量減少到低于20%,這將會(huì)對(duì)種子的發(fā)芽和生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響,導(dǎo)致出苗速度減緩。這種情況下玉米幼芽在土壤中的時(shí)間被延長(zhǎng),從而增加了遭受病菌感染的風(fēng)險(xiǎn),進(jìn)而提升了病害的發(fā)生程度。此外,早期播種、過(guò)深的播種深度、種植易感病品種、連續(xù)種植同一作物的地塊中土壤中的病菌數(shù)量較多,以及春季出現(xiàn)的低溫干旱天氣,都可能導(dǎo)致玉米絲黑穗病的發(fā)生率增加。
三、玉米絲黑穗病的危害癥狀
玉米黑粉病是一種影響玉米生長(zhǎng)的嚴(yán)重病害,主要侵襲玉米的雌穗和雄穗,通常在玉米抽穗階段開(kāi)始顯現(xiàn),但是一些自交系和雜交種在幼苗階段就已經(jīng)表現(xiàn)出明顯的病癥。典型的癥狀包括在第4~5片葉子上出現(xiàn)1~4條明顯的黃白色條紋,或者植株的莖稈下部粗壯、上部細(xì)弱,葉子顏色暗綠、變硬并且直立,整體形態(tài)像筍一樣,還有的植株同時(shí)具有筍狀和黃條癥狀,苗期癥狀通常在6~7片葉子之后才會(huì)明顯地出現(xiàn)。有些品種或自交系在苗期的癥狀并不明顯,只有在玉米抽穗后才能清楚地識(shí)別出病癥。當(dāng)雄穗受到感染時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)整個(gè)花序被破壞,變成類(lèi)似高粱黑粉病的黑頭情況或者花器變形、穎片增多延長(zhǎng),使得整個(gè)雄穗看起來(lái)像刺猬一樣,或者只有部分花序受影響,導(dǎo)致雄花變成黑粉。受感染的果穗相較于健康的果穗較短,基部膨脹而頂部尖銳,除了苞葉外,整個(gè)果穗會(huì)變成一團(tuán)黑褐色的粉末(病菌的厚垣孢子)和許多散落的黑色絲狀物質(zhì)(寄主的維管束殘余)。有些病穗可能會(huì)出現(xiàn)部分子房增生,形成綠色、頂部尖銳的小枝狀物,果穗內(nèi)的黑粉較少,而有的果穗苞葉會(huì)變得狹窄,果穗上的形態(tài)異常,黑粉極少。有時(shí)病癥也會(huì)侵染到葉片上,形成長(zhǎng)梭形斑點(diǎn),裂開(kāi)后散發(fā)出黑粉,或者在病斑裂口處長(zhǎng)出黑色絲狀物。發(fā)病后大多數(shù)病株都會(huì)出現(xiàn)矮化的現(xiàn)象,有的植株高度只有健康植株的1/3~2/5,有的植株分蘗增多,生長(zhǎng)密集。通常雄穗受感染的植株其果穗都會(huì)變成黑穗,但也有少數(shù)植株的果穗未受感染,或者在同一植株上,一個(gè)果穗是病穗,另一個(gè)是健康果穗,還有的植株果穗受感染而雄穗?yún)s未患病。出現(xiàn)這種情況主要是因?yàn)椴【z在花芽分化時(shí)在生長(zhǎng)錐內(nèi)分布不均造成的,此外有些自交系在感染后無(wú)法正常拔節(jié),植株變得矮小,只抽出病態(tài)的雄穗,而沒(méi)有果穗。
四、玉米絲黑穗病的侵染循環(huán)
玉米絲黑穗病是一種在玉米生產(chǎn)中常見(jiàn)的系統(tǒng)性侵染病害,詳細(xì)了解其侵染循環(huán)對(duì)于有效地進(jìn)行防治具有重要意義。玉米絲黑穗病主要由黍軸黑粉菌引起,病原物為真菌,其厚垣孢子是主要的初侵染源。病原菌的厚垣孢子在土壤中可以存活2~3年,孢子可以通過(guò)風(fēng)、水流、農(nóng)事操作等途徑進(jìn)行傳播,土壤、糞肥或種子上越冬的厚垣孢子是次年初侵染源。萌發(fā)的厚垣孢子侵入玉米幼苗,通常在玉米發(fā)芽期侵入,到達(dá)生長(zhǎng)點(diǎn),并隨著玉米植株的生長(zhǎng)發(fā)育,轉(zhuǎn)移到花芽和穗部。感病的玉米植株會(huì)在籽粒中留下病原菌,病原菌在籽粒中發(fā)育,待到下一季玉米播種后,病原菌再次侵染新的玉米植株,從而完成一次病害循環(huán)。
五、玉米絲黑穗病的綜合防治措施
1、加強(qiáng)玉米高抗品種的選育
在玉米栽培管理過(guò)程中,為了更好地降低撕黑穗病的發(fā)生流行率,就需要從強(qiáng)化品種選育入手,選育過(guò)程中選育方案的科學(xué)性和實(shí)施要點(diǎn)的嚴(yán)謹(jǐn)性至關(guān)重要。首先要從微觀層面明確抗病基因的定位和作用機(jī)制,通過(guò)分子標(biāo)記輔助選擇(MAS)技術(shù),對(duì)玉米基因組進(jìn)行深入解析,找出關(guān)鍵的抗病基因位點(diǎn),然后利用基因組學(xué)和生物信息學(xué)的方法加速抗病基因的識(shí)別和利用,提高選育效率。同時(shí)在品種選育過(guò)程中還需要注重田間試驗(yàn)和抗病性評(píng)價(jià),通過(guò)在不同生態(tài)區(qū)域進(jìn)行多點(diǎn)、多年的田間試驗(yàn),可以準(zhǔn)確評(píng)價(jià)品種的抗病性和穩(wěn)定性,然后結(jié)合病原菌的生物學(xué)特性和環(huán)境因子的變化,制定合理的抗病評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),以便更科學(xué)地篩選出優(yōu)良品種。緊接著要開(kāi)展高抗品種的有效推廣,結(jié)合當(dāng)?shù)氐霓r(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際,選擇適宜的栽培管理措施,通過(guò)與農(nóng)戶合作,開(kāi)展示范推廣活動(dòng),增強(qiáng)農(nóng)民對(duì)高抗病品種的認(rèn)知和接受度,提高新品種的覆蓋率和應(yīng)用效果。同時(shí)要持續(xù)加強(qiáng)玉米絲黑穗病病原菌的監(jiān)測(cè)研究,要認(rèn)識(shí)到隨著病原菌的不斷進(jìn)化和環(huán)境條件的變化,抗病品種可能會(huì)面臨新的病害威脅,所以需要建立長(zhǎng)期的病害監(jiān)測(cè)體系,及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)新的病害問(wèn)題,然后通過(guò)不斷的技術(shù)創(chuàng)新和品種改良,保持選育工作的前沿性和持續(xù)性,確保高抗玉米絲黑穗病品種的穩(wěn)定性和廣泛應(yīng)用。
2、加強(qiáng)玉米前茬作物種植地的翻耕整地與施肥消毒
前茬作物收獲之后要及時(shí)進(jìn)行翻耕整地,深度以15~20cm為宜。在翻耕的同時(shí),可施入充分腐熟的有機(jī)肥,一般施有機(jī)肥3000~5000kg/667m2,復(fù)合肥20~30kg/667m2,將肥料混合均勻撒到地表放入土層以下,確保肥料與土壤充分接觸。另外為了減少土壤當(dāng)中的病原菌數(shù)量播種之前還可以對(duì)農(nóng)田土壤進(jìn)行消毒,推薦使用50%的多菌靈可濕性粉劑800倍液,使用50~80kg/667m2進(jìn)行田間噴灑。
3、使用種子藥劑拌種方法,有效防治玉米絲黑穗病
玉米絲黑穗病是玉米生長(zhǎng)過(guò)程中常見(jiàn)的一種病害,它主要影響玉米的雌穗和雄穗,導(dǎo)致植株矮化,苞葉畸形,甚至整個(gè)果穗變成黑粉包,嚴(yán)重影響玉米產(chǎn)量。為了有效防治玉米絲黑穗病,種子藥劑拌種是一種常用的方法。在藥劑拌種期間,常用的藥劑主要有12.5%烯唑醇(速保利)可濕性粉劑、25%三唑酮(粉銹寧)可濕性粉劑、25%施??伺c50%多菌靈混合劑、適樂(lè)時(shí)或根保種衣劑等。播種前,將精選的玉米種子與種子用量0.2%~0.3%的藥劑進(jìn)行拌種。拌種操作時(shí)先使用清水加藥劑稀釋,然后將藥劑均勻地撒在種子上,并進(jìn)行充分?jǐn)嚢?,確保種子表面均勻覆蓋藥劑。拌種后將種子放置在陰涼處進(jìn)行陰,待種子表面藥劑干燥后即可進(jìn)行播種,注意不要在拌種后長(zhǎng)時(shí)間存放,以免藥劑降解影響防治效果。
4、玉米規(guī)范化播種
原平市玉米播種最佳播種時(shí)間一般在4月下旬至5月上旬。在播種處理過(guò)程中要確保地溫穩(wěn)定在10℃以上,夜間氣溫不低于5℃,土壤墑情充足,能夠達(dá)到55%,晴朗無(wú)雨,有利于播種作業(yè)。在播種過(guò)程中推廣應(yīng)用機(jī)械化精量播種,播種行距60cm、株距30~40cm、播種深度5~7cm、種子用量4000~4200粒/667m2、機(jī)械設(shè)備播種速度4~6km/h、作業(yè)效率4000~5333m2/h,每穴播種一粒種子,播后及時(shí)鎮(zhèn)壓,加強(qiáng)田間管理,促進(jìn)玉米生長(zhǎng)。
5、強(qiáng)化玉米苗期管理
玉米播種后應(yīng)及時(shí)查苗、補(bǔ)苗,在播種之前所需要的種子應(yīng)先進(jìn)行浸種催芽,以促其早出苗,如果補(bǔ)種的玉米趕不上原先播種長(zhǎng)出的幼苗時(shí),可采用移苗補(bǔ)栽的方法,移栽時(shí)應(yīng)在下午或陰天進(jìn)行,最好是帶土移栽,以利返苗,提高成活率。間苗、定苗工作一般在3~4葉期進(jìn)行,時(shí)間選擇晴天下午,及時(shí)將病苗、蟲(chóng)咬苗及發(fā)育不良的幼苗在下午較易識(shí)別淘汰,對(duì)那些苗矮葉密、下粗上細(xì)、彎曲、葉色黑綠的絲黑穗浸染苗,應(yīng)該徹底剔除。在玉米苗期階段還需要進(jìn)行中耕松土一般進(jìn)行1~2次,定苗以前幼苗矮小可進(jìn)行第一次中耕,中耕時(shí)要避免壓苗,中耕深度以3~5cm為宜,苗旁宜淺,行間宜深,此次中耕雖會(huì)切斷部分細(xì)根,但可促發(fā)新根,控制地上部分旺長(zhǎng)。在有效中根的基礎(chǔ)上,還需要進(jìn)行蹲苗處理,掌握蹲實(shí)不蹲死,蹲壯不蹲弱的原則,適當(dāng)控制水分,使土壤表面稍干,促進(jìn)根系向土壤深處生長(zhǎng)。
6、玉米大田種植中的科學(xué)水肥管理
玉米的大田追肥和灌溉方案是提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。在播種期根據(jù)土壤墑情和氣候條件,適時(shí)進(jìn)行灌溉,以確保種子吸水充分,發(fā)芽整齊,對(duì)于播種前土壤墑情不足的,可以在播種結(jié)束之后及時(shí)灌溉一次跑馬水。在玉米拔節(jié)期,追施一次氮肥,施用尿素8~10kg/667m2,促進(jìn)植株生長(zhǎng)和雌雄穗的分化。玉米大喇叭口期進(jìn)行第二次追肥,施用尿素10~15kg/667m2保證玉米穗粒數(shù)的增加和籽粒飽滿。在玉米灌漿期,根據(jù)植株長(zhǎng)勢(shì)和土壤肥力狀況,可適量追施氮肥和鉀肥,一般施用尿素5~10kg/667m2和鉀肥10~15kg/667m2,以提高玉米籽粒的產(chǎn)量和品質(zhì)。在科學(xué)追肥的基礎(chǔ)上,還需要加強(qiáng)灌溉處理,尤其是在玉米發(fā)酵期,臭蟲(chóng)期和灌漿期要結(jié)合田間墑情及時(shí)進(jìn)行灌溉,通常灌溉量控制在30~35m3/667m2,保證灌溉之后,土壤墑情能夠控制在65%左右。
7、玉米大田栽培管理中患病植株的科學(xué)處理
在玉米大田栽培管理過(guò)程中,一定要確定最佳的定植密度,做到密植,避免過(guò)密或過(guò)稀。一旦發(fā)現(xiàn)玉米植株出現(xiàn)絲黑穗病的植株矮化、果穗和雄穗變成黑粉包等典型癥狀,應(yīng)立即拔除病株,拔除時(shí)要確保連根一起拔起,避免病菌殘留在土壤中。拔除的病株不能直接堆放在田頭或作為飼料,應(yīng)將其帶出田外進(jìn)行深埋處理,防止病菌通過(guò)牲畜傳播或隨風(fēng)散播。在病株處理后,應(yīng)對(duì)病穴進(jìn)行土壤翻曬,以減少土壤中病菌的存活同時(shí)對(duì)種植區(qū)域的土壤進(jìn)行消毒,可以選擇使用70%的甲基托布津可濕性粉劑800倍液進(jìn)行灌溉,每個(gè)定植穴可以灌溉30~50mL。另外,在玉米黑穗病防控過(guò)程中也需要密切關(guān)注田間病害動(dòng)態(tài),及時(shí)調(diào)整防治策略,以保障玉米生產(chǎn)的穩(wěn)定和農(nóng)民的經(jīng)濟(jì)效益。
8、玉米絲黑穗病的藥劑防治
防控玉米絲黑穗病除了在播種之前進(jìn)行一系列的操作之外,還需要做好發(fā)病之后的藥劑防治,當(dāng)發(fā)現(xiàn)患病植株之后,首先將患病植株立即拔除,并在周邊撒上生石灰起到殺菌的作用。常用的藥物主要有50%多菌靈可濕性粉劑800倍液、40%拌種雙可濕性粉劑800倍液、25%粉銹寧濕性粉劑1000倍液,藥液量控制在30~50kg/667m2,間隔7~14d使用一次,連續(xù)使用2~3次。大田化學(xué)用藥過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格遵守藥物使用說(shuō)明,詳細(xì)明確用藥劑量、用水量和施藥方法,避免在高溫、干旱、風(fēng)大等不利條件下施藥,輪流使用不同類(lèi)型的藥物,以避免病菌產(chǎn)生抗藥性。
綜上所述,玉米在生長(zhǎng)過(guò)程中可能會(huì)受到多種病蟲(chóng)害的威脅,如若不能夠做好病蟲(chóng)害的有效識(shí)別和科學(xué)防范,勢(shì)必會(huì)對(duì)最終的產(chǎn)量和品質(zhì)構(gòu)成嚴(yán)重影響。在今后玉米栽培管理過(guò)程中要注重將關(guān)注重點(diǎn)放置在玉米病蟲(chóng)害的科學(xué)防范方面,尤其是針對(duì)玉米絲黑穗病,應(yīng)該探究其病原特征和發(fā)病原因,然后制定針對(duì)性的防治對(duì)策,將絲黑穗病的發(fā)生流行率盡量降低到最低程度,確保玉米栽培安全,為充分發(fā)揮優(yōu)質(zhì)玉米品種的生產(chǎn)潛力奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(作者單位:034100山西省原平市農(nóng)作物原種服務(wù)中心)