玉米大斑病發(fā)病機(jī)制與高效防控技術(shù)科學(xué)實(shí)施的深化探索

近年來，受全球氣候變暖及農(nóng)業(yè)種植模式轉(zhuǎn)變的影響，我國玉米大斑病的發(fā)病率和流行程度呈現(xiàn)逐年上升趨勢。玉米大斑病，亦稱葉斑病，是一種由真菌性病原體引起的嚴(yán)重病害，對玉米的生產(chǎn)造成了顯著的負(fù)面影響。該病害在全球范圍內(nèi)均有分布，尤其在濕潤和熱帶地區(qū)更為常見。玉米大斑病不僅干擾了植物的正常光合作用過程，還導(dǎo)致植物提前衰老，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致植株完全枯萎，給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)者帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此，對玉米大斑病進(jìn)行及時(shí)和有效的防治措施顯得尤為關(guān)鍵。

一、玉米大斑病病原特征

1、玉米大斑病病原學(xué)

大斑病凸臍蠕孢隸屬于半知菌亞門。其分生孢子梗呈現(xiàn)單生或串生狀態(tài)，色澤為深棕色，且在分生孢子梗末端形成分生孢子。分生孢子為單細(xì)胞結(jié)構(gòu)，呈無色或淡黃色，形態(tài)為卵形或圓柱形，具備1～2個(gè)分隔。在病害初期，病斑多呈圓形或近圓形，顏色深棕色，邊緣輪廓分明。大斑病凸臍蠕孢作為一種自然界廣泛分布、適應(yīng)性極強(qiáng)的真菌，偏好溫暖濕潤的環(huán)境，對土壤和肥料的適應(yīng)性不強(qiáng)。在我國，玉米大斑病是一種具有顯著危害性的植物病害，尤其在多雨氣候條件下。該病原菌表現(xiàn)出寬廣的溫度適應(yīng)范圍，一般能在15～30℃的溫度區(qū)間內(nèi)進(jìn)行生長。在馬鈴薯葡萄糖培養(yǎng)基上，菌落呈現(xiàn)深棕色，質(zhì)地柔軟;而在Czapek培養(yǎng)基上，菌落則呈青綠色，邊緣同樣不規(guī)則，質(zhì)地柔軟。大斑病凸臍蠕孢的生活史包括孢子產(chǎn)生、侵染、生長和繁殖三個(gè)階段。分生孢子是該病原菌傳播的主要途徑，能夠通過氣孔、傷口等途徑侵入植物體內(nèi)。在葉片內(nèi)側(cè)，病原菌以菌絲形態(tài)進(jìn)行生長。病原菌在侵染過程中逐漸擴(kuò)散，直至植物死亡。在特定環(huán)境條件下，該菌可進(jìn)行重復(fù)侵染，導(dǎo)致病情持續(xù)加重。

2、玉米大斑病生理分化現(xiàn)象

大斑病凸臍蠕孢屬真菌在生長繁殖過程中表現(xiàn)出的生理分化現(xiàn)象。該真菌引起的病害種類繁多，病斑大小不一，從微小斑點(diǎn)至大型病斑，其差異主要由病原菌生長發(fā)育的階段性特征所決定。分生孢子梗呈現(xiàn)單生或簇生狀態(tài)，顏色為深棕色，并具有隔膜。分生孢子柄頂端著生分生孢子，分生孢子呈單胞狀，形態(tài)為長圓形或圓柱形，具有1～2個(gè)隔膜。病原菌在不同培養(yǎng)基中表現(xiàn)出不同的生理特性。在馬鈴薯葡萄糖瓊脂（PDA）培養(yǎng)基上，觀察到的菌落顏色為深棕色，邊緣不規(guī)則，質(zhì)地柔軟;而在Czapek培養(yǎng)基上，菌落顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榍嗑G色，邊緣同樣不規(guī)則，質(zhì)地柔軟。這種差異可能歸因于培養(yǎng)基中營養(yǎng)成分及生長調(diào)節(jié)物質(zhì)等成分的不同。大斑病凸臍蠕孢對玉米植株的侵染方式及程度因玉米的生育期和環(huán)境條件而異。在環(huán)境條件適宜的情況下，病原菌會(huì)迅速增殖，導(dǎo)致病害的發(fā)生。病害初期，病斑呈現(xiàn)圓形或近圓形，顏色為深棕色，邊緣清晰;隨時(shí)間推移，病斑相互融合，最終導(dǎo)致葉片死亡。不同生育階段和環(huán)境條件下，病原菌對植物的侵染程度及癥狀表現(xiàn)也存在差異。此外，大斑病凸臍蠕孢對多種藥劑的抗性表現(xiàn)出一定的差異性。在實(shí)際生產(chǎn)中，同一區(qū)域內(nèi)不同菌株對特定藥劑的抗性存在差異，這將影響藥劑的控制效果。

二、玉米大斑病的危害表現(xiàn)

1、葉片上的病斑特征

玉米大斑病的主要表現(xiàn)是葉片上出現(xiàn)病斑。在疾病初期，病斑呈現(xiàn)橢圓形或長條形，顏色為淺黃色或黃褐色，邊緣清晰，并伴有淡黃色暈環(huán)。隨著病情的發(fā)展，病斑顏色轉(zhuǎn)變?yōu)榛液稚虬岛稚~片表面出現(xiàn)局部壞死現(xiàn)象。該病害主要侵害葉片的中下部區(qū)域，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致葉片大面積焦枯，顯著影響光合作用。病斑在葉片上分布不規(guī)則，嚴(yán)重時(shí)可導(dǎo)致整片葉子黃化，對作物的生長和產(chǎn)量造成重大影響。

2、對光合作用的影響

病斑顯著影響葉片表層，導(dǎo)致葉綠體數(shù)量減少，進(jìn)而對葉片光合作用產(chǎn)生負(fù)面影響。隨著病斑的擴(kuò)展，綠色組織受損，光合色素的有效吸收面積縮減，導(dǎo)致光能利用率顯著下降。此外，病斑還會(huì)引發(fā)植物體內(nèi)一系列生理代謝紊亂，影響二氧化碳的利用及光合產(chǎn)物的運(yùn)輸。病情加劇時(shí)，葉片大面積枯焦現(xiàn)象出現(xiàn)，嚴(yán)重限制了植物對營養(yǎng)物質(zhì)的合成，對根系的生長發(fā)育及種子的發(fā)育產(chǎn)生負(fù)面影響。玉米的光合效率下降，導(dǎo)致產(chǎn)量明顯降低，表現(xiàn)為植株矮化、成熟延遲，對玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)造成嚴(yán)重影響。

3、產(chǎn)量損失程度

玉米大斑病作為對玉米生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅的關(guān)鍵性病害，其影響程度與發(fā)病時(shí)間、發(fā)病程度以及環(huán)境條件緊密相關(guān)。該病害在玉米生長的中后期較為常見，當(dāng)病斑面積超過30%時(shí)，可導(dǎo)致產(chǎn)量減少10%～30%;若病害進(jìn)一步加重，尤其是病斑蔓延至全葉，對整個(gè)植株造成影響時(shí)，產(chǎn)量損失可能超過50%。病斑在葉片表面的出現(xiàn)會(huì)削弱光合作用，減少光合產(chǎn)物的積累，進(jìn)而影響籽粒的發(fā)育與充實(shí)，導(dǎo)致籽粒干癟和重量下降。此外，病害還會(huì)導(dǎo)致植物體內(nèi)養(yǎng)分分布失衡，根系生長受阻，降低對水分和營養(yǎng)物質(zhì)的吸收能力，最終導(dǎo)致產(chǎn)量下降。在高溫高濕的環(huán)境下，該病害的傳播速度極快，造成的經(jīng)濟(jì)損失亦日益加劇，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)?dǎo)致絕收。

三、玉米大斑病侵染循環(huán)與流行規(guī)律

1、玉米大斑病侵染循環(huán)

在適宜的溫度和濕度條件下，病原菌能夠在植物的葉片、葉鞘、苞葉等部位產(chǎn)生孢子。成熟的分生孢子通過氣孔、傷口等途徑釋放到外界，從而啟動(dòng)新一輪的侵染循環(huán)。分生孢子在空氣中漂浮，尋找宿主植物。一旦分生孢子附著在玉米葉片表面，它們便通過液滴或氣孔侵入植物組織。在葉片內(nèi)部，病原菌以菌絲形態(tài)進(jìn)行生長。在此過程中，病斑持續(xù)擴(kuò)展，并向周圍健康組織擴(kuò)散。在特定條件下，該病原菌能夠反復(fù)感染，導(dǎo)致病情持續(xù)惡化。感染期間，部分病原菌可能進(jìn)入休眠狀態(tài)，等待適宜的環(huán)境條件。在適宜的環(huán)境下，病原菌能夠迅速增殖，引發(fā)疾病的暴發(fā)流行。一旦病害發(fā)生，病原菌將釋放大量分生孢子進(jìn)入環(huán)境，啟動(dòng)新一輪的侵染周期。

2、玉米大斑病流行規(guī)律

玉米大斑病的流行與氣候條件密切相關(guān)。在15～30℃的溫度范圍及高相對濕度環(huán)境下，該病害極易爆發(fā)。此外，降水量大和降雨強(qiáng)度高的地區(qū)，大斑病的發(fā)生概率亦顯著增加。種植密度過高導(dǎo)致植株間通風(fēng)透光條件惡化，進(jìn)而促進(jìn)病害的爆發(fā)與流行。適度調(diào)整種植密度可有效抑制大斑病菌的蔓延。過量施用氮肥會(huì)誘發(fā)玉米大斑病的過度生長，降低作物對病害的抵抗力。均衡施用氮、磷、鉀肥有助于提升作物的抗病能力。大斑病凸臍蠕孢菌可通過病殘?bào)w和種子進(jìn)行傳播。大斑病多發(fā)于病殘?bào)w豐富的田塊。因此，徹底清理病原體，減少病原基數(shù)是防止病害發(fā)生的關(guān)鍵措施。

四、玉米大斑病防治措施

1、構(gòu)建完善的測報(bào)制度

構(gòu)建玉米大斑病預(yù)測預(yù)報(bào)系統(tǒng)，旨在實(shí)時(shí)掌握玉米大斑病的流行情況，為制定科學(xué)的防控策略提供理論依據(jù)。為達(dá)成此目標(biāo)，必須組建專業(yè)的預(yù)測預(yù)報(bào)團(tuán)隊(duì)，負(fù)責(zé)預(yù)測結(jié)果的組織、協(xié)調(diào)與監(jiān)督工作。該任務(wù)可由農(nóng)業(yè)部門、植物保護(hù)站或害蟲管理站承擔(dān)?；诖?，依據(jù)病害的流行趨勢和危害程度，選擇關(guān)鍵區(qū)域設(shè)立監(jiān)測站點(diǎn)。監(jiān)測站點(diǎn)需具備一定的代表性，并能準(zhǔn)確反映疾病的發(fā)展動(dòng)態(tài)。通過田野調(diào)查、病害普查及定點(diǎn)監(jiān)測等方法，對病害的發(fā)生狀況進(jìn)行全面掌握。對各監(jiān)測點(diǎn)的疫情數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、匯總與分析，以更有效地指導(dǎo)防治工作。通過對發(fā)病情況的調(diào)查分析，預(yù)測病害的發(fā)展趨勢，并據(jù)此提出相應(yīng)的防治策略。在具體規(guī)劃過程中，需對監(jiān)測站點(diǎn)的布局、監(jiān)測方法、數(shù)據(jù)采集與處理等事宜進(jìn)行詳細(xì)規(guī)劃。

2、確定最佳的播種日期

為確保種子發(fā)芽率不受影響，應(yīng)盡量規(guī)避春季溫差較大的時(shí)期。東昌府區(qū)梁水鎮(zhèn)通常選擇在6月上旬進(jìn)行播種，此期間溫度相對穩(wěn)定，適宜進(jìn)行種植作業(yè)。此外，在確定播種時(shí)間時(shí)，需考慮玉米大斑病等病害的流行情況。大斑病作為對玉米生產(chǎn)構(gòu)成重大威脅的病害之一，其發(fā)病與氣候條件、種植密度、施肥方式等因素密切相關(guān)。因此，在選擇播種時(shí)期時(shí)，應(yīng)避開病害高發(fā)期，并采取適宜的種植密度和科學(xué)施肥等管理措施以降低病害發(fā)生概率。同時(shí)，還應(yīng)結(jié)合當(dāng)?shù)氐姆N植技術(shù)與傳統(tǒng)習(xí)俗進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，應(yīng)在農(nóng)業(yè)技術(shù)人員的指導(dǎo)下，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際情況，科學(xué)決策適宜的播種時(shí)間。

3、積極推廣和選育抗病品種

積極推廣并培育具有抗病性的玉米新品種，旨在有效控制玉米大斑病的抗性。借助生物技術(shù)和基因編輯技術(shù)，篩選出具有抗病性、高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)特性的玉米新品種。通過搜集和保護(hù)不同類型的抗性材料，構(gòu)建了品種資源庫，為未來的育種工作提供了豐富的基因資源。在重點(diǎn)區(qū)域進(jìn)行品種鑒定，對品種的抗性、適應(yīng)性和產(chǎn)量潛力進(jìn)行綜合評估，為品種的推廣和應(yīng)用打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。政府應(yīng)通過政策引導(dǎo)和補(bǔ)貼等措施，推動(dòng)抗病品種的普及。通過農(nóng)業(yè)技術(shù)培訓(xùn)、現(xiàn)場觀摩會(huì)等多種方式，向農(nóng)戶傳授抗病品種的優(yōu)勢及栽培技術(shù)，提升農(nóng)戶對種植抗病品種的積極性。為農(nóng)戶提供種植技術(shù)指導(dǎo)、病蟲害防治和產(chǎn)品回收服務(wù)，幫助解決種植過程中遇到的問題。其中，中單321、掖單4號和浚單20是我國廣泛推廣并取得顯著成效的優(yōu)良品種。

4、玉米合理密植模式

玉米寬窄行栽培技術(shù)作為防治大斑病的關(guān)鍵措施，通過精確的種植密度和行距調(diào)控，能夠有效降低病害發(fā)生概率，同時(shí)提升作物產(chǎn)量和品質(zhì)。該技術(shù)涉及在同一田塊內(nèi)交替設(shè)置寬行與窄行種植，其中寬行與窄行的間距比約為2∶1～3∶1。寬行種植的主要目的是促進(jìn)空氣流通和光照，而窄行種植則專注于玉米作物的生長。通過這種種植模式，大斑病的發(fā)病率得以顯著降低，玉米的光合作用效率得到提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量的增加。在應(yīng)用“寬窄行”栽培技術(shù)的過程中，合理的種植密度至關(guān)重要，它確保了農(nóng)田的通風(fēng)和透氣性，從而有效減少病蟲害的發(fā)生。對于寬葉型玉米品種，適宜的種植密度為3000～4000株/hm2;而對于窄葉型玉米品種，則推薦種植密度為4000～5000株/hm2。

5、玉米合理輪作模式

針對長期連續(xù)種植的農(nóng)田，建議采取種植結(jié)構(gòu)的調(diào)整策略，實(shí)施作物輪作制度。在輪作體系中，應(yīng)優(yōu)先考慮與非禾本科作物的輪換種植。對于當(dāng)前補(bǔ)貼政策較為優(yōu)厚的地區(qū)，可采用大豆輪作模式，或以大豆為核心的帶狀間作方式;同時(shí)，亦可與經(jīng)濟(jì)作物進(jìn)行輪換種植，例如，當(dāng)前種植花生等作物的經(jīng)濟(jì)效益亦頗為顯著。

6、玉米科學(xué)施肥

依據(jù)地區(qū)土壤特性，包括土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、肥力狀況以及有機(jī)質(zhì)含量，并結(jié)合作物種植密度，制定作物的目標(biāo)產(chǎn)量。施肥過程中，應(yīng)優(yōu)先考慮使用完全腐熟的農(nóng)家肥、綠肥、餅肥等有機(jī)肥料。施肥前需進(jìn)行土壤測試，依據(jù)土壤養(yǎng)分狀況實(shí)施精準(zhǔn)施肥策略，嚴(yán)格控制氮肥施用量，同時(shí)增加鉀肥施用比例，適量施用磷肥和鋅肥，以提升作物如玉米的抗病能力。一般而言，基肥施用量為農(nóng)家肥1t/667m2，磷肥60kg/667m2，鉀肥10kg/667m2，鋅肥2kg/667m2;玉米苗期至莖葉生長階段分別追施尿素10kg/667m2，大喇叭口期追施尿素20kg/667m2，抽雄期追施尿素10kg/667m2。

7、病株及雜草處理

在玉米的生長周期中，一旦發(fā)現(xiàn)葉鞘遭受病原菌的初期侵染，應(yīng)立即采取措施摘除受損的葉鞘和葉片，并將其移出農(nóng)田，以遏制病原菌對健康植株部分的進(jìn)一步侵害，防止病情的蔓延。同時(shí)，對受損部位施用生石灰水進(jìn)行消毒處理，以避免感染的發(fā)生。秋季玉米收獲后，應(yīng)將病株殘?bào)w帶離田間，并通過焚燒或深埋的方式處理，以消滅病原體，減少病原基數(shù)。在病情嚴(yán)重的情況下，需結(jié)合土地翻耕措施，將冬孢子深埋土中，徹底清除菌核。此外，除草作業(yè)能夠優(yōu)化農(nóng)田生態(tài)環(huán)境，增強(qiáng)通風(fēng)和透光性，降低田間濕度，減少病蟲害的存活條件，從而使得農(nóng)田環(huán)境不利于病害的發(fā)生，降低病害發(fā)生的概率。除草技術(shù)包括人工、機(jī)械和化學(xué)三種方法。對于一年生禾本科雜草和小粒闊葉雜草，推薦使用900g/L乙草胺乳油80～120mL/667m2進(jìn)行處理;若因降雨或低溫影響而未能達(dá)到預(yù)期的除草效果，可采用50%硝·乙·莠去津懸乳劑對春玉米210～240mL/667m2、夏玉米180～210mL/667m2進(jìn)行葉面噴施;對于闊葉雜草的防治，可選用200g/L氯氟吡氧乙酸（酯）乳油50～100ml/667m2進(jìn)行葉面噴灑。

8、優(yōu)先采取生物防治

生物防治技術(shù)因其具有高度的針對性、高效性、對有益生物和天敵的友好性以及對環(huán)境的安全性，已成為控制玉米紋枯病的重要手段。本研究采用含1億孢子/g木霉菌的水分散粒劑，以2.5～5kg制劑/100kg種子的比例進(jìn)行拌種處理，有效預(yù)防了玉米紋枯病的發(fā)生。玉米生長期間，紋枯病發(fā)病率達(dá)到8%時(shí)，建議使用3%多抗霉素水劑120～200mL/667m2，0.4%蛇床子素可溶性液劑365～415mL/667m2，4%嘧啶核苷類抗生素水劑8～16mL/667m2，井岡香菇糖水劑15～20g/667m2，2.5%井岡·蠟芽菌水劑100～200mL/667m2，以及井岡霉素水劑30～40mL/667m2。

9、玉米大斑病化學(xué)防治

種子處理作為一種簡便、高效且對環(huán)境影響較小的防治手段，其施藥量相對較少。在實(shí)際操作中，推薦使用28%噻蟲嗪·噻呋酰胺種子處理懸浮劑570～850mL/100kg種子，25g/L咯菌腈懸浮種衣劑168～200mL/100kg種子，或3%苯醚甲環(huán)唑懸浮種衣劑200～300mL/100kg種子進(jìn)行種子包衣處理。當(dāng)前，針對玉米大斑病的防治策略主要依賴于化學(xué)藥劑，且該方法被認(rèn)為是防治效果最佳的手段。在實(shí)施化學(xué)防治時(shí)，應(yīng)根據(jù)病情的嚴(yán)重程度，徹底摘除植株基部的黃葉和病葉，以減少病原菌的二次感染機(jī)會(huì)，改善植株的通風(fēng)和光照條件，隨后進(jìn)行藥劑噴灑。施藥時(shí)期宜選擇在心葉末期至抽雄期或病害初侵染期，連續(xù)施藥2～3次，每次間隔10d。選用藥劑包括50%好速凈可濕性粉劑1000倍液、80%速克凈可濕性粉劑1000倍液、50%多菌靈可濕性粉劑500倍液、50%甲基硫菌靈可濕性粉劑600倍液、5%百菌清可濕性粉劑300倍液、25%苯菌靈乳油800倍液、40%克瘟松乳油800～1000倍液以及施特靈水劑2500倍液。此外，可采用80%代森錳鋅可濕性粉劑50g/667m2、70%甲基托布津可濕性粉劑0.1kg/667m2、50%多菌靈可濕性粉劑0.1kg/667m2、75%百菌清可濕性粉劑0.1kg/667m2以及施特靈水劑2500倍液等。在施藥過程中，需確保適量加水并均勻噴灑，避免重噴或漏噴，確保藥劑覆蓋所有敏感部位。

綜上所述，玉米大斑病已成為對玉米產(chǎn)業(yè)造成重大威脅的關(guān)鍵病害，迫切需要加強(qiáng)其防控措施。深入研究該病害的發(fā)生規(guī)律，對于掌握其在我國的傳播與演進(jìn)過程具有重要意義，能夠?yàn)榇蟀卟〉姆揽夭呗蕴峁﹫?jiān)實(shí)的理論支撐。通過實(shí)施科學(xué)的輪作制度、推廣抗病品種以及生物防治措施，能夠有效降低化學(xué)農(nóng)藥的使用量，減輕對生態(tài)環(huán)境的負(fù)面影響，進(jìn)而促進(jìn)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。未來研究應(yīng)進(jìn)一步深化對玉米大斑病遺傳機(jī)制的探索，并分析其與環(huán)境因素的相互作用，旨在開發(fā)出更為高效的防治策略。