[玉米自交系繁育田瘤黑粉病的发生与防治]玉米自交系
摘要: 论述了玉米自交系繁育田瘤黑粉病的发生和危害,对玉米自交系瘤黑粉病的病症、病原及发病规律进行了研究分析,根据病害流行的特点及传染的途径,提出了对玉米自交系瘤黑粉病的防治措施。
关键词:玉米;自交系;瘤黑粉病;发病规律;防治
玉米瘤黑粉病是危害玉米的主要病害之一,病原菌为真菌,是由玉米黑粉菌所引起的一种局部侵染性病害,危害之大,损失严重。尤其是近几年来,由于气候的异常变化在我国北方、发生普遍、损失严重,据有关报道此病在我国发生已有70多年的历史,但仍然没有引起育种科研单位和各种子企业的足够重视,在自交系繁育田采取措施不到位,防治效果差,致使所繁育的自交系种子本身带菌,随着种子的流通,病菌也随之扩散蔓延,发病区域不断扩大,导致玉米制种田及大田玉米生产中瘤黑粉病严重危害,影响我国玉米产业的快速发展。因此调查研究玉米自交系繁育田瘤黑粉病的发病规律,分析其发病的原因,探索其有效的防治方法,从源头上进行防治,不仅可以减少病菌远距离传播,而且对解决生产中瘤黑粉病大蔓延发生有着十分重要的意义。
1症状表现
瘤黑粉病从幼苗到成株期各个器官都能感病,凡具有分生能力的任何地上部幼嫩组织,如气生根、茎秆、叶片、雄穗、雌穗等都可以被侵染发病,在表面形成形状大小不规则的菌瘤。由于大多数玉米自交系苗期生长势弱、生长速度缓慢、抵抗病菌侵染的能力差,更容易发病。
1.1苗期症状发病初期在茎部和叶片上先出现不规则的白色块状的斑点,逐渐出现突起的小泡形成菌瘤;部分幼苗在茎基部生菌瘤,茎叶扭曲畸形,植株生长缓慢,株型比正常植株表现矮小,节间距短,叶片丛生,发病较重植株,头部向下弯曲,生长到十叶一心至十二叶一心期表现最为明显,受害重者甚至早期枯死。对于一些抗瘤黑粉病自交系,如综31、素湾1611,轻感瘤黑粉病K12、478等自交系,随着植株的生长在叶片、茎秆等发病部位呈现坏死的干枯斑,但不再扩展。
1.2成株期症状拔节前后,在植株的叶片或茎秆基部上产生菌瘤,一般从叶片基部向上成串密生或呈粗糙的皱褶状,在叶片的基部靠近中脉两侧最多,一般形成冬孢子前就干枯,所以不会产生黑粉;茎秆上形成较大的病瘤,一般生长在各节的基部,是由于腋芽受病菌侵染后病菌扩展、组织增生、突出叶鞘而形成病瘤;雌穗发病时常在果穗顶部或果穗的中上部形成菌瘤,穗部个别籽粒上也可以生成菌瘤,雌穗顶部的菌瘤一般较大,有些突破苞叶外露,发病严重的田间部分植株的雌穗全穗形成大的畸形菌瘤,整个雌穗不结子粒。菌瘤外表是由一层银白亮膜包裹,有光泽,未成熟的菌瘤内部白色,肉质多汁、富有水分,随着时间的推移菌瘤逐渐变成灰白色或粉红色,后期变成黑灰色,成熟后外膜破裂散出大量黑色的冬孢子。
2病原及寄主植物
玉米瘤黑粉病菌属于担子菌亚门、黑粉菌目、黑粉菌属,在显微镜下观察冬孢子球星形或椭圆形,大小5~14um或5~13×5~14um,黄褐色至深褐色。玉米黑粉病菌为异宗配合,担孢子萌发所产生的初生菌丝虽可侵染玉米,但不能生成菌瘤,只有不同交配型的出生菌丝在寄主体内或体外结合成双核菌丝后,才能在寄主体内迅速扩展发育,刺激寄主生瘤并形成冬孢子。常为害玉米叶、秆、雄穗和果穗等部位的幼嫩组织,产生大小不一的病瘤,是玉米上分布最广的主要病害之一。
3 传染途径
3.1土壤传染玉米瘤黑粉病病菌主要在土壤中越冬,其冬孢子在土壤中一般可存活3~5年,若不进行合理轮作倒茬,连年重茬或迎茬种植冬孢子会在土壤中大量聚积,待玉米幼苗出土时侵染叶鞘,随着幼苗的生长发育不断扩展蔓延进行危害植株。
3.2肥料传染采用发病的玉米秸秆喂养牲畜或使用秸秆沤肥,病菌病菌会在粪便中越冬,若没有完全腐熟,会有大量病菌在有机肥中存活,次年施入田间后,待幼苗出土时开始侵染。
3.3种子传染主要是自交系繁育过程中田间若有发病的植株得不到及时有效的防治,在后期收获时将正常果穗和发病果穗一起进行脱粒,致使全部种子表面带菌,成为下年发病的初侵染源。
3.4虫害传染玉米螟、红蜘蛛、蚜虫等虫害对玉米的危害不仅可以降低植株自身抗病菌侵染的能力,而且危害后留下的伤口成为病菌侵入的切入点。
3.5人工作业引起的传染田间农事操作时由于农具带菌,并且在操作过程中难免损伤叶片,撞伤茎部,这些伤口都会成为病菌侵入的切入点。
3.6暴风雨引起的传染尤其是在玉米抽雄后期已经有成熟的菌瘤可散出孢子,在这时若逢暴风雨,孢子会随暴风雨四处飘逸,继续侵染其他正常植株。
4发病条件
冬孢子萌发最适温度为26~34 ℃,最高为36~38 ℃,最低为8~10 ℃,在35 ℃以上担孢子形成较少。担孢子萌发的适宜温度为20~26 ℃,最高为40 ℃,侵入的适温为26.70~35 ℃。担孢子的抗逆性很强,在干燥情况下经30~35d才死亡。但在玉米生长期内,只要有小雨、露和雾,担孢子即可萌发侵入。因此玉米在全生育期内都可以感染瘤黑粉病,尤其大多数是玉米自交系自身生长势弱,抗病能力差,进入抽雄前后一个月内环境条件最适合于病菌的活动,此期为盛发期,如遇干旱,又不能及时灌溉,造成生理干旱,抗病力弱,利于发病;低温、干旱、少雨的地方,土壤中冬孢子存活力高,存活时间长,发病重,因为微雨、夜露就可以满足冬孢子的萌发和侵染的条件;苗期高温多湿、人工田间作业、虫害及暴风雨过后,造成大量伤口,都会严重发病;连年重茬或迎茬田以及种植密度过大或灌溉时间间隔长,造成水分时少时多,以及偏施过量氮肥,都会削弱植株抗病力,使病害发生较重,这对病菌在田间的传播和再侵染十分有利。
5发病规律
病菌以冬孢子在土壤中、粪肥中、种子表面、田间地头的杂草及病株残体等上越冬,成为次年的初侵染源。越冬后的冬孢子在春、夏季适宜的温、湿度条件下萌发产生担孢子和次生担孢子,这些担孢子和次生担孢子在玉米幼嫩组织上很快萌发,由表皮直接侵入或由伤口侵入幼嫩组织内部,担孢子或次生担孢子产生的菌丝在玉米组织中生长发育,并刺激玉米局部组织细胞旺盛分裂,逐渐肿大形成菌瘤,菌瘤生长成熟后外部的薄膜破裂,散出大量的冬孢子进行再次侵染。冬孢子在玉米生育期内可进行多次再侵染,玉米抽雄后期由于具有最适宜的发病条件,是瘤黑粉病大发的高峰期,一般在我国北方进入9月中旬玉米即将成熟时冬孢子的侵染停止。
6防治措施
6.1农业防治针对玉米自交系自身生长势弱,抗病能力差这一突出特点,在选择自交系繁育田时要避免重茬,最好是连续3~5年没有种植玉米的地块为宜;彻底清除附近玉米田间病株残体,进行焚烧或深埋;避免在田间施用以玉米秸秆喂养牲口所产的粪便以及用玉米秸秆沤的有机肥,彻底根除初次侵染来源。
6.2化学防治播种前种子用8%烯玉米种衣剂处理(用量为种子量的1.20%,甘肃省农业科学院植保所新农业开发中心研制生产)或用0.20%硫酸铅、三效灵克菌丹,或用15%粉锈宁拌种(用量为种子量的0.40%等拌种),以消灭种子所带来病菌;在玉米出苗前地表喷施杀菌剂(除锈剂);在玉米生长到小喇叭口期时喷50%的多菌灵或50%福美双,防治1~2次;在玉米刚开始抽雄时喷50%的三唑酮粉剂,可有效控制病害的发生。
6.3土壤消毒处理春季在土壤表层喷洒15%粉锈宁后进行耙耱整地,这样可以消灭土壤中的越冬孢子。
6.4加强田间管理玉米自交系较杂交种生长势弱、抗病能力差,在栽培管理方面应不同于大田玉米的管理。苗期要根据幼苗的长相进行及时中耕除草,提高土壤的通透性,消除土壤板结,改善土壤的物理性状,促进幼苗根系生长,并且适时合理蹲苗促壮苗,以增强幼苗的抗病能力;合理密植,以增强植株间的通风透光性;避免偏施、过施氮肥,在大喇叭口期适量增施磷、钾肥,可以提高植株的抗病性;灌水要适时、及时,特别是抽雄前后发病高峰期必须保证水分充足;及时彻底防治玉米螟等害虫,以免病菌的传播;人工作业时要尽可能避免对植株任何组织部位的损伤,以引起病菌的侵入;在整个生育期内每隔10d应在田间检查一次发病情况,若发现病株要及时拔除,特别是在拨节至成熟期发现病瘤应早期割除,并将病株和割下的病瘤集中销毁或深埋防止再次侵染。
7讨论
玉米瘤黑粉病是我国玉米上的重要病害之一,现在在全国各玉米种植区域内发生普遍而严重。主要是由于育种单位的南繁北育,种子企业生产、销售、经营等各种商业活动,使种子在全国范围内流通,却在种子生产过程中没有采取有效的防治措施,保证不了无菌种子的生产。带菌种子在各地流通种植,是病害发生的主要初侵染源,扩大了该病发生的区域范围,每年造成严重的经济损失。本调查研究希望从事种子繁育、生产、加工的行业应更多的从自交系繁育开始加强病害的防治,从源头上彻底减少或消除侵染源,为玉米生产提供无菌种子,保证玉米生产的安全;同时为今后玉米自交系繁育田瘤黑粉病预防提供一些科学依据。
参考文献
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